制动器设计的计算过程

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1、制动器设计的计算过程钳盘式制动器在液力助力下制动力大且稳定，而且空气直接通过盘式制动盘，故盘式制动器的散热性很好，在各种路面都有良好的制动表现。将越来越多地应用于轮式装载机的制动系统设计中。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

2、，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。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ISO3450-85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

3、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

4、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+∑（Jm.Im2)]

5、/(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=0.2 2.2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

6、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

7、 （3）坡道满载驻车制动Mpu2=(G+W).g.f.rkcos8.5/(Id.If)(N.m）事实上，MPu1

8、/（G.δ.u.rk）0.25g(m/s2)Se=V