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钳盘式和片式制动器设计计算
孙蛟,黄宗益,李兴华
『
摘要:针对钳盘式制动器和片式制动器各自的优点,详细介绍了它们的制动力矩的设计计算
, 以及对
制动器摩擦片进行耐压、耐磨损的温升等验算。
关键词:钳盘式;湿式片制动器;制动力矩;温升计算
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:———
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概述. 片式制动器
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钳盘式制动器具有如下优点: 保在恶劣环境下制动的可靠性,近年来开始向封闭在
热稳定性好,制动盘暴露在外,散热快,基本无毂体内浸在油中的湿式多片式制动器方向发展,它具
热衰退现象,连续多次使用制动力矩变化小。有以下优点:
水稳定性好,制动盘对盘的单位压力高,易将密闭在毂体内,不与水和泥沙接触,确保稳定
,而且有油润滑和冷却,磨损很小,使用寿命
,,不需要日常保
降低不多。养,因此基本上免维修保养。
制动力矩比较平稳,与车辆运动方向无关。由可以通过增加片数获得很大的制动力矩。通过
于没有如蹄式制动器的增力作用,因此摩擦系数变化改变摩擦片数目得到不同的制动力矩,易实现系列化。
对制动效率没有多大影响。可通过循环冷却使制动器具有较大的热容量。
制动衬块上压力分布均匀,磨损均匀,比蹄式片式制动器的缺点是湿式浸在油中,与干式相比
制动器使用寿命长,维修方便。钳盘式制动器在轮毂摩擦系数小,为得到必要的制动力必须增加片数,使得
外,更换衬块方便。本身结构上具有自动调整衬块和盘结构比较复杂。最近为了减少制动力矩,将制动器设在
。,可以减少制动
钳盘式制动器也有以下缺点: 。
钳盘式制动器的摩擦面积比较小,单位压力高, 钳盘式和片式制动器制动力矩计算
,能耐高压. 钳盘式制动器制动力矩计算
和高温。钳盘式制动器动力矩计算简图如图。在钳盘式制
露在外难以防止尘土、沙粒,易磨损和锈蚀。动器扇形摩擦衬面上取微小面积:
没有增力作用,制动效率系数低。/
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可以近似取,则通常可以用平均半径平均.
图扇形摩擦衬片转动力矩计算衙图来代替
这微小面积上产生的微摩擦力矩为通用汽车公司将摩擦衬片扇形面积以梯形面积来
代替得
则一个摩擦衬片所产生的制动力矩可由下式积分
了——厂丁
求得
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甲均
设压力均布为常数
一咖即一/平均,其中/。
设内外径磨损均匀,
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则有效作用半径为
则
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摩擦力在轴上的力
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摩擦力在轴上的力则/,
要: 摩擦力上的分力为』:/
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式中:.、,——摩擦衬片内、外径,; ..,。时,.;。时,.。
摩擦衬片上扇形表面包角; 由此可以得出结论,采用平均来计算制动力矩
——摩擦片上单位面积压力; 具有足够的精度。
￡——摩擦系数; 钳盘式制动器总的制动转矩
微小面积矩片中心距离,; 由于一个衬片有个面,所以总的制动力矩为:
微小面积与轴的夹角;
制动器压紧力,。式中:.一制动钳个数;
一块摩擦衬片上的摩擦力矩等于合以对片中心一摩擦系数,;
的力矩,则合的作用半径为: 每个制动钳的压紧力,。
. 片式制动器制动力矩’
一
摩擦衬面为环状咖
如果近拟认为咖,/,则;一儿一制动力矩为,Ⅳ.
式中:Ⅳ厂静摩擦片数;
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面
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Ⅳ厂一动摩擦片数. 温升计算
摩擦衬片设计验算由于制动器工作频繁,我们需要计算摩擦面在制
制动器设计除了要满足制动力矩外,还需对制动动过程中的温度是否超过许用值,因为当摩擦面温度
器进行耐压、耐磨损和温升等验算过高时,摩擦系数会降低,不能保持稳定的制动力矩
.
. 衬片单位面积压力计算并加速元件的磨损