1478-汽車制動(dòng)器設(shè)計(jì)

1478-汽車制動(dòng)器設(shè)計(jì),汽車,制動(dòng)器,設(shè)計(jì) 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)1本設(shè)計(jì)已經(jīng)通過答辯，如果需要圖紙請(qǐng)聯(lián)系QQ 251133408 另專業(yè)團(tuán)隊(duì)代做畢業(yè)設(shè)計(jì)，質(zhì)量速度有保證。 前 言汽車的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)涉及到許多領(lǐng)域，其獨(dú)有的安全性、經(jīng)濟(jì)性、舒適性等眾多指標(biāo)，也對(duì)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。汽車制動(dòng)系統(tǒng)是汽車行駛的一個(gè)重要主動(dòng)安全系統(tǒng)，其性能的好壞對(duì)汽車的行駛安全有著重要影響。隨著汽車的形式速度和路面情況復(fù)雜程度的提高，更加需要高性能.長(zhǎng)壽命的制動(dòng)系統(tǒng)。其性能的好壞對(duì)汽車的行駛安全有著重要影響，如果此系統(tǒng)不能正常工作，車上的駕駛員和乘客將會(huì)受到車禍的傷害。鑒于制動(dòng)系統(tǒng)的重要性，本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容就是運(yùn)輸車輛中的制動(dòng)器，目前廣泛使用的是摩擦式制動(dòng)器，摩擦式制動(dòng)器就其摩擦副的結(jié)構(gòu)形式可分成鼓式、盤式和帶式三種。其中盤式制動(dòng)器較為廣泛。盤式制動(dòng)器的摩擦力產(chǎn)生于同汽車固定部位相連的部件與一個(gè)或幾個(gè)制動(dòng)盤兩端面之間。其中摩擦材料僅能覆蓋制動(dòng)盤工作表面的一小部分的盤式制動(dòng)器稱為鉗盤式制動(dòng)器；摩擦材料覆蓋制動(dòng)盤全部工作表面盤式制動(dòng)器稱為全盤式制動(dòng)器?，F(xiàn)代汽車中以單盤單鉗式的鉗盤式制動(dòng)器應(yīng)用最為廣泛，僅有個(gè)別大噸位礦用自卸車采用單盤三鉗和雙盤單鉗的鉗盤式制動(dòng)器，以及全盤式制動(dòng)器。鉗盤制動(dòng)器和浮鉗盤式制動(dòng)器。式制動(dòng)器分為定鉗盤式定鉗盤式為制動(dòng)鉗固定在制動(dòng)盤兩側(cè)，且在其兩側(cè)均設(shè)有加壓機(jī)構(gòu)。浮鉗盤式制動(dòng)器僅在制動(dòng)盤一側(cè)設(shè)有加壓機(jī)構(gòu)的制動(dòng)鉗，借其本身的浮動(dòng)，而在制動(dòng)盤的另一側(cè)產(chǎn)生壓緊力。又分為制動(dòng)鉗可相對(duì)于制動(dòng)鉗可相對(duì)于制動(dòng)盤軸向滑動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器；與制動(dòng)鉗可在垂直于制動(dòng)盤的平面內(nèi)擺動(dòng)的擺動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器。本次設(shè)計(jì)共七章內(nèi)容，在田全忠導(dǎo)師的指導(dǎo)下，結(jié)合有關(guān)的書籍和手冊(cè)而完成。田老師在我的設(shè)計(jì)中做了全程輔導(dǎo)，并最后對(duì)本設(shè)計(jì)做了認(rèn)真詳細(xì)的審閱，提出了許多寶貴的意見，我在此向他表示誠(chéng)摯的感謝。由于本人水平有限，設(shè)計(jì)中錯(cuò)誤和不妥之處在所難免，懇請(qǐng)批評(píng)指正。洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)2第一章 盤式制動(dòng)器概述§1.1 盤式制動(dòng)器原理及特點(diǎn)圖.1-1 增力式盤式制動(dòng)器零件圖1、2—壓盤 3、7—摩擦盤 4—半軸殼 5—半軸 6—回位彈簧 8—中間殼體 9—調(diào)整螺栓 10—斜拉桿 11—調(diào)節(jié)叉 12—拉桿 13—壓盤凸肩 14—?dú)んw肩臺(tái)上圖是運(yùn)輸車輛增力式盤式制動(dòng)器零件圖。在差速器的每一側(cè)半軸上，用花鍵安裝著兩個(gè)粘有摩擦襯面的摩擦盤 3 和 7，它們能在花鍵軸上來回滑動(dòng)，是制動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)部分。在兩摩擦盤之間有一對(duì)可鍛鑄鐵的圓形壓盤 1 和 2，它們的表面支承在半軸殼 4 的三個(gè)凸肩上，并能在較小的弧度內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。兩壓盤內(nèi)側(cè)面的五個(gè)卵圓形凹坑中裝有五個(gè)鋼球，兩壓盤用三根彈簧 6 拉緊。在中間蓋 8 和摩擦盤4 上，與摩擦盤相對(duì)著的表面經(jīng)過加工。摩擦盤與壓盤間，以及摩擦盤與半軸殼和中間蓋間，在不制動(dòng)時(shí)都有一定間隙。制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)踏板通過斜拉桿使兩壓盤相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)凹坑中夾著的五個(gè)鋼球就從坑底向坑邊滾動(dòng)，將兩壓盤擠開，兩壓盤就將旋轉(zhuǎn)著的兩個(gè)摩擦盤分別推向半軸殼和中間蓋，使各相對(duì)摩擦表面間產(chǎn)生摩擦扭矩，最終將半軸制動(dòng)。如果放松制動(dòng)踏板，則彈簧 6 又將兩壓盤拉緊復(fù)原，使鋼球進(jìn)入坑底，恢復(fù)了摩擦盤兩側(cè)的間隙。盤式制動(dòng)器在上述制動(dòng)過程中有增力作用。當(dāng)摩擦盤順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)；作用在壓盤上的摩擦扭矩將使它們跟隨旋轉(zhuǎn)，但當(dāng)壓盤 1 由于其凸起 13 受到半軸殼上洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)3的凸肩 14 的限制而不能轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，壓盤 2 則在摩擦扭矩的作用下將相對(duì)于壓盤 1作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，協(xié)助鋼球繼續(xù)將兩壓盤擠開，使操縱省力。當(dāng)摩擦盤反時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，和上述過程相似地起增力作用。因此不管運(yùn)輸車輛前進(jìn)還是倒退，制動(dòng)時(shí)盤式制動(dòng)器都有增力作用。與帶式和蹄式制動(dòng)器相比，盤式制動(dòng)器除了結(jié)構(gòu)復(fù)雜外有一系列優(yōu)點(diǎn)：如結(jié)構(gòu)緊湊，操縱省力，制動(dòng)效果好，襯面磨損較均勻，間隙不需調(diào)整，封閉性好不易進(jìn)泥水，且散熱容易，故使用壽命較長(zhǎng)等。這些特點(diǎn)使它得到越來越廣泛的應(yīng)用?！?.2 盤式制動(dòng)器的主要元件§1.2.1 制動(dòng)盤一、制動(dòng)盤直徑 D 制動(dòng)盤直徑 D 應(yīng)盡可能取大些，這時(shí)制動(dòng)盤的有效半徑得到增加，可以降低制動(dòng)鉗的夾緊力，減少襯塊的單位壓力和工作溫度。受輪輞直徑的限制，制動(dòng)盤的直徑通常選擇為輪輞直徑的 70％一 79％。總質(zhì)量大于 2t 的汽車應(yīng)取上限 。 [1]二、制動(dòng)盤厚度 h 制動(dòng)盤厚度對(duì)制動(dòng)盤質(zhì)量和工作時(shí)的溫升有影響。為使質(zhì)量小些，制動(dòng)盤厚度不宜取得很大；為了降低溫度，制動(dòng)盤厚度又不宜取得過小。制動(dòng)盤可以做成實(shí)心的，或者為了散熱通風(fēng)的需要在制動(dòng)盤中間鑄出通風(fēng)孔道。一般實(shí)心制動(dòng)盤厚度可取為 10—20 ，通風(fēng)式制動(dòng)盤厚度取為 20～50 ，采用較多的是 20—mm30 。在高速運(yùn)動(dòng)下緊急制動(dòng), 制動(dòng)盤會(huì)形成熱變形, 產(chǎn)生顫抖。為提高制動(dòng)盤摩擦面的散熱性能, 大多把制動(dòng)盤做成中間空洞的通風(fēng)式制動(dòng)盤, 這樣可使制動(dòng)盤溫度降低 20 %～30 % 。[2]三、制動(dòng)盤的安裝制動(dòng)盤安裝在輪轂上, 與車輪形成整體旋轉(zhuǎn)。制動(dòng)盤是旋轉(zhuǎn)部件, 與摩擦襯塊之間只有微小的間隙。從制動(dòng)盤中心到摩擦襯塊磨合中心稱為制動(dòng)盤有效半徑。根據(jù)杠桿原理,如摩擦力相同,則制動(dòng)盤的有效半徑越大, 制動(dòng)力就越大。四、制動(dòng)盤的維修制動(dòng)盤都是標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，以使在制動(dòng)盤使用期限內(nèi)保持制動(dòng)表面各項(xiàng)指標(biāo)的允差，這些指標(biāo)是平行度、平面度以及橫向擺差。保持關(guān)于制動(dòng)表面形狀的精度洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)4的允差，有助于盡量減少制動(dòng)粗暴及踏板脈動(dòng)。制動(dòng)盤表面粗糙度必須保持在 60μm 特定范圍內(nèi)，或者更小些。需要控制制動(dòng)表面粗糙度，盡量減少踏板費(fèi)力、過大的制動(dòng)衰退、反常性能的問題?？刂票砻娲植诙韧瑯幽芴岣吣Σ烈r片的壽命。每當(dāng)維修制動(dòng)摩擦塊或卡鉗、或者換位車輪或?yàn)榱似渌愋凸ぷ鞫鹦盾囕?，總要檢查盤式制動(dòng)器制動(dòng)盤。不要忘記，伴隨盤式制動(dòng)器制動(dòng)盤而發(fā)生的許多問題，一般用肉眼檢查一下，可能不是很明顯的。制動(dòng)盤厚度、平行度、擺差、平面度。以及刮痕深度等，只能用準(zhǔn)確的測(cè)量?jī)x和千分尺進(jìn)行測(cè)量。精密的測(cè)量工具及現(xiàn)代的精加工設(shè)備，對(duì)維修好制動(dòng)盤來說，是至關(guān)重要的?！?.2.2 制動(dòng)摩擦襯塊摩擦襯塊是指鉗夾活塞推動(dòng)擠壓在制動(dòng)盤上的摩擦材料。摩擦襯塊分為摩擦材料和底板,兩者直接壓嵌在一起。摩擦襯塊外半徑只與內(nèi)半徑及推薦摩擦襯塊外半徑 與內(nèi)半徑 的比值不大2R1于 1.5。若此比值偏大，工作時(shí)襯塊的外緣與內(nèi)側(cè)圓周速度相差較多，磨損不均勻，接觸面積減少，最終導(dǎo)致制動(dòng)力矩變化大。 對(duì)于盤式制動(dòng)器襯塊工作面積 A，推薦根據(jù)制動(dòng)襯塊單位面積占有的汽車質(zhì)量在 1.6～3.5 范圍內(nèi)選用。2/kgm由于摩擦,摩擦襯塊會(huì)產(chǎn)生磨損。摩擦材料使用完后, 底板和制動(dòng)盤直接接觸會(huì)喪失制動(dòng)效果, 損壞制動(dòng)盤。制動(dòng)盤損壞后,修理費(fèi)用十分昂貴。為避免損壞制動(dòng)盤,過去,用戶靠定期車檢來確定摩擦襯塊的剩余量; 后來, 在底板上安裝摩擦襯塊磨損指示器, 當(dāng)摩擦襯塊已磨損到剩余量很少時(shí), 指示器與制動(dòng)盤接觸, 當(dāng)司機(jī)踏制動(dòng)踏板時(shí), 就發(fā)出異常的聲響; 現(xiàn)在有一種更加準(zhǔn)確提醒摩擦襯塊磨損的方法, 即安裝電子式磨損指示器, 當(dāng)摩擦襯塊磨損后, 磨損指示器中的線路斷掉,警示燈亮 。[3]§1.3 盤式制動(dòng)器操縱機(jī)構(gòu)在一般拖拉機(jī)上，制動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)幾乎都是機(jī)械式的。制動(dòng)踏板通過一些桿件與制動(dòng)元件相連。當(dāng)摩擦襯面磨損后，為了調(diào)整踏板的自由行程，有一些桿件的長(zhǎng)度是可調(diào)的，如利用調(diào)節(jié)叉來調(diào)節(jié)長(zhǎng)度。左右制動(dòng)器的踏板可用連接板連接，以便同時(shí)制動(dòng)兩驅(qū)動(dòng)輪。當(dāng)松開制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)踏板都應(yīng)該有回位彈簧使其自動(dòng)回洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)5位。為使運(yùn)輸車輛能在斜坡上停車或在作固定作業(yè)時(shí)不讓其隨意移動(dòng)位置，在操縱機(jī)構(gòu)中都有停車鎖定裝置，它能卡住已踏下的制動(dòng)踏板，使其不能回位，以使制動(dòng)器能在沒有駕駛員操縱的情況下長(zhǎng)時(shí)間地處于制動(dòng)狀態(tài) 。[9]帶式和蹄式制動(dòng)器踏板的自由行程一般為 40～80 ，盤式制動(dòng)器踏板的自m由行程稍大些，這是因?yàn)楸P式制動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)元件和制動(dòng)元件間的總間隙較小，如果自由行程過小，駕駛員稍一踏下踏板就已開始了制動(dòng)，這樣易使摩擦襯面加速磨損。左右踏板的行程必須一致，否則拖拉機(jī)在緊急制動(dòng)時(shí)會(huì)容易發(fā)生偏轉(zhuǎn)而發(fā)生安全事故。如果用作直線行駛中降速或停車，則必須注意首先分離主離合器然后再制動(dòng)；如果用作協(xié)助履帶拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向，則必須注意首先分離慢速側(cè)的轉(zhuǎn)向離合器，然后再制動(dòng)該側(cè)驅(qū)動(dòng)輪。第二章 盤式制動(dòng)器設(shè)計(jì)§2.1 制動(dòng)器設(shè)計(jì)中的分析在制動(dòng)器的設(shè)計(jì)中， 和 是根據(jù)制動(dòng)力矩的大小，允許的表面單位壓力和pRg制動(dòng)器結(jié)構(gòu)的合理布置等決定的，一般不考慮對(duì)加力效果的影響，當(dāng)摩擦材料選定后，系數(shù) μ 也是一個(gè)既定的數(shù)值。因此要使制動(dòng)器滿足一定的加力效果，關(guān)鍵在于合理的確定球槽斜角 α?？梢钥闯?，當(dāng)球槽斜角 α 減少時(shí)，加力系數(shù)變大，操縱省力。但是，α 的減少受到自剎的限制。如果 α 較小，則只要壓盤與摩擦片開始接觸后，不需要駕駛員的操縱力，制動(dòng)器就會(huì)自行制動(dòng)，這是我們不希望的。因此，不自剎的條洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)6件為：>μ( / ) (2-1)tg?pRg式中 μ-摩擦系數(shù) -擦力合力的作用半徑；pR-鋼球至中心 的距離。gO加力系數(shù)愈大，表示操縱力減少愈多。但必須指出，加力系數(shù)并不代表操縱力實(shí)際減少的比例。因?yàn)閷?shí)際操縱力取決于主拉桿的拉力 ，即 與 的合力，p12而不是 與 的代數(shù)和。其中 為斜拉桿對(duì)壓盤 1 的拉力； 為斜拉桿對(duì)壓盤1p21p22 的拉力。從以上分析看出，盤式制動(dòng)器之所以結(jié)構(gòu)緊湊，在于它在同樣體積下可獲得較多的摩擦面積。它的加力效果顯著，使操縱力很小。并與被制動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向無關(guān)。由于摩擦面上的壓力分布比較均勻，因此磨損均勻，延長(zhǎng)了摩擦片的壽命，減少了調(diào)整次數(shù)。壓力分布均勻?qū)τ跍p少結(jié)構(gòu)尺寸也很有利（因?yàn)槟Σ疗哪p取決于最大的單位壓力及單位摩滑功） 。此外，在盤式制動(dòng)器中各徑向力相互平衡，減少了軸和軸承上的載荷?！?.2 制動(dòng)器的基本參數(shù)§2.2.1 先確定制動(dòng)力矩 rM一、車輛在行駛中制動(dòng)= =454.5 (2-2) 1rM()2saqmgLih???0.7210.625(1.9078)4.8????Nm?式中 —車輛整機(jī)使用質(zhì)量, =2100kg；s sm—車輛驅(qū)動(dòng)附著系數(shù), =0.7；?—車輛驅(qū)動(dòng)輪胎動(dòng)力半徑, =0.625mraq raqL—車輛軸距,L=1950mm；a—車輛質(zhì)心縱坐標(biāo), a =780mm；h—車輛質(zhì)心高度坐標(biāo),h=700mm；—制動(dòng)器至驅(qū)動(dòng)輪的傳動(dòng)比, =4.846。mi mi二、車輛在坡道上停車洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)7= =438 2rM(sincos)aqmgfr??210(sin20.cos2)0.65486?????? Nm?(2-3)式中 a—坡道停車時(shí)坡度角, a=20c；—車輛滾動(dòng)阻力系數(shù), =0.02；f f取大值 =454.5 作為制動(dòng)器計(jì)算力矩。rN?§2.2.2 確定摩擦盤尺寸摩擦盤的外徑 和內(nèi)徑 的數(shù)值主要取決于單位壓力和單位摩滑功。計(jì)算時(shí)2R1假設(shè)單位壓力 是均勻的，摩擦面上的單位壓力可用下式計(jì)算：q= =?[ ]=0.3:0.5 (2-4)21()rpMi???qMP在實(shí)際設(shè)計(jì)中，摩擦力的合力半徑 ，近似地可以按內(nèi)外徑的平均值進(jìn)行計(jì)pR算，即= (2-5)pR12()?若令 =0.55 即 代入式（2-4）后，可得：ccR?= (2-6)q32(1)rMi????根據(jù)上述關(guān)系，便可按下式求得：(2-7)322(1)rRicq?國(guó)內(nèi)的一般運(yùn)輸車輛 7 時(shí)，?每端的死圈約為 1 1.75 圈。彈簧絲的直徑 d 0.5mm 時(shí)，彈簧的兩支承端面可不:必磨平。d>0.5mm 的彈簧兩支承端面則需磨平。磨平部分應(yīng)不少于元周長(zhǎng)的 ，34端頭厚度一般不小于， 端面粗糙度應(yīng)低于 。8d洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)22圓柱螺旋拉伸彈簧空載時(shí)，各圈應(yīng)相互并攏。另外，為了節(jié)省軸向工作空間，并保證彈簧在空載時(shí)各圈相互壓緊，常在卷繞的過程中，同時(shí)使彈簧絲繞其本身的軸線產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。這樣制成的彈簧，各圈相互間即具有一定的壓緊力，彈簧絲中也產(chǎn)生了一定的預(yù)應(yīng)力，故稱為有預(yù)應(yīng)力的拉伸彈簧。這種彈簧一定要在外加的拉力大于初拉力 后，各圈才開始分離，故可較無預(yù)應(yīng)力的拉伸彈簧節(jié)省軸向的F?工作空間。拉伸彈簧的端部制有掛鉤，以便安裝和加載。但因在掛鉤過渡處產(chǎn)生很大的彎曲應(yīng)力，故只宜用于彈簧絲直徑 10mm 的彈簧中 。d?[13]§5.2 圓柱螺旋彈簧的制造螺旋彈簧的制造工藝包括：卷制、掛鉤的制作或端面圈的精加工、熱處理、工藝性試驗(yàn)和強(qiáng)壓處理等。卷制分冷卷及熱卷兩種。冷卷用于經(jīng)預(yù)先熱處理后拉成的直徑 d<(8 10)mm:的彈簧絲；直徑較大的彈簧絲制作的強(qiáng)力彈簧則用熱卷。熱卷時(shí)的溫度隨彈簧絲的粗細(xì)在 800 1000 的范圍內(nèi)選擇 。:C?[23]對(duì)于重要的壓縮彈簧，為了保證兩端的承壓面與其軸線垂直，應(yīng)將端面圈在專用的磨床上磨平。對(duì)于拉伸彈簧和扭轉(zhuǎn)彈簧，為了便于聯(lián)接和加載，兩端應(yīng)制有掛鉤或桿臂。彈簧制成后，如再進(jìn)行一次強(qiáng)壓處理，一般可提高其承載能力的25%。彈簧在完成上述工序后，均應(yīng)進(jìn)行熱處理。冷卷后的彈簧只做回火處理，以消除卷制時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。熱卷是需經(jīng)淬火及中溫回火處理。熱處理后的彈簧，表面不應(yīng)出現(xiàn)顯著的脫碳層。此外，彈簧還需要進(jìn)行工藝實(shí)驗(yàn)和根據(jù)彈簧的技術(shù)條件的規(guī)定進(jìn)行精度、沖擊、疲勞等試驗(yàn)，以檢驗(yàn)彈簧是否符合技術(shù)要求。特別指出的是，彈簧的持久強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度，在很大程度上取決于彈簧絲的表面狀況，所以彈簧絲表面必須光潔，無裂紋和傷痕等缺陷。表面脫碳會(huì)嚴(yán)重影響材料的疲勞強(qiáng)度和抗沖擊性能。為了提高承載能力，還可在彈簧制成后進(jìn)行強(qiáng)壓處理或噴丸處理。強(qiáng)壓處理洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)23是使彈簧在超過極限載荷作用下持續(xù) 6 48h，以便在彈簧絲截面的表層高應(yīng)力區(qū):產(chǎn)生塑形變形和有益的與工作應(yīng)力反向的殘余應(yīng)力，使彈簧在工作時(shí)的最大應(yīng)力下降，從而提高彈簧的承載能力。但用于長(zhǎng)期振動(dòng)、高溫或腐蝕性介質(zhì)中的彈簧，不宜進(jìn)行強(qiáng)壓處理 。[13]§5.3 圓柱螺旋彈簧參數(shù)為了使彈簧能夠正?？煽康毓ぷ?，彈簧材料必須具有高的彈性極限和疲勞極限，同時(shí)應(yīng)具有足夠的韌性和塑性，以及良好的可熱處理性。在本次的運(yùn)輸車輛制動(dòng)器設(shè)計(jì)中用到了五種圓柱螺旋彈簧，分別為壓盤回位彈簧、踏板回位彈簧等，現(xiàn)將這五種彈簧的各種參數(shù)列為表 5-1 所示：表 5-1 彈簧參數(shù)名稱參數(shù)壓盤回位彈簧鎖 定爪扭簧踏板回位彈簧差速鎖搖臂扭簧差速鎖拔叉回位彈簧材 料 彈簧鋼絲— I彈簧鋼絲— I彈簧鋼絲— I彈簧鋼絲— I彈簧鋼絲— I彈簧絲直徑 2.5 0.52??2.5 4 4彈簧外徑 21 0.4?20.5 27.5彈簧內(nèi)徑 25 20 0.35?自由長(zhǎng)度 23.5 130 0.5 17 55 0.35?旋向 任意 左 任意 右 任意工作圈數(shù) 3 1 225 123 7總?cè)?shù) 8.5實(shí)驗(yàn)高度（或長(zhǎng)度）31.5 192 32實(shí)驗(yàn)載荷（公斤）16.5 16.8 1.68?64.8洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)24第六章 盤式制動(dòng)器花鍵設(shè)計(jì)§6.1 花鍵的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用花鍵連接可用于靜連接或動(dòng)連接。按其齒形的不同，可分為矩形花鍵和漸開線花鍵兩類，均已標(biāo)準(zhǔn)化?；ㄦI連接是由外花鍵和內(nèi)花鍵組成，工作時(shí)依靠鍵齒的側(cè)面來傳遞轉(zhuǎn)矩。由于它是多齒傳遞載荷，所以花鍵連接的承受能力高，同時(shí)齒槽較淺，故對(duì)軸的削弱較小，且定心與導(dǎo)向性良好，但其加工復(fù)雜，需要專用設(shè)備?；ㄦI聯(lián)接適用于定心精度要求高，載荷大或輪轂經(jīng)常作軸向滑移的聯(lián)接。漸開線花鍵的齒廓為漸開線，分度圓壓力角有 和 兩種，齒頂高分別為30?450.5m 和 0.4m，此處 m 為模數(shù)。壓力角為 的漸開線花鍵，由于齒形鈍而短，45與壓力角為 的漸開線花鍵相比，對(duì)連接件的削弱較少，但齒的工作面高度較30?小，故承載能力較低，多用于載荷較輕，直徑較小的靜連接 。[13]在本設(shè)計(jì)中摩擦盤的輪轂就采用了分度圓壓力角有 的漸開線花鍵聯(lián)接形式。0?§6.2 花鍵參數(shù)的確定與強(qiáng)度校核（1）結(jié)合考慮現(xiàn)有刀具，這里初步定為齒數(shù) =14 =18aZb（2）查閱《簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》,表 8-22 漸開線花鍵的尺寸系列，[12]依據(jù)直徑 =35 =45 和齒數(shù) =14 =18 可以確定模數(shù) m=2.5adbaZb（3）查閱《簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》,表 8-21 漸開線花鍵聯(lián)接的要素、[12]洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)25代號(hào)及公式，可知：分度圓壓力角 α=30°；理論工作齒高 h=m；分度圓直徑=35 =45 ；分度圓弧齒厚 = =5.37 admb asbm（4）定心方式：⒈一般情況下，推薦優(yōu)先采用齒形定中心，因?yàn)檫@種定心方式對(duì)中性好，能獲得多數(shù)齒同時(shí)接觸。⒉按外徑定中心， （如徑向負(fù)荷較大，齒形配合又需選用動(dòng)配合的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)） 。這種定心方式：d=m(z+1.4)；外花鍵齒頂?shù)菇巧疃?f=0.2m；為獲得較大定位面積，推薦模數(shù) m 不小于 2.5,漸開線花鍵參數(shù)如表 6-1 所示：表 6-1 漸開線花鍵參數(shù)a b 標(biāo)號(hào)參數(shù) 孔 軸 孔 軸齒數(shù) 14 14 18 18模數(shù) 2.5 2.5 2.5 2.5分度圓壓力角 03030303分度圓直徑 35 35 45 45齒條原始齒形位移 1.25 1.25 1.25 1.25花鍵外徑 0.3412H?0.319.57()f?0.352H?0.348657()f?花鍵內(nèi)徑 .70534 .160444分度圓弧齒厚或齒槽寬 .12543?0.358?.2547?0.358?量棒直徑 0.1?0.170.1?0.17量棒間距離 .28759?.43?.2759?.52?定心方式 齒形 齒形 齒形 齒形定心表面粗糙度摩擦盤與軸的材料都是鍛鋼，用花鍵構(gòu)成聯(lián)接，裝摩擦盤處的軸徑 =35 adm=45 ，摩擦盤輪轂寬度為 L=18 ，需傳遞的轉(zhuǎn)矩 T=454.5 ,許用壓力bdmmN?洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)26[p ]=60 , [p ]=40 試確定花鍵的齒數(shù) ZaMPbPa由公式 p= （6-1）3210[]Tphldz???式中 L—齒的工作長(zhǎng)度,這里取 L=18mm；h—花鍵齒側(cè)面的工作高度,漸開線花鍵, =30°查設(shè)計(jì)手冊(cè)取?h=m=2.5mm；d—花鍵的平均直徑,這里取 =35mm =45mm；adbd[p]—花鍵聯(lián)接的許用壓力,單位 MPa，查手冊(cè)取[p]=50MPa 。可得出，齒數(shù) Z：= =13.74az3210[]aThldp???3245.10.786?= =16.03bz3[]bl 3.0.25140?這里取為 =14、 =18。a花鍵聯(lián)接其主要失效形式是工作面被壓潰（靜聯(lián)接）或工作面過度磨損（動(dòng)聯(lián)接） 。因此，靜聯(lián)接通常按工作面上的擠壓應(yīng)力通過強(qiáng)度計(jì)算，動(dòng)聯(lián)接則按工作面上的壓力進(jìn)行條件性的強(qiáng)度計(jì)算。計(jì)算時(shí)，假定載荷在鍵的工作面上分布均勻，每個(gè)齒工作面上壓力的合力 F作用在平均直徑 處，并引入系數(shù) ψ 來考慮實(shí)際載荷在各花鍵齒上分配不均的md影響，則花鍵聯(lián)接的強(qiáng)度條件為：靜聯(lián)接 = = =58.9MPa＜ap?3210aTZhld??3245.10.78?[]ap?= = =35.6MPa＜bp3bl3.0.1254?[]bp動(dòng)聯(lián)接 = = =58.9MPa＜a32aTZhld?3.0.78?[]a洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)27= = =35.6MPa＜bp3210bTZhld??3245.10.78?[]bp靜聯(lián)接、動(dòng)聯(lián)接均滿足設(shè)計(jì)要求，故合適。結(jié) 論本次設(shè)計(jì)是盤式制動(dòng)器部分。制動(dòng)器器是車輛不可或缺的一部分，其中制動(dòng)器設(shè)計(jì)發(fā)展到今天，其技術(shù)已經(jīng)成熟，但對(duì)于我們還沒有踏出校門的學(xué)生來說，其中的設(shè)計(jì)理念還是很值得我們?nèi)ヌ接憽W(xué)習(xí)的。我在盤式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)中給予了分塊處理：制動(dòng)器概述、主要參數(shù)的確定、摩擦材料、摩擦盤、壓盤、彈簧以及花鍵的設(shè)計(jì)和校核。在設(shè)計(jì)中以制動(dòng)器的作用和意義為主線，來確定較為合理的方案和參數(shù)，以使制動(dòng)器的合理性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性和安全性得到保證。盤式制動(dòng)器的主要優(yōu)點(diǎn)是：1、熱穩(wěn)定性較好。因?yàn)橹苿?dòng)摩擦襯塊的尺寸不長(zhǎng)，其工作表面的面積僅為制動(dòng)盤面積的 12％～6％，故散熱性較好。 2、水穩(wěn)定性較好。因?yàn)橹苿?dòng)襯塊對(duì)盤的單位壓力高，易將水?dāng)D出，同時(shí)在離心力的作用下沾水后也易于甩掉，再加上襯塊對(duì)盤的擦拭作用，因而，出水后只需經(jīng)一、二次制動(dòng)即能恢復(fù)正常；而鼓式制動(dòng)器則需經(jīng)過十余次制動(dòng)方能恢復(fù)正常制動(dòng)效能。 3、制動(dòng)力矩與汽車前進(jìn)和后退行駛無關(guān)。 4、在輸出同樣大小的制動(dòng)力矩的條件下，盤式制動(dòng)器的質(zhì)量和尺寸比鼓式要小。 5、盤式的摩擦襯塊比鼓式的摩擦襯片在磨損后更易更換，結(jié)構(gòu)也較簡(jiǎn)單，維修保養(yǎng)容易。 6、制動(dòng)盤與摩擦襯塊間的間隙小(0.05～0.15mm)，這就縮短了油缸活塞的操作時(shí)間，并使制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的力傳動(dòng)比有增大的可能。 7、制動(dòng)盤的熱膨脹不會(huì)像制動(dòng)鼓熱膨脹那樣引起制動(dòng)踏板行程損失，這也使間隙自動(dòng)調(diào)整裝置的設(shè)計(jì)可以簡(jiǎn)化。 盤式制動(dòng)器的主要缺點(diǎn)是：制動(dòng)比較粗暴。兩個(gè)粘有摩擦襯面的摩擦盤能在洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)28花鍵軸上來回滑動(dòng)，是制動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)部分。當(dāng)制動(dòng)時(shí)，能在極短時(shí)間使車輛停止。再加上壓盤上球槽的傾斜角不可能無限大，所以制動(dòng)不平順。參考文獻(xiàn)[1] 劉惟信.汽車設(shè)計(jì).北京：清華大學(xué)出版社，2001：158～200[2] 張洪欣.汽車設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1981：106～126[3] 陳家瑞.汽車構(gòu)造.第二版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005：40～61[4] 張文春.汽車?yán)碚?北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005：70～83[5] 彭文生，張志明，黃華梁.機(jī)械設(shè)計(jì).北京：高等教育出版社，2002：96～138[6] 董寶承.汽車底盤.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004：32～81[7] 陳煥江，徐雙應(yīng).交通運(yùn)輸專業(yè)英語.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002：20～30[8] 劉鴻文.簡(jiǎn)明材料力學(xué).北京：高等教育出版社，1997：254～259[9] 陳殿云，張淑芬，楊民獻(xiàn) .工程力學(xué).蘭州：蘭州大學(xué)出版設(shè)， 2003：182～196[10] 葛志祺 .簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：冶金工業(yè)出版社，1985：14～16，113 ～115[11] 濮良貴，紀(jì)名剛 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謝緊張忙碌的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，這次設(shè)計(jì)是對(duì)我大學(xué)三年來的學(xué)習(xí)的一洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)30次最綜合的檢驗(yàn)，也更是一次綜合的學(xué)習(xí)過程。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅使我學(xué)習(xí)和鞏固了專業(yè)課知識(shí)而且了解了不少相關(guān)專業(yè)的知識(shí)，個(gè)人能力得到很大提高。同時(shí)也鍛煉了與人協(xié)作的精神，為以后我踏入社會(huì)工作打下了良好的基礎(chǔ)。在此感謝田全忠教授在設(shè)計(jì)中給予的輔導(dǎo)與幫助，田老師在這一學(xué)期中給我傳授了許多知識(shí)，如何做設(shè)計(jì)工作，在其過程中應(yīng)考慮到的指標(biāo)，如經(jīng)濟(jì)性、合理性、可靠性和安全性等。在設(shè)計(jì)過程中田老師及時(shí)發(fā)現(xiàn)我出現(xiàn)的問題，使我能早早的改正，節(jié)省了許多時(shí)間和精力，而且給我提供了一些有價(jià)值的資料。另外，在大學(xué)三年的學(xué)習(xí)中，我各科的任課老師辛勤的備課，耐心地為我們講解學(xué)術(shù)知識(shí)，使我學(xué)到了許多專業(yè)知識(shí)，在此向他們表示由衷的感謝！在設(shè)計(jì)中楊磊、馬澤偉和鄭奎等同學(xué)提出了許多意見和建議，在此表示謝意！此外，在此我對(duì)在這次設(shè)計(jì)過程中所引用的眾多參考文獻(xiàn)的作者表示感謝。