钳盘式制动器设计

钳 盘 式 制 动 器 设 计 西安冶金建筑学院 周 坷 钳盘式制动器一般用作行车制动器，即 对正在运行的车辆进行制动以降低行驶速度 或停止行驶的装置。对车辆来说，它是一个 极为重要的部件 ，不但直接影响行车的安垒． 而 巳还与整机的机动性和生产率有关。对钳 盘式制动系统 的设 计要求如 下： i．操纵轻便 灵敏。按规定；施于制动 踏扳上的力应不大干200～25ON， 踏板行程 刁：大 干1 50～2oomm。 2．工作可靠，能为车辆提供足够的制动 力。 3．铷动性能稳定，摩擦片摩擦系数的变 化相对于输 出制动力矩的变化小。 4．制动过程乎稳。进行制动时制动力增 加平稳而迅速j解除制动时制动 力 消 除 迅 速；井要求前后桥的制动力分配合理，左右 轮的制动力矩相等，以提高车辆制动时的稳 定性 。 5．排水性、散热性好，维修调整方便。 由于钳盘式制动系能较好地符合以上各 项要求，所以近年来．在国内外各种 自行式 建筑机械上，钳盘式制动器得到了广泛的应 用。 一 、 钳盘式制动器的结构 钳盘式制动器有固定夹钳式和浮动夹钳 式两种。 】．固定夹钳式制动器可分为内外夹钳式 ， 和整俸夹钳式两种。图 I为内外夹钳式制动 器。制动盘 3通过螺栓 9与车轮轮毂联接在 一 起， 内钳 I借助于螺栓l0固定在驱动桥的 桥壳上，内外两侧钳壳，实际上各为一个制 动油缸的缸体，其中各装有活塞 6，制动油 缸的缸壁上装有矩形密封圈 7， 为 防 止 尘 土、泥沙沾污油缸，靠近摩擦片一端装有防 建筑机械他1~39No．5 尘圈 2。摩擦片组件 4是用酚醛树脂热压在 钢制底板上耐组成。钢制底板上有销孔，使 其可沿固定在内外夹钳 I、 8上的销轴 5作 轴向移动。当摩擦片严重磨损需要更换时， 拔出销轴 5，即可将 旧摩擦片抽出，新摩擦 片装人，维修保养比较方便 圈 1 内外央钳盘式制动器 制动时，在油压作用下活塞推动摩擦片 4使左右两摩擦片压紧制动盘 3，达到制动 的目的 解除制动时，借助矩形密封圈 7使 活塞 6回位。图20为进行制动时，活塞 3被 制动油压推向右行， 行程为0．Imm 左右， 其方向如图中箭头所示，在活塞与矩形密封 圈 2的摩擦力以及缸体与活塞间隙内的油压 压力的作用下，使密封圈产生弹 性 切 向 变 形，同时压紧制动盘 I，达到制动的目的。 图26为解除制动时，作用于活塞 3上的制动 油压解除，矩形密封圈 2恢复原形，井依靠 摩擦力把活塞 3带回原位，保证摩擦片和制 动盘之间必须的间隙。当摩擦片磨损后，摩 擦片和制动盘之间的间隙增大，制动时，活塞 向右移动量增加，制动油压力将克服摩擦力 使活塞相对于密封圈向右移动，直至压鬟制 l， 维普资讯 http://www.cqvip.com 动盘为止 当制动解除后，制动油压消除， 括塞退回的行程仍然等于矩形密封 圈的切向 变形量，从而达到自动补偿摩擦片磨损阃隙 的要求 图 3 整体央钳盘式制动器 1--话塞I 2--整俸夹钳-3一制动盘-4一摩擦片 (组件)，5一睹尘匿-6一端盖， 7一油管接头， 8一 矩形 密封 圈 2．浮动夹钳式制动器也可分为两种，印 制动盘浮动式 (图4a)和夹钳浮 动 式 (图 46)。其特点是 只需要一侧布置油缸，零 件数较少，制动液吸收制动盘的热量也比较 少，重量较轻，成本较低，其缺点是运动件 和导向件之间容易发生卡住现象，其刚性不 如固定夹钳式好，因此在 自行式建筑机械中 2● 图 { 浮动武钳盘制动器 1--夹钳 2一锕板 3一带I动盘J 4一摩攘片， 5--矩 形密 封龋 ，6--括 塞’ 一半 轴壳 体 -8一 车 轮艳毂I 9--滑动花键|¨夹钳铰接扳 应用较少。 二 钳盘式制动器的计算 1．根据路面附着条件，计算出地面能提 供的最大制动力矩。空载工况下地面能提供 的 最大 制动 力矩 ⋯ 为： ． 一 = Or (N·m ) (1) 式 中G —— 空 载时车 轮承受的地面垂直 反力 (N )， — — 附着系数； r ——车轮的动力半径 (m ) 满载工况下地面能提 供 的 晟 大 制 动 力 矩 一 为： ㈣ = GMOr (N ·m ) (2) 式中G ——椭载时车轮承受的地面 垂 直 反 力 (N )。 2．空载时制动器需要的制动力矩 射 为： M ：— ； r (N．m) (3) 式中g——重力加速度 (9．8m／s )， — — 空载时的制动减速度， 可按下 式 计算 ( ) (m／sml。) (4) h 瓦 丽 ， ‘) (4’ 式中 $I——空载时实际制动距离 (m )， — — 空载时制动初速度 (Kmth) 3．满载时制动器需要的制动力矩肘 为： 维普资讯 http://www.cqvip.com M ：= ， ， (N · ) (5) 式 中 ——满载时的制动减速度，可按下 式计算 麦( ) (m／m／ (6) J 瓦 I_ ， 式中 s ——满载时实际制动距离(m)j 矿 ——满载时制动初速 度 (km／h>。 4．钳盘式制动器有关参数的确定。钳盘 式制动器的结构和尺寸， 可参考同类型车辆 来确定，同时要考虑安装的可能性。如制动 盘的直径，括塞直径Dw及其端面积 w，摩 擦衬片的内外半径曰-、 曰：等 (见图 5)， 都要考虑安装部位尺寸的限制。 每个制动器一侧的括塞端面 积 -为： A_=(z／4)D；·f(m m ) ( 7 ) 式中D ——活塞直径 (mm ) t——每个制动器一侧的活塞数 目。 制动盘 3的平均半径曰。，为 R t=(RI+R2)／2(mm ) (8 ) 精确计算时 ，制动盘 3的计算半径曰 为t Ro= + (m m )(9) 式中 。——摩擦衬片内、外半径之比。 图 5 钳盘式制动器有关参数的确定 1一摩撩村片}2--括塞J 3--制动盘 5．每个制动器能提供的制动力矩M 为： M =2#PR。×10一。(N·m ) (10) 式中 p——作用在摩擦衬片 上 的 正压 力 (N)} — — 摩擦系数。 作用干摩擦衬片上的正压力P由油缸内 的油压P。和活塞端面积 所决定，即 P =P口· (N ) (11) 6．估算摩擦衬片的承压面积 A =P口A ／[g](mm ) (12) 式中摩擦衬片的许用比 压 [g]， 一 般 可 取 3MPa，制动油缸内的油压 ，可取10MPa。 7．假定所 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 机械为4×4轮 式 车 辆 底 盘，则还应考虑前后桥翩动力的合理分配问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。 因为有效制动力P 的最大值P ，受 轮胎与地面问的附着力z· 的限制， 即： P ≤ Z· (N ) (1 3) 式中z为作用在车轮上的地面垂直反力(N)。 当有效制动力达到极限值时， P 一 ： z· ，车轮将停止旋转而发生滑移．印所谓 车轮 “抱死”或 “拖印子”，这是制动工况 中所不希望的。理想的最佳制动工况，应是 车轮将 “抱死”而未 “抱死”。轮胎临近滑 移而仍然捂着地面滚动的工况。 前后轮制动力理想的分配比为， 鲁P ：等L OH ㈣) {^ 一 P一 Jq 式 中 P r一 前桥 翩 动 器 产 生的制动力