施式全盘式制动器设计计算分析器

施式全盘式制动器设计计算

施式全盘式制动器设计计算 2011： 目前，轮式装载机制动系统的设计有两大发展有两大发展趋势。其一是行车制动起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。散热效果良好，摩擦副温度显著降低。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，制动可靠性提高。所以在轮式装载机的制动系统中被越来越多地得到应用。本文对此系统的设计计算方法和步骤简单介绍。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。1 假设条件和制动性能要求1.1 假设条件忽略空气阻力，并假定四轮的制动器制动力矩相等且同时起作用；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入端。1.2 制动性能要求1.2.1 对制动距离的要求根据GB8532-87（与ISO 3450-85等效），非公路行驶机械的制动距离的（水平路面）要求如表1。表1 非公路行驶机械的制动距离最高车速(km/h)最大质量(kg)行车制动系统的制动距离(m)辅助制动系统的制动距离(m)≥32 / θ≤32000V2/68+（V2/124）.（G/32000）V2/39+（V2/130）.（G/32000）≥32000V2/44V2/30≤32/ θ≤32000V2/68+（V2/124）.（G/32000）+0.1(32-V)V2/39+（V2/130）.（G/32000）+0.1(32-V)≥32000V2/44+0.1(32-V)V2/30+0.1(32-V)* V——制动初速度（Km/h） G——整机工作质量（kg）1.2.2 对行车系统的性能要求除了满足制动距离要求外，还要求行车制动系统能满足装载机空载在25%（14.0）的坡度上停住。1.2.3 对辅助制动系统的性能要求满载时，应在15%（8.5）的坡道上驻车无滑移；空载时，应在18%（10.2）的坡道上无滑移。行车制动系统失效时，应能作为紧急制动。2 制动力矩计算2.1 按所需制动距离计算在水平路面上四轮制动的轮式装载机的，其行车制动总制动力矩MB1:MB1=δ.G.a1.rk (N.m)a1=V02/[25.92(S0-V0.t1/3.6)] (m/S2)式中 G—整机工作质量（kg）a1 —制动减速度 （m/s2)rk—车轮滚动工半径 （m）δ—回转质量换算系数δ=1+[4Jk+Σ（Jm.Im2)]/(rk2.G)Jk—轮胎和轮辋的转动惯量（kg.m2)Jm__m转动件转动惯量 （kg.m2)Im—m转动件到车轮的传动比若Jk、Jm尚未可知，可取近似δ=1.1V0——制动初速度 （km/h)轮式装载机V0=20km/hS0——表1中V=V0时的制动距离（m)t1——制动系统滞后时间（s)对全液压制动系统，取t1=0.22.2 按坡道上驻车计算总制动力矩（1）用行车制动器时总制动力矩Mp1=G.g.sin14º.rk)(N.m)式中g——重力加速度（m/s2）（2）空载驻车用制动器时总制动力矩Mp2=G.g.sin10.2º.rk)(N.m)（3）满载驻车用制动器时总制动力矩Mp3=(G+W).g.sin8.5º.rk)(N.m)式中W——装载机额定载质量 （kg） 根据2.1和2.2的计算，所需行车制动总制动力矩 M'B=max{MB1,Mp3};所需驻车制动总制动力矩M'P=max{MP1,Mp3};2.3 按附着长件校核总制动力矩（1）水平路面行车制动MBu=G.g.δ.u.rk(N.m)u——轮胎与水泥路面的滑动磨擦系数 一般取u=0.6（2）坡道空载驻车制动MPu1=G.g.f.rkcos10.2º/(Id.If)(N.m）f——轮胎与水泥路面的静磨擦系数Id——桥主传动传动化If——桥终传动传动化（3）坡道满载驻车制动Mpu2=(G+W).g.f.rkcos8.5/(Id.If)(N.m）事实上，MPu1<Mpu22.4 制动力矩确定综合考虑2.1、2.2和2.3的计算结果，则行车制动总力矩MB应满足MB=min{M'B,MBu}驻车制动总力矩Mp应满足：Mp=min{MP,MPu1}确定MB2后，再重新计算制动减速度a和制动距离S：a=MB/(G.δ.rk)=(0.32-0.37)g (m/s2)S=V02/(25.92a)+V0.t/3.6 (m)确定Mp后，还可计算停车制动器作为紧急制动用的制动减速度ae和制动器距离Se：ae=Mp.Id.If/（G.δ.u.rk）0.25g (m/s2)Se=V02/(25.92ae)+V0.t/3.6 (m)S和Se要满足表1的要求。3 制动器设计计算行车制动器的结构如图3。四轮制动器所能

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