毕设论文--边轮式全封闭湿式多盘制动器设计.doc

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1、 本科毕业论文(设计) 题目：轮边式全封闭湿式多盘制动器设计 学院： 工程学院 58 轮边式全封闭湿式多盘式制动器设计 摘要：无轨胶轮辅助运输，是我国煤矿生产中新型的运输方式,由于它运输快捷、机动灵活、用人少、效率高等特点, 成为我国煤矿高产高效矿井辅助运输的发展方向。但是为了满足无轨胶轮车辆对制动系统防爆。防水等特殊要求,必须采用更加合理的制动器。 本文通过对车辆制动器的作用、分类、结构以及原理的详细介绍，分析了湿式多盘制动器的优点及其工作原理，结合本课题无轨辅助运输设备所需的制动性能，依据

2、常规全封闭湿式多盘制动器的结构特点和其工作原理，来设计符合无轨辅助运动车辆的制动器， 关键字：盘式制动器；制动力矩；碟簧 the Design of Wheel-side fully enclosed wet multi-disc brake Abstract：The trackless assisted transportation, a new mode of transport in China's coal production, is high yield and efficiency direc

3、tion of development in China coal mine auxiliary transport. because of transport fast, flexible, employers, and high efficiency characteristics. But In order to meet of trackless rubber tire vehicles’ the special requirements of the braking system, example explosion-proof, waterproof and so on , we

4、 must adopt the of a more reasonable brake. The paper detailed introduce the function, classification, structure and working principle of Vehicle brake, Analysis of the advantages of a wet multi-disc brake and how it works. With rail auxiliary transport equipment required braking performance of

5、 the subject. According to the structural characteristics of the Practices fully enclosed wet multi-disc brake and its working principle. To design vehicle brake the trackless supplementary motor need. Key words：Wet multi-disc brake； Braking torque； Disc spring 目录

6、 前言 1 第1章 汽车制动器 2 1.1 汽车制动器的作用 2 1.2 汽车制动器的分类 3 1.3 块式制动器和盘式制动器 4 1.4 湿式多盘式制动器的分类及其原理 5 第2章 制动器理论分析 7 2.1 设计原始参数 7 2.2 汽车制动性能 7 2.3 制动时详细分析 8 2.3.1 制动时受力分析 8 2.3.2 地面制动力 8 2.3.3 制动器制动力Fu的分析 9 2.3.4 附着系数f 9 2.3.5 制动车辆制动效能 10 2.3.6 制动器制动力的比例关系 11 第3章 湿式多盘式制动器的计算 13 3.1 设计原则 13 3

7、.2 整车制动力矩计算 13 3.2.1 制动减速度的计算 13 3.2.2 整车所需的最大制动力矩的计算 14 3.2.3 前后桥制动器的制动力 15 3.3 弹簧的计算（后制动器） 16 3.3.1 弹簧的选取 16 3.3.2 碟形弹簧种类 16 3.3.3 制动器内碟簧运动的规律 17 3.3.4 碟簧方案的选取 18 3.3.5 碟簧方案的校核 21 3.3.6 碟簧组设计方案有关数据 26 第4章 制动器设计方案 30 4.1 制动器总体结构： 30 4.2 局部零件设计方案 30 4.2.1 摩擦片选取及布置 30 4.2.2 动壳零件的设计 31

8、 4.2.3 活塞零件的设计 32 4.2.4 动压盘和静压盘零件设计 32 4.2.5 静壳零件的设计 32 4.2.6 碟簧组分布 32 4.3 典型零件校核和加工工艺 33 4.3.1 活塞上花键校核（花键承载能力计算法）： 33 4.3.2 螺栓的校核 39 4.3.3 活塞加工工艺（见附表1） 41 第5章 总结 42 参考文献： 43 致谢 44 外文翻译 45 附件一 57 前言 煤矿地下辅助运输可分为轨道辅助运输和无轨辅助运输两种。轨道辅助运输以铺设双轨或悬吊单轨为主要特征；而无轨辅助运输则以胶轮或履带为行走机构，采用防爆柴油机、蓄电池等为牵

9、引动力。无轨胶轮车性能可靠，运输效率高，可保征煤矿的高产高效及安全生产，并获得极佳的经济效益。无轨辅助车辆在我国属新型的运输方式，时间虽然不长,但从使用后的效果来看,的确显示出运输快捷、机动灵活、用人少、效率高等特点,是我国煤矿高产高效矿井辅助运输的发展方向。随着现代采矿技术的发展，无轨运输是改变我国传统、落后矿井运输方式的最佳选择，是提高矿山生产效率的有效保障。它解决了长期以来辅助运输制约矿山生产能力的瓶颈问题，为提高矿山生产能力创造了条件。 无轨胶轮辅助运输随着我国现代化矿井的建设的发展以及对辅助运输效率的提高，无轨辅助运输由于其灵活性、便捷性以及在生产中的强大功能和多种用途使其在许多超

10、大型矿井中占有重要地位。为了使无轨辅助运输行驶速度和工作效率有更好的提高，人们一直都在研究并且改进，而通过改进制动器就是其中一种方法，因为制动性能是车辆的重要性能之一，良好的制动性能是车辆安全行驶的重要保障。本次毕业设计就是对无轨辅助运输车辆的全封闭湿式多盘式制动器的结构进行改进的。 这次毕业设计需要运用我们大学所学的有关机械课程中的基本理论知识以及在生产实习中学到的实践知识，通过对制动器受力分析和其工作原理的了解，正确地设计制动器中所需的各个零件和掌握每个零件在加工中的定位、工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，来保证每个零件的加工质量以及保证所设计出的制动器结构合理，原理正确。

11、 第1章 汽车制动器 汽车制动器是汽车上用以使外界(主要是路面)在汽车某些部分(主要是车轮)施加一定的力，从而对其进行一定程度的强制制动的一系列专门装置。 1.1 汽车制动器的作用 制动器作用是：使行驶中的汽车按驾驶员的要求进行强制减速甚至使其停车；使已停驶的汽车在各种道路下(包括坡道)稳定驻车；使正下坡行驶的汽车的速度保持稳定。而对汽车起制动作用的只能是作用在汽车上并且方向与汽车行驶方向相反的外力，而这些外力的大小都是随意的、不可以控制的，因此汽车上就必须安装一系列专门装置用来实现上述功能。 　　 汽车制动器是指为了在技术上保证汽车的安全行驶，提高汽车的平

12、均速度等，而在汽车上安装专门制动装置的制动机构。 1.2 汽车制动器的分类 汽车制动器一般包括行车制动装置和停车制动装置两种独立的装置。其中行车制动装置是由驾驶员用脚来操纵的，所以又称脚制动装置。停车制动装置是由驾驶员用手操纵的，所以又称手制动装置。 　　 行车制动装置的功能是使正在行驶的汽车减速或在最短的距离内停车。而停车制动装置的功能是使已经停在各种路面上（包括坡道）的汽车保持静止不动。但是，有时在紧急情况下，两种制动装置可以同时使用使其增加汽车制动效果。 但是有些特殊用途的汽车和经常在山区行驶的汽车，由于长期而又频繁地制动将会导致行车制动装置过热，所以在这些汽车上往往会增加各种不

13、同型式的辅助制动装置，使其在运行时稳定车速。 　　 制动器还可以分为摩擦式和非摩擦式两大类。摩擦式制动器是靠制动件与运动件之间的摩擦力制动；而非摩擦式制动器通过其结构形式可分为磁粉制动器（利用磁粉磁化所产生的剪力来制动）、磁涡流制动器（利用调节励磁电流来调节制动力矩的大小而是汽车制动）和水涡流制动器等。 按照制动件所处工作状态还可以分为常闭式制动器（常处于紧闸状态，需施加外力才可以解除制动）和常开式制动器（常处于松闸状态，需施加外力才可以进行制动）。 按照操纵方式可分为人力、液压、气压和电磁力操纵的制动器。 按照制动件的结构形式可以分为外抱块式制动器、内张蹄式制动器、带式制动器以及盘式

14、制动器等；我们经常见到的就是块式制动器和盘式制动器 1.3 块式制动器和盘式制动器 块式制动器也叫鼓式制动器，是一种传统的制动系统，他是通过制动块在制动轮 上压紧来实现制动的，现在的鼓式制动器主要是内张式，它的制动块位于制动轮的内侧，在制动的时候制动块向外张开，摩擦制动轮的内侧，达到制动的目的。其结构图如下面1-1所示: 图1-1 鼓式制动器 1.制动器定位弹簧 2.推杆 3.调整楔 4.制动轮缸 5.制动底板 6.制动蹄摩擦衬片 7.调整楔拉簧 8.下回位弹簧 9.上回位弹簧 10.制动杆 11.限位弹簧 12.弹簧座 这种制动器的优点是有良好的自刹作用

15、；而且因为它的制造技术层次较低，也是最早使用的刹车系统，因此制造成本要比碟式刹车低。但是也有很多缺点，鼓式制动器的制动效果和散热性要差许些，它制动力的稳定性也不好，在不同路面上的制动力变化很大，不容易于掌握。并且由于散热性能差，在制动过程中会集中大量的热量。会使制动块和轮鼓在高温影响下发生极为复杂的变形，容易产生制动衰退和振抖现象，使得制动效果变差。而且鼓式制动器在使用一段时间后，需要定期调整刹车蹄的空隙，甚至要把整个刹车鼓拆出清理累积在内的刹车粉；由于鼓式制动器是通过刹车来令片密封于刹车鼓内，造成刹车来令片磨损后的碎削无法散去，影响刹车鼓与来令片的接触面从而影响刹车性能。而且在下雨天沾了雨水

16、后会发生打滑现象，严重时会造成刹车失灵的状况。 盘式制动器又称为碟式制动器，是取其形状而得名的。它是由液压控制，制动盘用合金钢制造并固定在车轮上，随车轮转动。其结构图如下1-2所示： 图1-2 盘式制动器 盘式制动器散热快、重量轻、构造简单、调整方便。特别是高负载时耐高温性能好，制动效果稳定，而且不怕泥水侵袭，盘式制动器沿制动盘方向施力，制动轴不会受弯矩，径向尺寸小，制动性能稳定。但是它的成本高。 与鼓式制动器相比，它没有摩擦助势作用，因而制动器效能受摩擦系数的影响较小，所以效能较稳定；浸水后效能降低较少，而且只需要经一两次制动就可恢复正常；而且输出制动力矩相同的情况下，尺寸和质量一般较小；制动盘沿厚度方向的热膨胀量也很小，它不会像制动鼓的热膨胀那样使得制动器的间隙明显增加从而导致制动踏板行程太大；它很容易实现间隙自动调整，其它得保养修理作业也非常简单。所以现在车辆制动器多采用盘式制动器。 对于那些在工程矿山使用的机械车辆来说，由于它们通常是在路面极差（坡度陡、弯道多、经常有积水等）的煤矿井下工作,运行环境恶劣,巷道路面崎岖不平,巷道内多粉尘和煤泥,常有积水,并含有瓦斯