液压干式多片制动器的设计

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1、液压干式多片制动器的设计题目：多片液压干式制动器的设计专业：机械设计制造及其自动化1总体方案及关键问题1.1本论文要解决的关键问题经过上文的诸多方便的比较和了解，不难得出以下结论：多片湿式液压制动器优于1多片干式液压制动器，多片干式液压制动器优于盘式制动器和蹄式制动器。考虑到具体的应用工况，即矿用电机的安全制动，具有以下特点。（1）可靠性高。矿用电机的安全制动装置是在电机断电或电机过载损坏的紧急情况下的安全保障，要求具有极高的制动可靠性和安全性。（2）制动不频繁。安全制动装置只是在意外情况下的安全保障，不需要频繁制动及解除制动。（3）体积要求较

2、高。由于安装的空间有限，要求制动器的体积要比较小。（4）成本控制。为了实现经济性，必须在保障可靠安全性的基础上，实现较高的性价比。通过分析课题要求，本制动器设计需要满足的设计要求为：制动类型：安全制动；制动油压：1.6~2.0MPa；静制动力矩：700NM；动制动力矩：490NM；制动器尺寸范围：不大于220mm*220mm*150mm。为满足以上设计要求和工矿要求，这里选择摩擦方式为干式的多片干式液压制动器。本文需要解决的关键问题是完成多片干式液压制动器结构及受力设计计算。本文将主要解决多片干式液压制动器的如下的关键问题：多片干式液压制动器结

3、构及受力设计计算；需要解决的问题：（1）制动器轴向压紧力，（2）摩擦片制动可靠性，（3）摩擦片开启可靠性及摩擦片比压的计算，（4）制动器主要零件的设计。（5）密封与紧固标准件的选择。1.2多片干式液压制动器总体方案通过查阅相关文献及应用，本设计基于已知的基本设计参数提出如下总体方案，设计参数的提出是为详细设计提供方向和参考，在后面的设计中可对参数做适当的修正，得到较匹配的具体参数。干式多片式液压制动器的整体结构如图。2图1整体结构32多片干式液压制动器结构设计2.1摩擦片材料选择2.1.1摩擦片材料分析及选择一般来说，对摩擦元件的材料要求有如下

4、几个方面：（1）具有高而稳定的摩擦系数，对温度、压力、滑动速度变化不敏感，动静摩擦系数差值小。对于干式摩擦片一般要求摩擦系数值的波动量不超过正常平均值的±15%。对于湿式摩擦片摩擦系数数值的波动值不应超过±20%；（2）具有足够的强度和良好的耐磨性；（3）导热性好，热容量大，能经受较高的温度二无明显的变形或碳化、腐蚀等引起材质的改变；（4）抗胶合性能好，不擦伤对偶的摩擦表面；易跑合，耐油无腐蚀；（5）工艺性好，摩擦时无噪声、无振动、无异味、无污染物，成本低。在本设计中，设计的是多片干式液压制动器，故要求摩擦片具有摩擦系数大，导热和耐热性好等特性

5、，因此，在查阅相关资料后，选择铜基粉末冶金材料作为摩擦片的材料。铜基粉末冶金材料具有相当高的摩擦系数，并具有良好的导热性和耐热性（许用工作温度可达560°C），工作可靠。此外还具有相当高的强度和良好的耐磨性，其许用压强高于其他摩擦材料，可用作摩擦片衬片或摩擦块，在湿式或干式条件下与钢或铸铁配对，用于重载或高速工况。2.1.2粉末冶金材料概述粉末冶金材料是用粉末冶金工艺制得的多孔、半致密或全致密材料（包括制品）。粉末冶金材料具有传统熔铸工艺所无法获得的独特的化学组成和物理、力学性能，如材料的孔隙度可控，材料组织均匀、无宏观偏析（合金凝固后其截面上

6、不同部位没有因液态合金宏观流动而造成的化学成分不均匀现象），可一次成型等。通常按用途分为7类。①粉末冶金减摩材料。又称烧结减摩材料。通过在材料孔隙中浸润滑油或在材料成分中加减摩剂或固体润滑剂制得。材料表面间的摩擦系数小，在有限润滑油条件下，使4用寿命长、可靠性高；在干摩擦条件下，依靠自身或表层含有的润滑剂，即具有自润滑效果。广泛用于制造轴承、支承衬套或作端面密封等。②粉末冶金多孔材料。又称多孔烧结材料。由球状或不规则形状的金属或合金粉末经成型、烧结制成。材料内部孔道纵横交错、互相贯通，一般有30%～60%的体积孔隙度，孔径1～100微米。透过性

7、能和导热、导电性能好，耐高温、低温，抗热震，抗介质腐蚀。用于制造过滤器、多孔电极、灭火装置、防冻装置等。③粉末冶金结构材料。又称烧结结构材料。能承受拉伸、压缩、扭曲等载荷，并能在摩擦磨损条件下工作。由于材料内部有残余孔隙存在，其延展性和冲击值比化学成分相同的铸锻件低，从而使其应用范围受限。④粉末冶金摩擦材料。又称烧结摩擦材料。由基体金属（铜、铁或其他合金）、润滑组元（铅、石墨、二硫化钼等）、摩擦组元（二氧化硅、石棉等）3部分组成。其摩擦系数高，能很快吸收动能，制动、传动速度快、磨损小；强度高，耐高温，导热性好；抗咬合性好，耐腐蚀，受油脂、潮湿影

8、响小。主要用于制造离合器和制动器。⑤粉末冶金工模具材料。包括硬质合金、粉末冶金高速钢等。后者组织均匀，晶粒细小，没有偏析，比熔铸高速钢韧性和耐磨性好，