湿式全盘式制动器计算

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摘要

由于全液压盘式制动系统具有操作力轻、蓄能时间短无水分冻结和锈蚀、结构紧凑、免维护调整、

l靠高优，越越地用轮装机制系设中本介此统制器计算法可性等点将来多应于式载的动统计。文结系的动设计方和￥步骤.㈣∞ *∞ ㈣㈣ w 。 w * ㈨ ㈣∞ *㈣∞

关：里黼嫩目前，轮式装载机制动系统的设计有两大发展趋势.其一是行车制动器向封闭式湿式全盘式发展。这种制动器全封闭防水防尘，制动性能稳定， 耐磨损使用寿命长，不需调整。散热效果好，摩擦法和步骤作简单介绍。 全液压行车制动系统原理如图 1,停车制动系 统原理如图 2。

副温度显著降低。不增大径向尺寸的前提下改变摩擦盘数量，可调节制动力矩，实现系列化标准化。

其二是制动传动装置由气推油向全液压动力制动发展 .这种制动传动装置的制动踏板直接操纵制动液压阀，可省去气动元件，结构简单紧凑，冬季不会冻结，不需放水保养，阀和管路不会锈蚀，制动可

圈 2全液压停车恻动系统属理圈1 .液压泵 2 .瞎油器 3 .溢藏阀 4 .先导减压阀 5电磁阀 6 .驻车制动阀 7驻车制动器 8 .油箱

l假设条件和制动性能要求1假设条件 . 1忽略空气阻力，并假定四轮的制动器制动力矩9 .

圈 1全液压行车翻动系统腰曩圈l液压泵 2 .滤油器 3 .溢藏阀 4 .蓄能器 5 .制动阀 6后桥制动器 7 . .前桥制动器 8 .油箱时滞控制阀

相等且同时起作用；驻车制动器制动力矩作用于变速器的输出端或驱动桥的输人端。

1制动性能要求 . 2 1 .对制动距离的要求 .1 2根据 G 83 _ 7( IO3 5- 5 B 5 28与 S 0 8等效) 4 ' -,非工程机械，19 1 9 9(O)

靠性提高.所以在轮式装载机的制动系统设计中被越来越多地得到应用。本文对此系统的设计计算方一

2 2一

湿式全盘式制动器计算

裹 1非公路行驶机械的制动距离最高车速最大质量(m/h k ))0 2

行车制动系统的制动距离( m)

辅助制动系统的制动距离( m)

曲

20 00> 3 O0 2 0

V/6+ V/14 ( 2 8 ( 2 ) O/3

OO 20 )V/4 2 4

V/3 9

/10 ( 3 ) G/3O O 20)V/3 0

3<

2

20 V/6 00 2 8 73 00 20

/14 ( 2 ) G/3 0 O+ (2 V V/3 2O )O1 - ) 9 3 V/4+ .(2 n 401一 3

/10 ( 3) G/3 OO+ .(2 2 0 )O13一 ) V/34 .(2 V 0- 13- ) 0

-v——制动初速度( m/ ) K h

G——整机工作质l(g k)

公路行驶机械的制动距离(水平路面)要求如表 1。 1 .对行车制动系统的性能要求 .2 2除了满足制动距离要求外，还要求行行车制动系统静使装载机空载在 2%(4。) 5 1.的坡度上停 0住。

Me=G - il。 I g s 4 ( m n N )式中 g—_ -重力加速度( S m/ )②空载驻车用制动器时总制动力矩-

Am= i G il.。 g s 0 n 2 ( N m )⑨满载驻车用制动器时总制动力矩 ( n) N 1 (g k) ——装载机额定载质量

1 .对辅助制动系统的性能要求 .3 2 满载时，应在 1%(.。) 5 8 5的坡道上驻车无滑移；空载时，应在 1%( .。的坡道上驻车无滑 8 12 ) 0移。行车制动系统失效时，应能作为紧急制动。

Me= G ) i . 3 (+ g s 8 n5式中力矩

根据 21 2 .和 . 2的计算，所需行车制动总制动

2制动力矩计算21按所需嗣动距离计算 .在水平路面上四轮制动的轮式装载机，其行车制动总制动力矩 Ms l: M=6 l’G’a。 1r( m) N‘

=n x。,Me; l{ I a 1}所需驻车制动总制动力矩’

, nx{ 1 3;=l a Me,Me )

2按附着长件校核总嗣动力矩 . 3①水平路面行车制动…G 6 r ( g k N m )』 r——轮胎与水泥路面的滑动摩擦系数一

Ⅱ=V/[ .(0 0 t/.]( s) l; 29S一V。13) m/ 52 6式中 G——整机工作质量 (g k) 吼——制动减速度 ( s m/ )车轮滚动半径 ( ) m——

般取 0 =. 6

②坡道空载驻车制动= g, r o l.。/ i f ( G . A s0 c 2 ( i N m d ) ),——轮胎与水泥路面的静摩擦系数桥主传动传动化——

6——伺转

质量换算系数

6+( J )/r G:1 4+ i] ( )/ :—

.

_仑{胎和轮辋的转动惯量 ( g 2 k m )(g n ) k

i,——桥终传动传动化⑤坡道满载驻车制动

——7转动件转动惯量”

Me=( a s G事实上，

r o8。/ i , N m g f k s. c 5 ( f a X )1<Me s a

广—7转动件到车轮的传动比”

若、尚未知，可近似取=1 . 1V——制动初速度 (m/h k ) 轮式装载机 V= 0 m/ 0 2 k h——

. 2嗣动力矩确定 4综合考虑 21 . 2 .、2 2和 . 3的计算结果，则行车制动总力矩 Ms应满足：

袭 1 V=时的制动距离 ( 中 m)

Ms l=m咄M’M B B驻车制动总力矩应满足：

t l——制动系统滞后时间 ( S )对全液压制动系统，取 f= . 10 2

P i{, mnMe

。 1 j

. 2按坡道上驻车计算总镧动力矩 2①用行车制动器时总制动力矩工程机械，19 1) 9 9( o

确定 Ms后，再重新计算制动减速度 a和制动距离：一

2 3—

湿式全盘式制动器计算

a 口 ( 6哟=0 2 . ) ( S=/ G - (.~O 7g m/ 3 3 )= V/(59a+ V0】 . ( 2 .2)。t/36 m)

矸——制动器活塞回位弹簧作用力 ( l一

般取

=. 01 F

确定 Me,还可计算停车制动器作为紧急制后动用时的制动减速度和制动器距离：

瘴擦盘当量摩擦半径 ( ) m假设摩擦盘均匀受力，可按下式计算：——

a= - / G . g ( s Me ( ,知 2 5 m/ 2 )=

=

】

(1/【 1 ) R+ 9/ 1 6 H】R 2 (

V/(59a ) f/36 ( 2 .2+V0 l . m)

式中=Rl /R2

和要满足表 l的要求。

4一次制动单个制动器用油量。计算V】 = () L

3制动器设计计算行车制动器的结构如图 3。

式中 ——受油压侧活塞环面积 ( 2 m)活塞环的平均半径应与摩擦盘的当量半径一致

~ .P N放 k

工厂—~次制动活塞总行程 ( ) mm

( . )州+ . ) 0‘ 5 o 5‘ 0蜀、日——静、动摩擦盘的平面度误差( m) a r

根据单个制动器用油量可计算时滞控制阀

和制动传动装置的用油量。

5温升校核5制动能量计算 . 1一

次制动产生的总能量：E=G V 59 (/2 .2 n

图3行车制动鼍结构 1拉杆 . 2回位弹簧 3 .缸体 4 .制动活塞 5 .外

单根驱动桥中制动器所要耗散的能量为式中

齿圈 6 .齿轮 7 .静摩擦盘 8 .动摩擦盘

四轮制动器所能产生的制动力矩应大于或等于总制动力矩，即

E= 1 E 8 —甫 (桥制动器制动力分配比按前述后)假设条件卢 0 =. 5

4 n F tI f 。r> B+ 二M厂—每个制动器中静摩擦盘片数——

每个制动器中动摩擦盘片数一

般 n= j l f——动、静摩擦盘问的摩擦系数

P—薄擦盘上的压紧力 ( lF=pr Af F s

p r—一}千用在摩擦衬块上的压力 ( a MP )< ( )

)——摩擦衬块许用压力 ( a MP )薄擦盘有效面积 ( 2 m)—

=

31 R: ‘ .(一 ) 4围 4驻车制动看围结构 1 .变速器输出油 2 .动摩擦盘塞 5紧弹簧压 3 .静摩擦盘 4 .活

、

『—分别为摩擦衬块的内径、外径 _() m,由结构布置和摩擦盘生产厂家产品的尺寸系列决定。

5温升计算 . 2一

2 4一

工程机械，19 1 ) 9 9(0

湿式全盘式制动器计算

=E/( mlC2￣ 1 Cl+ r ) r=

料、油液和密封件所能承受的温度来决定的原则， 以及摩擦材科、油液和密封件所能承受的温度来决定。一般一次制动温度上升不应超过 l℃,纸基 8摩擦材科表面温度经常高于 20 0℃,将导制其迅速摩损。

G /2. (1+ 2g<[t V 卢【 9 CⅢlcm] a】 52却液的热容量 (/ k ) J (g K )、 .

式中 Cl C——前(桥中制动器金属部件和冷、 2后)

r——有 n 2酞后)桥中邻接摩擦表面的金属部件质量和冷却液的质量 (g k) 次制动最大允许温升 ( ) K

与上述相仿，可以进行驻车制动器的设计计算，本文略。驻车制动器结构见图4。‘收稿日期 19 - 5 2 ) 99 ' - 7 0

【卜~

It a]的计算，是按制动器和驱动桥所产生的热量与所能散发的热量相平衡的原则，以及摩擦材

(属矿山》(硷月刊 ) 20年征订启事 00镒}属矿山》杂志刨刊于 16年，是国内外公开发行的技术类科技期刊。 96

该刊主要报道矿山

发展方针与政策、矿山企业经济与管理、露天与地下矿山开采、大洋采矿、井巷工程、矿山系统工程、计算机技术的应用、岩石力学与工程、地压与支护、生产地质与测量、爆破技术与器材、矿山通风与安全环保、矿山设备与维修、机电与自动化、选矿工艺与药剂、选矿设备与仪器、资源综合利用、尾矿输送与尾矿库管理。 该刊读者对象：矿山基建、生产、设计，科研、院校和制造厂等单位的广大科技人员，管理干部、师生和工人；发行到全国各地的冶金，有色、黄金、煤炭、建材、化工、非金属、核工业、铁道，水电和国防工程等部门。 该刊从 20 00年开始改为大 l开。国内统一刊号为 C 3- 05 D,邮发代号为 2— 3,全国各 6 N 4 15/T - 6 19

地邮局均可办理订阅，每期 6 4页，每期定价 6 0元，全年 l期共 7.元。漏订者随时可按定债从邮 . 0 2 20 o局或银行直接汇款到编辑部办理订阅，注明订阅杂志款并来信告知订阅数量、收刊人详细地址等。整订或破月订均可。编辑部地址：安徽省马鞍山市湖北路 9号开户银行：安徽省马鞍山市工行花办邮编：23O电挂：7 1帐号：27 2906 13 4O4 85 0 _ 404 - 5电：( 5 ) 7 18 l、2 l 2 84话 o 5 4 5 l— 2 24船l9 s 2

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