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1、1工程机械设计课程设计工程机械设计课程设计装载机制动器的设计装载机制动器的设计学院学院班级班级姓名姓名学号学号时间时间2目目 录录绪论绪论41：制动器的作：制动器的作用用42：制动器的种：制动器的种类类43：对制动器的要：对制动器的要求求4装载机制动器设计说明书装载机制动器设计说明书6一：设计任务一：设计任务6二：方案分析及选择二：方案分析及选择61：车轮滚动半：车轮滚动半径径.62：中心距前后轴的距：中心距前后轴的距离离73：重心高：重心高度度74：空满载时静轴荷分：空满载时静轴荷分配配75：制动力分配系数：制动力分配系数 .76：同步附着系：同步附着系3数数77：制动减速：制动减速度度88
2、：空满载时动轴荷分：空满载时动轴荷分配配89：最大制动力：最大制动力矩矩8三：钳盘式制动器的设计三：钳盘式制动器的设计91：制动盘的直：制动盘的直径径92：制动盘的厚：制动盘的厚度度93：摩擦衬块内外半：摩擦衬块内外半径径94：制动衬块的面积：制动衬块的面积105：摩擦衬块材料的确定：摩擦衬块材料的确定106：制动衬块的设计计算：制动衬块的设计计算107：衬块磨损特性的计算：衬块磨损特性的计算11四：制动器主要零件的结构设四：制动器主要零件的结构设计计121：制动盘：制动盘122：制动：制动4钳钳.133：制动块：制动块144：摩擦材料：摩擦材料145：盘式制动器的间隙：盘式制动器的间隙15五
3、：制动驱动机构的结构型式与设计计算五：制动驱动机构的结构型式与设计计算.151：制动驱动机构的结构型式选择：制动驱动机构的结构型式选择152：制动管路的选：制动管路的选择择.153：液压制动驱动机构的设计计算：液压制动驱动机构的设计计算16六：参考文六：参考文献献18绪论绪论1：制动器的作用：制动器的作用制动器是用于使行驶中的车辆减速或停车，以及使已停止行驶制动器是用于使行驶中的车辆减速或停车，以及使已停止行驶5的车辆在原地驻留不动的机构，制动器直接影响着车辆的安全性和的车辆在原地驻留不动的机构，制动器直接影响着车辆的安全性和停车可靠性。在日益以安全为第一要务的时代，制动器的制动性能停车可靠性
4、。在日益以安全为第一要务的时代，制动器的制动性能好坏已成为车辆的一项重要指标。好坏已成为车辆的一项重要指标。2：制动器的种类：制动器的种类车辆制动器至少应有两套独立的制动装置，即行车制动和驻车车辆制动器至少应有两套独立的制动装置，即行车制动和驻车制动装置。制动装置。摩擦式制动器按其旋转元件的形状分为鼓式和盘式两大类。摩擦式制动器按其旋转元件的形状分为鼓式和盘式两大类。鼓式制动器又分为内张型鼓式制动器和外束型鼓式制动器两种鼓式制动器又分为内张型鼓式制动器和外束型鼓式制动器两种结构型式。内张型鼓式制动器的摩擦元件是一对带有圆弧形摩擦蹄结构型式。内张型鼓式制动器的摩擦元件是一对带有圆弧形摩擦蹄片的制
5、动蹄，后者则安装在制动底板上，而制动底板则紧固在前桥片的制动蹄，后者则安装在制动底板上，而制动底板则紧固在前桥的前梁或后桥桥壳半轴套管的凸缘上或变速器，其旋转摩擦元件为的前梁或后桥桥壳半轴套管的凸缘上或变速器，其旋转摩擦元件为制动鼓。制动鼓。盘式制动器的旋转元件是一个垂向安放且以两侧表面为工作面盘式制动器的旋转元件是一个垂向安放且以两侧表面为工作面的制动盘，其固定摩擦元件一般是位于制动盘两侧并带有摩擦片的的制动盘，其固定摩擦元件一般是位于制动盘两侧并带有摩擦片的制动块。制动块。3：对制动器的要求：对制动器的要求 具有足够的制动效能，包括行车制动效能和驻车制动效能；具有足够的制动效能，包括行车制
6、动效能和驻车制动效能； 工作可靠；工作可靠； 热稳定性好；热稳定性好； 制动效能的水稳定性好；制动效能的水稳定性好； 制动时操纵稳定性好；制动时操纵稳定性好； 作用滞后的时间要尽可能短；作用滞后的时间要尽可能短；6 制动时不应产生震动和噪声；制动时不应产生震动和噪声； 制动系的机件应使用寿命长，制造成本低。制动系的机件应使用寿命长，制造成本低。装载机制动器设计说明书装载机制动器设计说明书一：设计任务（即设计依据和条件）一：设计任务（即设计依据和条件）7轮式装载机的基本参数轮式装载机的基本参数铲斗容量铲斗容量 3m3额定载荷额定载荷 5t最大卸载高度最大卸载高度 2950mm最小卸载距离最小卸载
7、距离 1290mm最大爬坡能力最大爬坡能力 25整机重量整机重量 15.5t行驶速度行驶速度 25km/h轴距轴距 2200mm轮距轮距 1490mm轮胎规格轮胎规格 23.525二：方案分析及选择二：方案分析及选择1： 车轮滚动半径车轮滚动半径 rr由于装载机的轮胎规格为由于装载机的轮胎规格为 23.525 ， 其中轮胎的断面宽度其中轮胎的断面宽度为为 23.5 英寸，即英寸，即 23.5 25.4 = 596.9 mm，轮辋直径为，轮辋直径为 25 英寸，即英寸，即25 25.4 = 635 mm故车轮的滚动半径：故车轮的滚动半径：r = （2 596.9 60% + 635）= 675.
8、64mm 取取 650mmr21扁平率按扁平率按 60%计算计算2： 空满载时重心距前轴的距离空满载时重心距前轴的距离、 , 距后轴的距离距后轴的距离、 1L1L2L2L空载时：空载时： = 1250mm ， = 950mm1L2L满载时：满载时： = 1100mm ， = 1100mm1L2L83： 空满载时重心的高度空满载时重心的高度 、gHgH空载时：空载时： = = = = 2037mmgHtan1L 25tan950 4663. 0950满载时：满载时： = = = = 2359mmgHtan1L25tan1100 4663. 011004： 空满载时轴荷分配（未进行制动的静负荷）空
9、满载时轴荷分配（未进行制动的静负荷）空载：空载： = = 15.5 kg = 6.69 kgSFGLL20G2200950310310= = 15.5 kg = 8.81 kgSRGLL10G22001250310310满载：满载： = 0G= 22001100 20.5 kg = 10.25 kgSFGLL2310310= = 20.5 kg = 10.25 kgSRGLL10G220011003103105： 制动力分配系数制动力分配系数 = = = 0.76SRSF GG331081. 81069. 66： 同步附着系数同步附着系数空载：空载： = = = 0.350g2 HLL 203
10、795076. 02200满载：满载： = = = 0.250g2 HLL 2359110076. 02200综合考虑确定综合考虑确定= 0.407： 制动减速度制动减速度a = g = 0.4 9.8 = 3.92 m/02s8： 空满载时轴荷分配（制动时的动负荷）空满载时轴荷分配（制动时的动负荷）9空载：空载： = = 15.5 DFG0g2 ga GLHLL 8 . 92200 92. 32037 2200950310= 12.43 kg310= = 15.5 DRG0G 8 . 92200 92. 32037 22001250310= 3.07 kg310满载：满载： = = 20.5
11、 DFG g La g2HLL0G 8 . 92200 92. 32359 22001100310= 19.04 kg310= = 20.5 DRG ga g1 LHLL0G 8 . 92200 92. 32359 22001100310= 1.46 3109：制动器最大制动力矩：制动器最大制动力矩 = = 20.5 0.4 650 = 5330NmmaxM0G0rr310310则前轮所需最大制动力矩：则前轮所需最大制动力矩：= = = 2476Nm1Mr00g02r2GLHL53302200223594 . 01100每个前轮制动器应有的最大制动力矩：每个前轮制动器应有的最大制动力矩：T =
12、 = = 1238 Nm121M247621总结：总结：盘式制动器的优点有：盘式制动器的优点有：热稳定性较好，制动盘对摩擦衬块无摩擦增力作用；水稳定性好，热稳定性较好，制动盘对摩擦衬块无摩擦增力作用；水稳定性好，衬块单位压力高，易将水挤出；制动力矩与机械前进和后退无关；衬块单位压力高，易将水挤出；制动力矩与机械前进和后退无关；在输出同样大小的制动力矩的条件下，盘式制动器的质量和尺寸比在输出同样大小的制动力矩的条件下，盘式制动器的质量和尺寸比较小；盘式摩擦衬片比较容易更换；易于构成多回路制动驱动系统，较小；盘式摩擦衬片比较容易更换；易于构成多回路制动驱动系统，10使系统有较好的可靠性和安全性。使系统有较好的可靠性和安全性。通过以上分析，选用综合性能较好的钳盘式制动器通过以上分析，选用综合性能较好的钳盘式制动器三：钳盘式制动器的设计三：钳盘式制动器的设计1：制动盘的直径：制动盘的直径 D制动盘的直径应尽可能取大一些，这时制动盘的有效半径得制动盘的直径应尽可能取大一些，这时制动盘的有效半径得到增加，可以减小制动钳的夹紧力，降低衬块的单位压力和工作温到增加，可以减小制动钳的夹紧力，降低衬块的单位压力和工作温度。另外受到轮辋直径的限制，制动盘直径通常选择为轮辋直径的度。另外受到轮辋直径的限制，制动盘直径通常选择为轮辋直径的70% 79%，取，取 75% 。故制动盘
