面向重在汽車(chē)長(zhǎng)下坡剎車(chē)系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文說(shuō)明

1、. . . . 摘 要重型車(chē)輛長(zhǎng)距制動(dòng)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)車(chē)速失控而導(dǎo)致的重、特大交通事故,而車(chē)輛制動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),導(dǎo)致剎車(chē)片的溫度迅速升高,是導(dǎo)致車(chē)輛制動(dòng)失效以致重載車(chē)輛失控的主要原因。在國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)快速發(fā)展，而重型卡車(chē)是卡車(chē)的發(fā)展方向。然而，隨著汽車(chē)數(shù)量的增加，安全問(wèn)題吸引了越來(lái)越多的人的關(guān)注。汽車(chē)的制動(dòng)系統(tǒng)是一個(gè)最重要的主動(dòng)安全系統(tǒng)。因此，如何設(shè)計(jì)一個(gè)高性能的制動(dòng)系統(tǒng)，為安全駕駛提供保障，是我們必須解決的一個(gè)重要問(wèn)題。此外，隨著重型汽車(chē)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，如何縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，提高了設(shè)計(jì)效率，降低成本，提高產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力，成為一個(gè)成功的商業(yè)關(guān)系。重載車(chē)輛在長(zhǎng)下坡過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生的速度失控。原因是重力

2、勢(shì)能轉(zhuǎn)化為車(chē)輛的動(dòng)能。傳統(tǒng)的制動(dòng)系統(tǒng)由于溫度過(guò)熱或磨損，不能有效地、與時(shí)地消除超速產(chǎn)生的動(dòng)能，從而影響汽車(chē)的穩(wěn)定性和安全性。這個(gè)課題的目標(biāo)是對(duì)傳統(tǒng)汽車(chē)長(zhǎng)下坡制動(dòng)原理的研究和分析，解決長(zhǎng)下坡制動(dòng)問(wèn)題，與相應(yīng)的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 本文首先介紹重載汽車(chē)的剎車(chē)系統(tǒng)，之后對(duì)剎車(chē)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，加裝減速器，阻尼器作為輔助剎車(chē)系統(tǒng)，并選用合理的減速器、離合器、阻尼器。通過(guò)這篇論文中，輔助制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的新思路，為下一步的研究工作奠定了基礎(chǔ)。但論文還是比較粗糙的，因?yàn)闀r(shí)間，條件和能力的限制，有一個(gè)很大的空間需要改進(jìn)。關(guān)鍵詞：制動(dòng)系統(tǒng)；減速器；離合器；阻尼器Abstract The rapid development

3、of the domestic car market, while heavy-duty trucks is the development direction of the truck. However, with the increasing number of cars, security issues attract more and more peoples attention. Cars braking system is one of the most important active safety systems. Therefore, how to design a high

4、-performance brake system, to provide protection for the safe driving, we must address an important issue. In addition, with heavy-duty vehicle market competition, how to shorten the product development cycle, improve design efficiency, reduce costs, improve product competitiveness in the market and

5、 become a successful business relationship.Heavy vehicles often occurs during long downhill speed control. The reason is gravitational potential energy into kinetic energy of the vehicle. Conventional braking system due to overheat or wear, can not effectively and timely manner to eliminate the kine

6、tic energy generated overdrive, thereby affecting the stability and security of the car. The goal of this project is the traditional long downhill braking principle automotive research and analysis, problem solving long downhill braking, and the corresponding mechanical system design.This paper firs

7、t introduces heavy vehicle brake system, the brake system to improve after the installation of the gear unit, the damper as an auxiliary brake system, and a reasonable choice of reducer, clutch damper.Through this paper, the auxiliary brake system design of the new ideas for future research work lai

8、d the foundation. But the paper is quite rough, because of the time, conditions and capacity constraints, there is a lot of room for improvement.Keywords:Braking Systems; Reducer;Clutch;Damper49 / 52目 錄摘要IAbstractII第 1 章緒論31.1 課題背景31.2 研究的目的與意義31.3 國(guó)外研究狀況41.4 本文主要工作4第 2 章制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析42.1 制動(dòng)系統(tǒng)的組成與分類(lèi)52.1

9、.1 制動(dòng)系統(tǒng)的組成52.1.2 制動(dòng)系統(tǒng)的分類(lèi)62.2 鼓式制動(dòng)器72.2.1 輪缸式制動(dòng)器72.2.2 凸輪式領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器10第 3 章汽車(chē)的制動(dòng)性123.1制動(dòng)性的評(píng)價(jià)指標(biāo)123.2 汽車(chē)的制動(dòng)效能與其恒定性123.2.1 制動(dòng)距離與制動(dòng)減速度123.2.2 制動(dòng)效能的恒定性133.3 制動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性143.4 制動(dòng)防抱死裝置15第 4 章制動(dòng)系統(tǒng)的改進(jìn)方案164.1 盤(pán)式制動(dòng)器的應(yīng)用164.2 盤(pán)式制動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)164.3 緩速器的應(yīng)用174.4 電控制系統(tǒng)184.4.1 ABS防抱死系統(tǒng)184.4.2 線控制技術(shù)184.5 制動(dòng)系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)18第 5 章齒輪減速器的選用與設(shè)計(jì)205

10、.1 齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)205.2 齒輪傳動(dòng)的兩大類(lèi)型205.3 行星機(jī)構(gòu)的類(lèi)型選擇215.3.1 行星機(jī)構(gòu)的類(lèi)型特點(diǎn)215.3.2 確定行星齒輪傳動(dòng)類(lèi)型245.4 配尺的確定255.4.1 確定各齒輪的齒數(shù)255.4.2 初算中心距和模數(shù)265.4.3 幾何尺寸計(jì)算285.5 裝配條件驗(yàn)算305.5.1 鄰接條件305.5.2 同心條件305.5.3 安裝條件305.6 軸的確定325.6.1 行星軸的計(jì)算325.6.2 轉(zhuǎn)軸的計(jì)算345.7 行星架和箱體的選用365.7.1 行星架的結(jié)構(gòu)方案365.7.2 箱體的設(shè)計(jì)38第 6 章離合器的選用406.1 應(yīng)用和分類(lèi)406.2 離合器的選用42第

11、 7 章阻尼器457.1 回轉(zhuǎn)式磁流變阻尼器457.2阻尼器的工作原理467.3 阻尼器的結(jié)構(gòu)47總結(jié)48致49參考文獻(xiàn)50（全套圖紙加 877754506）第1章 緒 論1.1 課題背景隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，特別是在基礎(chǔ)設(shè)施的投資逐年增加，近年來(lái)重型車(chē)輛的生產(chǎn)呈現(xiàn)爆炸式的發(fā)展。由于重型車(chē)輛運(yùn)輸成本低，效率高，已成為公路運(yùn)輸?shù)膶檭?。在最近幾年，重載車(chē)輛的比例逐漸增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)的汽車(chē)擁有量在世界上是只有2.1，而交通事故死亡人數(shù)占交通事故死亡率的14。在事故中，大約有一半是由于制動(dòng)器失靈。目前，大多數(shù)國(guó)重載汽車(chē)采用鼓式制動(dòng)器，在長(zhǎng)下坡過(guò)程中，連續(xù)的制動(dòng)過(guò)程中，使制動(dòng)鼓的溫度升高，導(dǎo)致制動(dòng)距

12、離長(zhǎng)，制動(dòng)跑偏等。所有這些都是鼓式制動(dòng)器帶來(lái)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，是不能克服的本身固有的結(jié)構(gòu)缺陷。用戶投訴，促使制造商不斷設(shè)法增加制動(dòng)鼓和冷卻空間，但普通的輪轂與制動(dòng)鼓已經(jīng)做了它們的極限大小。同時(shí)隨著汽車(chē)的噸位增加制動(dòng)時(shí)后軸向前轉(zhuǎn)移的負(fù)荷也增加了，這是很難使重載車(chē)輛保持良好的制動(dòng)性能的。于是人們想到使用的盤(pán)式制動(dòng)器來(lái)保持制動(dòng)安全性，穩(wěn)定性和耐久性。隨著汽車(chē)數(shù)量的增加，汽車(chē)帶來(lái)的安全性問(wèn)題越來(lái)越多的關(guān)注。汽車(chē)技術(shù)的改善和人民生活水平的進(jìn)步，重載車(chē)輛的用戶對(duì)車(chē)輛性能水平提出了越來(lái)越高的要求，而且隨著新產(chǎn)品更新的不斷加快，增加競(jìng)爭(zhēng)力的壓力驅(qū)動(dòng)器制造商已采取縮短了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，滿足客戶的需求。如何使汽車(chē)的安全

13、性提高已成為汽車(chē)研發(fā)部門(mén)的一個(gè)重要課題。1.2 研究的目的與意義本設(shè)計(jì)課題是面向載重汽車(chē)長(zhǎng)下坡制動(dòng)系統(tǒng)制的設(shè)計(jì)。其功用是使行使中的汽車(chē)減速或停車(chē)，提高汽車(chē)制動(dòng)器的可靠性。近年來(lái)，隨著車(chē)速的增加，汽車(chē)在行駛時(shí)的能量變大，制動(dòng)產(chǎn)生的熱量增加。鼓式制動(dòng)器通常是受限制車(chē)輛的整體安排其透氣性差，長(zhǎng)時(shí)間工作熱量無(wú)法散失，導(dǎo)致摩擦熱衰退，摩擦系數(shù)低，制動(dòng)力量減弱，不能保證安全運(yùn)行制動(dòng)效率，嚴(yán)重影響行車(chē)安全。與此同時(shí)卡車(chē)的“大噸小標(biāo)”是一種普遍現(xiàn)象，制動(dòng)產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，留下安全隱患。重大事故的頻繁發(fā)生，多于制動(dòng)距離長(zhǎng)，緊急制動(dòng)跑偏等情況有關(guān)。因此，必須具有良好的耐用性和可靠性的汽車(chē)制動(dòng)器，才得以降低事故的發(fā)

14、生。1.3 國(guó)外研究狀況隨著科技的發(fā)展，汽車(chē)行業(yè)追求更高的標(biāo)準(zhǔn)，以滿足社會(huì)發(fā)展的需求。汽車(chē)發(fā)展的主題是：經(jīng)濟(jì)性，可靠性，安全性，滿足環(huán)保要求。速度和安全性，是一對(duì)矛盾，要解決這個(gè)問(wèn)題，我們必須從多方面考慮，其中之一是汽車(chē)制動(dòng)器必須有良好的性能。目前重載汽車(chē)多是氣動(dòng)鼓式制動(dòng)系統(tǒng)，由于其自身的缺點(diǎn)，如制動(dòng)性能和散熱性差等，在高速行使的汽車(chē)上出現(xiàn)了剎車(chē)盤(pán)，剎車(chē)盤(pán)的散熱性好，穩(wěn)定性好，耐熱性好。目前，盤(pán)式制動(dòng)器被廣泛用于汽車(chē)，但多數(shù)只用于前輪制動(dòng)器和后輪鼓形制動(dòng)器在制配合。因此，重載汽車(chē)也將向該方面開(kāi)發(fā)。 隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，大部分汽車(chē)的ABS作為標(biāo)準(zhǔn)裝備。 “ABS”的中國(guó)文翻譯是“防抱死制動(dòng)系

15、統(tǒng)”。它是一種汽車(chē)安全控制系統(tǒng)，具有防滑防鎖死的功能。目前重載汽車(chē)長(zhǎng)下坡事故頻發(fā)，急待解決這一關(guān)系到國(guó)家和人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全的問(wèn)題。1.4 本文主要工作本設(shè)計(jì)課題是面向載重汽車(chē)長(zhǎng)下坡制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本文主要研究的主要容為重載汽車(chē)的剎車(chē)系統(tǒng)，與作為輔助剎車(chē)系統(tǒng)的減速器，阻尼器，離合器。1. 首先對(duì)汽車(chē)的鼓式剎車(chē)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。2. 設(shè)計(jì)合理的減速器。3. 設(shè)計(jì)合理的阻尼器。4. 設(shè)計(jì)離合器。第2章 制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析使行駛中的汽車(chē)減速或停車(chē)，使下坡行駛的汽車(chē)的速度保持穩(wěn)定，與使已停駛的汽車(chē)保持不動(dòng)，這些作用統(tǒng)稱(chēng)為汽車(chē)的制動(dòng)。汽車(chē)具有良好的制動(dòng)性能對(duì)保證其安全行車(chē)與提高運(yùn)輸生產(chǎn)率起著重要的作用

16、。一般汽車(chē)的制動(dòng)系統(tǒng)是由行駛中的汽車(chē)降低車(chē)速直到停車(chē)的制動(dòng)裝置和車(chē)輛停止后能保持原位，尤其是在坡道上原地停住的駐車(chē)制動(dòng)裝置兩套獨(dú)立系統(tǒng)組成。重載汽車(chē)由于噸位大，行駛時(shí)車(chē)輛的慣性大，需要制動(dòng)力也就隨之變大。同時(shí)由于其特殊使用條件，對(duì)汽車(chē)制動(dòng)性能的要求與一般汽車(chē)有所不同，制動(dòng)系也有許多不同的形式。重載汽車(chē)除裝設(shè)有行車(chē)制動(dòng)、駐車(chē)制動(dòng)裝置外，一般還裝有應(yīng)急制動(dòng)和輔助制動(dòng)裝置。為確保汽車(chē)行駛安全并且操縱輕便省力，重載汽車(chē)一般均采用氣壓式制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。全液壓動(dòng)力制動(dòng)在超重型礦用自卸車(chē)中也已采用。制動(dòng)管路廣泛地采用雙管路系統(tǒng)。汽車(chē)在制動(dòng)過(guò)程中，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)最大有效價(jià)值的輪胎和路面在車(chē)輪附著力極限。如果有效的制

17、動(dòng)力等于合力，它會(huì)停止車(chē)輪旋轉(zhuǎn)并產(chǎn)生滑移。在這個(gè)時(shí)候，汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性將受到損害。如果鎖定前輪則前輪失去側(cè)向力的抵抗能力，將失去轉(zhuǎn)向控制；如果鎖定后輪，后輪失去承受側(cè)向力的能力使后輪打滑產(chǎn)生漂移現(xiàn)象。為了避免前輪或后輪制動(dòng)時(shí)抱死，重型汽車(chē)配備前、后制動(dòng)力分配的調(diào)整裝置。由于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)介紹，目前生產(chǎn)的重載汽車(chē)都配備防止車(chē)輪抱死電控防抱死裝置。2.1 制動(dòng)系統(tǒng)的組成與分類(lèi)2.1.1 制動(dòng)系統(tǒng)的組成制動(dòng)系有以下四個(gè)基本組成部分:1)供能裝置調(diào)節(jié)和改善所需的制動(dòng)能量與改善能量轉(zhuǎn)移介質(zhì)的各種部件，其中制動(dòng)能量產(chǎn)生的部分稱(chēng)為制動(dòng)能量。人的身體可以作為制動(dòng)能源，如圖2-1所示。 2)控制裝置產(chǎn)生制動(dòng)動(dòng)作和控制

18、制動(dòng)。3)傳動(dòng)裝置特制動(dòng)能量傳輸?shù)街苿?dòng)器的各個(gè)部件。1.制動(dòng)踏板；2.推桿；3.主缸活塞；4.制動(dòng)主缸；5.油管；6.制動(dòng)輪缸；7.輪缸活塞；8.制動(dòng)鼓；9.摩擦片；10.制動(dòng)蹄；11.制動(dòng)底板；12.支承銷(xiāo)；13.制動(dòng)蹄復(fù)位彈簧 圖21 簡(jiǎn)單制動(dòng)系統(tǒng)4) 制動(dòng)器產(chǎn)生阻礙車(chē)輛或部件的移動(dòng)力的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，包括輔助制動(dòng)系統(tǒng)的緩速器。更完善的制動(dòng)系統(tǒng)還具有制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置和報(bào)警裝置，壓力保護(hù)裝置等附加裝置。2.1.2 制動(dòng)系統(tǒng)的分類(lèi)(1)按制動(dòng)系的功用分類(lèi)l）行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)行駛中的汽車(chē)放慢甚至停止一個(gè)專(zhuān)門(mén)的設(shè)備，它是在行車(chē)過(guò)程中經(jīng)常使用的。2)駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)使汽車(chē)駐留不動(dòng)。3)第二制動(dòng)系統(tǒng)在制動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障

19、的情況下，確保該設(shè)備仍可使汽車(chē)減慢或停止。4)輔助制動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定車(chē)速的裝置。(2)按制動(dòng)系的制動(dòng)能源分類(lèi)l）人力制動(dòng)系統(tǒng)以駕駛員的肌體作為唯一制動(dòng)能源的制動(dòng)系。動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)潛在的液壓或氣動(dòng)形式進(jìn)入制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)功率轉(zhuǎn)換引擎。3)伺服制功系統(tǒng)人類(lèi)的制動(dòng)系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)功率。根據(jù)制動(dòng)能量的傳輸模式，制動(dòng)系統(tǒng)可分為機(jī)械，液壓，氣動(dòng)和電磁式等。由兩種或更多種的能量傳輸模式在同一時(shí)間，制動(dòng)系統(tǒng)可以被稱(chēng)為組合的制動(dòng)系統(tǒng)。對(duì)于駕駛的安全性，現(xiàn)在所有的制動(dòng)系統(tǒng)采用雙回路制動(dòng)，這是驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)或液壓管路制動(dòng)屬于兩個(gè)獨(dú)立的電路。所以，即使一個(gè)電路故障，而且還使用一個(gè)循環(huán)，以獲得一定的制動(dòng)力。2.2 鼓式制動(dòng)器 鼓式制動(dòng)器有和

20、外束兩種。由圓筒狀的工作表面的前制動(dòng)鼓，被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)，制動(dòng)鼓筒的工作表面。只有少數(shù)汽車(chē)駐車(chē)制動(dòng)。2.2.1 輪缸式制動(dòng)器1.領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器制動(dòng)蹄片，1個(gè)前制動(dòng)缸促動(dòng)力作用在后端上的箭頭，支點(diǎn)在鞋制動(dòng)蹄在前面的方向，圖2-2中所示，打開(kāi)時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向與制動(dòng)鼓的一樣的。這樣一個(gè)功能叫做領(lǐng)先的鞋。與此相反，在相反的方向旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)蹄2點(diǎn)在支撐體4的后端，促動(dòng)力在前面，開(kāi)放與制動(dòng)鼓。具有這樣性質(zhì)的制動(dòng)蹄叫做從蹄。1.領(lǐng)蹄;2.從蹄;3、4.支點(diǎn);5.制動(dòng)鼓;6,制動(dòng)輪缸 圖22 領(lǐng)從蹄制動(dòng)器示意圖當(dāng)汽車(chē)，即在制動(dòng)鼓和反向旋轉(zhuǎn)，原來(lái)成為一個(gè)領(lǐng)先的鞋的鞋，鞋領(lǐng)先改變從蹄。制動(dòng)鼓正向旋轉(zhuǎn)或反向旋轉(zhuǎn)，具有領(lǐng)先

21、的鞋和尾隨稱(chēng)為前導(dǎo)蹄制動(dòng)蹄式制動(dòng)器。2.單向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器在制動(dòng)鼓轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩個(gè)鞋之稱(chēng)，兩個(gè)領(lǐng)先的蹄式制動(dòng)器制動(dòng)領(lǐng)蹄。如圖2-3。1.制動(dòng)輪缸;2.制動(dòng)蹄;3.支承銷(xiāo);4.制動(dòng)鼓圖23 單向雙領(lǐng)蹄制動(dòng)器示意圖 雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器與領(lǐng)從蹄制動(dòng)蹄制動(dòng)器結(jié)構(gòu)中有兩個(gè)不同點(diǎn)。雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器制動(dòng)蹄各使用一個(gè)活塞制動(dòng)輪缸，領(lǐng)從蹄制動(dòng)器兩個(gè)制動(dòng)蹄共享一個(gè)雙活塞輪缸；另外雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器制動(dòng)蹄、制動(dòng)輪缸、制動(dòng)銷(xiāo)中心對(duì)稱(chēng)布置在底部，領(lǐng)從蹄式是軸對(duì)稱(chēng)布置的。 3.雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器不管是前進(jìn)制動(dòng)還是倒車(chē)制動(dòng),兩制動(dòng)蹄都是領(lǐng)蹄的制動(dòng)器叫雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器,如圖2-4。雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器在結(jié)構(gòu)上有三個(gè)特點(diǎn)：（1）兩制動(dòng)蹄的兩

22、端都采用浮式支承,并且支點(diǎn)的周向位置也是浮動(dòng)的；（2）采用兩個(gè)雙活塞式制動(dòng)輪缸；（3）所有固定元件，如制動(dòng)蹄，返回，制動(dòng)輪缸的制動(dòng)底板上是成對(duì)的，并且兩個(gè)軸對(duì)稱(chēng)，中心對(duì)稱(chēng)的布局。推進(jìn)制動(dòng)，向外移動(dòng)的作用的液壓缸活塞制動(dòng)蹄2，4和8被壓靠在制動(dòng)鼓1。所述摩擦制動(dòng)鼓兩個(gè)鞋在車(chē)輪下的箭頭的方向通過(guò)旋轉(zhuǎn)的中心輪的旋轉(zhuǎn)，兩個(gè)活塞端推的點(diǎn)靠近輪缸端，直到兩個(gè)氣缸軸承9的制動(dòng)蹄片。當(dāng)制動(dòng)時(shí)，在相反的方向上的摩擦轉(zhuǎn)矩，使兩個(gè)制動(dòng)蹄片上的中心的車(chē)輪轉(zhuǎn)向的方向的箭頭的尖括號(hào)一起7調(diào)節(jié)螺母6到原來(lái)的位置，和兩個(gè)支撐件7成為一個(gè)新支點(diǎn)蹄。因此，促動(dòng)力作用和對(duì)面的前剎車(chē)，每個(gè)制動(dòng)蹄片和樞轉(zhuǎn)位置的制動(dòng)效率，當(dāng)一樣的前制動(dòng)

23、。 制動(dòng)鼓 2.制動(dòng)輪缸 3.制動(dòng)底4、8.制動(dòng)蹄 5.回位彈簧6.調(diào)整螺母 7.可調(diào)支座 9.支座圖24雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器 4.單向自增力式制動(dòng)器如圖2-5第一和第二蹄下端在浮動(dòng)芯棒兩端。第一和第二蹄蹄上端的各自的回位彈簧繩，鉚在膠合板腹板的凹弧分對(duì)支撐銷(xiāo)頂邊。在兩端可調(diào)頂桿底鞋底部的兩個(gè)分別較草案，彈簧的力。通過(guò)正常的力比第一蹄蹄的第二制動(dòng)蹄摩擦面積較大，從而使相似的兩個(gè)單位壓力。在制動(dòng)鼓的大小和一樣的條件下的摩擦系數(shù)。單向制動(dòng)伺服制動(dòng)器的制動(dòng)效能，不僅高于前面領(lǐng)，高于兩個(gè)領(lǐng)先的蹄式制動(dòng)器的。反向上的制動(dòng)性能的制動(dòng)系統(tǒng)中低的動(dòng)態(tài)性能。1.第一制動(dòng)蹄 2.制動(dòng)蹄回位彈簧 3.夾板;板 4.支

24、承銷(xiāo) 5.制動(dòng)鼓 6.第二制動(dòng)蹄 7.可 調(diào)頂桿體 8.拉緊彈簧 9.調(diào)整螺母 圖2-5單向自增力式制動(dòng)器5.雙向自增力制動(dòng)器 雙向自增力制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)和工作原理如圖2-6所示。其特點(diǎn)是制動(dòng)鼓反向旋轉(zhuǎn)，可以借用鞋之間的摩擦和鼓自伺服效果。其結(jié)構(gòu)和主要在于不同的自我伺服單向雙活塞制動(dòng)輪缸，促進(jìn)力，同時(shí)施加相等的兩個(gè)腳。2.2.2 凸輪式領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器目前，國(guó)所有的汽車(chē)和一些外國(guó)汽車(chē)空氣制動(dòng)系統(tǒng)是用于凸輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輪制動(dòng)器，并主要用于從蹄式。如圖2-7中所示，前部，后部制動(dòng)蹄片的凸輪的作用下，壓向制動(dòng)鼓，制動(dòng)鼓，制動(dòng)蹄片，2比1，以產(chǎn)生摩擦，摩擦力，制動(dòng)蹄1相差的凸輪趨勢(shì)，導(dǎo)致凸輪對(duì)制動(dòng)蹄1壓力減弱;制

25、動(dòng)蹄2凸輪的趨勢(shì);凸輪制動(dòng)蹄2的壓力增強(qiáng)。目前在中國(guó)主要是超載車(chē)輛或凸輪制動(dòng)。但是這個(gè)剎車(chē)是有缺陷的。剎車(chē)片磨損，制動(dòng)間隙會(huì)逐漸增大，從而延長(zhǎng)了制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)距離增大，如果為同一個(gè)軸的車(chē)輪制動(dòng)器制動(dòng)間隙會(huì)造成偏差，所以在行駛中的車(chē)輛的制動(dòng)間隙保持恒定是必不可少的。因此，國(guó)家頒布了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，其中規(guī)定：從20031到1月，除了為N2和越野車(chē)M1和N1制動(dòng)和車(chē)輛后制動(dòng)N3，所有其他類(lèi)型的車(chē)輛，必須安裝調(diào)節(jié)裝置制動(dòng)所示，在圖2-8認(rèn)知調(diào)整臂。 1.前制動(dòng)蹄；2.頂桿；3.后制動(dòng)蹄4.輪缸 5.支承銷(xiāo) 圖2一6雙向自增力制動(dòng)器示意圖 1.前制動(dòng)蹄；2.后制動(dòng)蹄；3、4前、后制動(dòng)蹄支點(diǎn)、5.制動(dòng)鼓; 6.凸

26、輪 圖2一7凸輪式制動(dòng)器圖2一8感知型調(diào)整臂的平面圖第3章 汽車(chē)的制動(dòng)性制動(dòng)性能是汽車(chē)的主要性能之一。它直接影響行車(chē)安全的問(wèn)題，很多交通事故是由于長(zhǎng)途制動(dòng)，緊急制動(dòng)和失去方向穩(wěn)定性等。因此，制動(dòng)性能的重要保證車(chē)輛駕駛的安全性。3.1 制動(dòng)性的評(píng)價(jià)指標(biāo)汽車(chē)制動(dòng)的制動(dòng)性能，在運(yùn)行過(guò)程中，能保持一定的速度在短距離的停車(chē)場(chǎng)和維護(hù)穩(wěn)定的方向和長(zhǎng)下坡。評(píng)價(jià)：制動(dòng)效率，恒定制動(dòng)和制動(dòng)時(shí)的車(chē)輛的方向穩(wěn)定性。制動(dòng)效率指的制動(dòng)距離和制動(dòng)減速。制動(dòng)效能的恒定性是指耐褪色。汽車(chē)的制動(dòng)方向穩(wěn)定性是車(chē)輛制動(dòng)，無(wú)跑偏，側(cè)滑和失去效能的轉(zhuǎn)向能力。制動(dòng)效率是指良好的道路，汽車(chē)開(kāi)始有一定的初速度，駐車(chē)制動(dòng)，制動(dòng)距離，制動(dòng)車(chē)輛。這

27、是最基本的制動(dòng)性能評(píng)價(jià)。在連續(xù)剎車(chē)的長(zhǎng)下坡制動(dòng)速度或效率的汽車(chē)，稱(chēng)為熱衰退的表現(xiàn)。由于制動(dòng)的過(guò)程中實(shí)際上是驅(qū)動(dòng)由制動(dòng)器，制動(dòng)溫升吸收動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，它已成為一個(gè)重要的問(wèn)題是在寒冷的制動(dòng)性能制動(dòng)設(shè)計(jì)。此外，還有水衰退涉水制動(dòng)。車(chē)輛制動(dòng)時(shí)汽車(chē)的方向穩(wěn)定性，制動(dòng)能力評(píng)價(jià)往往使用預(yù)定義的路徑。如果出現(xiàn)偏差，制動(dòng)，側(cè)滑或失去轉(zhuǎn)向能力，該車(chē)將偏離給定的路徑。3.2 汽車(chē)的制動(dòng)效能與其恒定性汽車(chē)的制動(dòng)效能是指汽車(chē)迅速降低車(chē)速直至停車(chē)的能力,其評(píng)定指標(biāo)是制動(dòng)距離s和制動(dòng)減速度ab。3.2.1 制動(dòng)距離與制動(dòng)減速度安全的制動(dòng)距離，有直接的關(guān)系，它是指從開(kāi)始到汽車(chē)制動(dòng)踏板停止距離的速度U0。制動(dòng)距離，制動(dòng)踏力，路

28、面的附著力的條件下，車(chē)輛的負(fù)載和發(fā)動(dòng)機(jī)的組合，以與許多其他因素。在測(cè)試制動(dòng)距離，制動(dòng)踏板的力或壓力的響應(yīng)，路面附著系數(shù)和車(chē)輛的狀態(tài)，這樣的要求。制動(dòng)距離和制動(dòng)熱條件也相關(guān)。一般在冷試驗(yàn)制動(dòng)距離的條件下測(cè)量。在這一點(diǎn)上，起始溫度的剎車(chē)制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)100Co以下。動(dòng)態(tài)不同的汽車(chē)，它的剎車(chē)效率也有不同的要求，重型汽車(chē)行車(chē)速度低，要求稍低。制動(dòng)減速度制動(dòng)時(shí)車(chē)輛速度隨時(shí)間的導(dǎo)數(shù)，的du / dt。它反映了地面制動(dòng)力，從而滾動(dòng)的車(chē)輪和制動(dòng)力在車(chē)輪抱死時(shí)，粘附。所以在不同路面上，地面制動(dòng)力為Fxb=bG，汽車(chē)能達(dá)到的減速度為abmax=bg，汽車(chē)前、后輪同時(shí)抱死時(shí),則abmax=sg。當(dāng)制動(dòng)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)需

29、要控制車(chē)輛制動(dòng)，一般不需要任何鎖制動(dòng)軸，故abmax=pg。3.2.2 制動(dòng)效能的恒定性在許多情況下，將制動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)熱衰退、水衰退影響和制動(dòng)空氣阻力等現(xiàn)象，使制動(dòng)性能下降，對(duì)交通安全構(gòu)成威脅。 1）熱衰退汽車(chē)在繁重的工作條件，或高速制動(dòng)，制動(dòng)摩擦片表面溫度往往高達(dá)到300Co - 400Co，有時(shí)高達(dá)600Co - 700Co的剎車(chē)溫度上升，摩擦力矩將顯著下降，這種現(xiàn)象被稱(chēng)為制動(dòng)熱衰退。制動(dòng)效率不變，主要是指的熱降解。熱衰退和材料摩擦和剎車(chē)結(jié)構(gòu)。隨著溫度的升高，一些摩擦制動(dòng)盤(pán)摩擦系數(shù)的熱衰退將減少，會(huì)出現(xiàn)熱衰退現(xiàn)象。常用制動(dòng)效能因數(shù)與摩擦來(lái)解釋各種類(lèi)型的制動(dòng)性能和穩(wěn)定性之間的關(guān)系的因素。 制

30、動(dòng)效率因子是由卡夫單位制動(dòng)輪缸推力FPU制動(dòng)摩擦副。從該圖中，一個(gè)雙向自動(dòng)增壓器和兩個(gè)領(lǐng)先的蹄式制動(dòng)器，幾何增強(qiáng)功能結(jié)構(gòu)力學(xué)之間的關(guān)系，較大的制動(dòng)效能因子，當(dāng)摩擦系數(shù)的變化，摩擦制動(dòng)效率之間的關(guān)系是一個(gè)非線性的變化系數(shù)小的變化，變化將導(dǎo)致制動(dòng)效率，即制動(dòng)穩(wěn)定性。但是，從蹄式正好相反，領(lǐng)從蹄式介于兩者之間。鼓式制動(dòng)器，制動(dòng)鼓受熱膨脹會(huì)減少制動(dòng)效率。圖31 制動(dòng)效能因數(shù)曲線2)水衰退當(dāng)汽車(chē)涉水時(shí)，水會(huì)進(jìn)入制動(dòng)器，在短時(shí)間制動(dòng)性能下降的現(xiàn)象稱(chēng)為水衰退。當(dāng)摩擦表面浸在水里，因?yàn)樗疂?rùn)滑摩擦系數(shù)降低的原因，而制動(dòng)性能退化。3)速度效應(yīng)制動(dòng)器的摩擦片的摩擦因數(shù)受車(chē)速影響而變化的現(xiàn)象叫做速度效應(yīng)。圖3-2表示

31、了在不同車(chē)速和不同踏板制動(dòng)時(shí)，鼓式制動(dòng)器和盤(pán)式對(duì)減速度的變化情況。圖32 制動(dòng)初速對(duì)減速度的影響1、30km/h；2、50km/h；3、80km/h；4、100km/ha）鼓式制動(dòng)器；b)盤(pán)式制動(dòng)器 4)制動(dòng)氣阻液壓制動(dòng)系統(tǒng)和制動(dòng)液溫度過(guò)高產(chǎn)生泡沫，將妨礙液壓制動(dòng)踏板行程增加空氣阻力的現(xiàn)象稱(chēng)為制動(dòng)。汽車(chē)在夏季炎熱地區(qū)，尤其是當(dāng)連續(xù)長(zhǎng)下坡時(shí)很容易產(chǎn)生空氣阻力制動(dòng)，從影響制動(dòng)靈敏度和制動(dòng)穩(wěn)定性，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成剎車(chē)失靈。3.3 制動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性制動(dòng)過(guò)程中，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生失控，后輪制動(dòng)跑偏，側(cè)滑或失去轉(zhuǎn)向能力，偏離了原來(lái)的方向旅行。通常被稱(chēng)為保持直鏈或車(chē)輛的制動(dòng)能力在預(yù)定的路由，在制動(dòng)的過(guò)程被稱(chēng)為穩(wěn)定的方向，

32、即制動(dòng)穩(wěn)定性。制動(dòng)偏轉(zhuǎn)，防滑和前輪轉(zhuǎn)向容量損失是交通事故的一個(gè)主要原因。這取決于在車(chē)輪上被鎖定時(shí)，當(dāng)汽車(chē)車(chē)輪鎖，滑動(dòng)速度為100，輪胎橫向力系數(shù)為零，不產(chǎn)生側(cè)向地面反作用力，車(chē)輛將失去保持拳擊和防滑功能，可憐的制動(dòng)穩(wěn)定性。3.4 制動(dòng)防抱死裝置在制動(dòng)過(guò)程中的制動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，用于提高制動(dòng)力分配之間的軸，但不能避免車(chē)輪抱死，而車(chē)輪抱死制動(dòng)時(shí)制動(dòng)效能變壞，前輪抱死將失去轉(zhuǎn)向力，后輪抱死將產(chǎn)生側(cè)滑。因此，在制動(dòng)時(shí)防止車(chē)輪抱死，是提高制動(dòng)性能的最佳方法。為了改善制動(dòng)性能，還安裝了ABS系統(tǒng)，重型汽車(chē)，重型車(chē)輛和車(chē)輛ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)作用一樣，不同的是超載車(chē)輛空氣制動(dòng)，汽車(chē)液壓制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)。第4章 制動(dòng)

33、系統(tǒng)的改進(jìn)方案制動(dòng)系統(tǒng)是直接關(guān)系到交通安全，嚴(yán)重交通意外中，經(jīng)常用的制動(dòng)距離太長(zhǎng)，緊急制動(dòng)側(cè)滑發(fā)生偏差。由于重型卡車(chē)在長(zhǎng)下坡制動(dòng)系統(tǒng)經(jīng)常破壞過(guò)程，所以它是必要的，以改善制動(dòng)系統(tǒng)，以提高它的可靠性。4.1 盤(pán)式制動(dòng)器的應(yīng)用盤(pán)式制動(dòng)器，尤其是浮動(dòng)鉗盤(pán)式制動(dòng)器廣泛用于中型客車(chē)車(chē)輪，后輪鼓式制動(dòng)后輪制動(dòng)，但也很容易地推動(dòng)機(jī)制附加的駐車(chē)制動(dòng)，集中上車(chē)，也可以發(fā)展到方向。4.2 盤(pán)式制動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn) 1.熱穩(wěn)定性好。鼓式制動(dòng)器熱膨脹，工作半徑的增大，降低剎車(chē)效能，即機(jī)械衰退。制動(dòng)盤(pán)的軸向膨脹小，徑向膨脹與性能無(wú)關(guān)。因此，無(wú)機(jī)械衰退。因此，盤(pán)式制動(dòng)器，是不容易發(fā)生制動(dòng)跑偏、側(cè)滑的。 2.水穩(wěn)定性好。該盤(pán)的制動(dòng)盤(pán)

34、的單位壓力是很高的，水很容易被擠出，因此性能降低不多，同時(shí)由于離心力和墊擦盤(pán)的動(dòng)作，水通過(guò)后只要一二次制動(dòng)就能恢復(fù)正常。 3.制動(dòng)力矩與汽車(chē)運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)。 4.易于構(gòu)成雙回路系統(tǒng)，使系統(tǒng)有較高的可靠性和安全性。 5.尺寸小、質(zhì)量小、散熱性好。 6.壓力在制動(dòng)襯塊上的分布比較均勻。 7.更換襯塊簡(jiǎn)單容易。 8.襯塊與制動(dòng)盤(pán)的間隙小，從而縮短了制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間。 9.易于實(shí)現(xiàn)間隙自動(dòng)調(diào)整。4.3 緩速器的應(yīng)用自動(dòng)啟用緩速器在減速或下坡長(zhǎng)，沒(méi)有用的，可以平穩(wěn)減速，制動(dòng)所造成的磨損和發(fā)熱。目前有兩種結(jié)構(gòu)的：電渦流緩速器：相當(dāng)于等效布置在傳動(dòng)軸的“發(fā)電機(jī)”，不通電，不接觸，無(wú)磨損，需要制動(dòng)電路接通時(shí)，傳動(dòng)軸

35、通過(guò)電磁阻力，要達(dá)到的目的的制動(dòng)。無(wú)磨損，但巨大的結(jié)構(gòu)。目前，重型卡車(chē)，大型客車(chē)（國(guó)外也可能在工作中為電池充電）。 電渦流緩速器和一臺(tái)發(fā)電機(jī)的定子線圈，一個(gè)傳動(dòng)軸，在橫梁上固定轉(zhuǎn)子線圈圍繞所述驅(qū)動(dòng)軸（但是完全不同的外觀和發(fā)電機(jī)）的原則，并不需要在計(jì)算機(jī)的控制，只要開(kāi)關(guān)線圈電路，緩速器可以產(chǎn)生阻力傳動(dòng)軸。 液渦輪緩速器：添加在齒輪箱殼體的渦輪機(jī)室，當(dāng)制動(dòng)電路開(kāi)路，齒輪箱耐油性渦輪機(jī)的制動(dòng)效果，無(wú)磨損，但增加散熱。 ZF變速箱被用于中高檔轎車(chē)。 圖41 汽車(chē)電渦流緩速器 圖42 液力緩速器4.4 電控制系統(tǒng) 電子化，智能化，車(chē)聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)代汽車(chē)發(fā)展的一個(gè)重要指標(biāo)。隨著越來(lái)越多的消費(fèi)者的需求，為汽車(chē)的功

36、能和性能，汽車(chē)逐漸由機(jī)械系統(tǒng)，電子系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換。4.4.1 ABS防抱死系統(tǒng)防鎖剎車(chē)系統(tǒng)還沒(méi)有只有汽車(chē)的制動(dòng)距離被縮短，也能做出的汽車(chē)的芳族的的穩(wěn)定性和在這個(gè)過(guò)程中的制動(dòng)的特殊的控制得到改善。使用的ABS系統(tǒng)的，可以使車(chē)輛的側(cè)滑大降低事故發(fā)生率，并的汽車(chē)中改善的的制動(dòng)性能。目前，本！ABS系統(tǒng)已被發(fā)達(dá)，在汽車(chē)上的的了基本的安裝。4.4.2 線控制技術(shù)隨著電子科技和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了更高效節(jié)能的線控技術(shù)。結(jié)合線控技術(shù)和汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)而形成的線控制系統(tǒng)（BBW）將傳統(tǒng)液壓或氣壓制動(dòng)執(zhí)行元件改為了電驅(qū)動(dòng)元件，具有可控性好，響應(yīng)速度快的特點(diǎn)，有良好的發(fā)展前景。線控制系統(tǒng)分為電控液壓制動(dòng)系統(tǒng)EHB和電控

37、機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)EMB兩大類(lèi)。EHB系統(tǒng)是由一個(gè)多功能的組合組成的電子和液壓系統(tǒng)，多格式的制動(dòng)系統(tǒng)，通過(guò)靈活的控制提供的電子系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)作為一個(gè)備份系統(tǒng)，以確保當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)提供電力，電子零件，可以保證系統(tǒng)的制動(dòng)能力。本系統(tǒng)采用了電子制動(dòng)踏板來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的液壓踏板，取消了一個(gè)巨大的真空助力器，該集成電子踏板傳感器能精確地感知控制制動(dòng)踏板的優(yōu)先級(jí)驅(qū)動(dòng)程序，縮短制動(dòng)反應(yīng)時(shí)間，也避免了由于液壓制動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械振動(dòng)，讓司機(jī)造成適得其反，不自覺(jué)地減少制動(dòng)力的危險(xiǎn)。 EBM與常規(guī)液壓制動(dòng)系統(tǒng)不同，EBM結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)潔，功能更可靠，使得電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)最終取代傳統(tǒng)的液壓制動(dòng)系統(tǒng)。EBM的優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)踏板能很好的適應(yīng)人

38、體工程學(xué)需求，油門(mén)和制動(dòng)踏板組成了行程可調(diào)的智能化踏板模塊，踏板總行程縮短，為發(fā)動(dòng)機(jī)艙節(jié)約了空間。4.5 制動(dòng)系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)本文將對(duì)重載汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，總體思路就是避開(kāi)剎車(chē)鼓對(duì)汽車(chē)進(jìn)行制動(dòng)，將車(chē)軸上的力矩傳遞給緩速裝置來(lái)控制車(chē)速。此緩速裝置采用減速器和阻尼器吸收汽車(chē)的動(dòng)能。將減速器反裝形成加速器和阻尼器配合充當(dāng)緩速器的作用，穩(wěn)定汽車(chē)在長(zhǎng)下坡時(shí)的車(chē)速，并通過(guò)離合器來(lái)控制裝置與車(chē)軸的結(jié)合和分離，隨時(shí)使汽車(chē)的動(dòng)能傳到減速器和阻尼器上，代替剎車(chē)鼓對(duì)汽車(chē)實(shí)行制動(dòng)，提高了制動(dòng)系統(tǒng)的可靠性。以下幾章將分別對(duì)其幾個(gè)重要部件進(jìn)行初步的分析和選用。由于本文只是初步的理論上的設(shè)計(jì)，很多方面的問(wèn)題還有待繼續(xù)

39、研究。第5章 齒輪減速器的選用與設(shè)計(jì)5.1 齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)齒輪傳動(dòng)與其它傳動(dòng)比較，具有瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定、工作可靠、壽命長(zhǎng)、效率高、可實(shí)現(xiàn)平行軸任意兩相交軸和交錯(cuò)軸之間的傳動(dòng)，適應(yīng)的圓周速度和傳動(dòng)功率圍大，但齒輪傳動(dòng)的制造成本高，低精度齒輪傳動(dòng)時(shí)噪聲和振動(dòng)較大，不適宜于兩軸間距離較大的傳動(dòng)。齒輪傳動(dòng)是以主動(dòng)輪的輪齒依次推動(dòng)從動(dòng)輪來(lái)進(jìn)行工作的，是是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用十分廣泛的一種傳動(dòng)形式。齒輪傳動(dòng)可按一對(duì)齒輪軸線的相對(duì)位置來(lái)劃分，也可以按工作條件的不同來(lái)劃分。5.2 齒輪傳動(dòng)的兩大類(lèi)型 輪系可由各種類(lèi)型的齒輪副組成。由錐齒輪、螺旋齒輪和蝸桿渦輪組成的輪系，稱(chēng)為空間輪系；而由圓柱齒輪組成的輪系，稱(chēng)為平面輪

40、系。根據(jù)齒輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)各齒輪的幾何軸線相對(duì)位置是否變動(dòng)，齒輪傳動(dòng)分為兩大類(lèi)型。 （1）普通齒輪傳動(dòng)（定軸輪系）當(dāng)齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如果由所有齒輪組成的輪系幾何位置是固定的，則稱(chēng)為普通齒輪（或固定輪系）。在普通齒輪傳動(dòng)中，如果齒輪軸線相互平行，稱(chēng)為平行軸齒輪；如果輪系中包含一個(gè)相交軸齒輪副齒或相錯(cuò)軸齒輪副，它被稱(chēng)為非平行軸齒輪傳動(dòng)（空間齒輪傳動(dòng)）。 （2）行星齒輪傳動(dòng)（行星輪系）當(dāng)齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如果由至少一個(gè)幾何軸的齒輪齒輪傳動(dòng)齒輪的位置是不固定的，和其他圍繞齒輪的幾何軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪，齒輪在運(yùn)行中具有至少一個(gè)行星齒輪，稱(chēng)為行星齒輪傳動(dòng)。5.3 行星機(jī)構(gòu)的類(lèi)型選擇5.3.1 行星機(jī)構(gòu)的類(lèi)型特點(diǎn)行星齒輪傳動(dòng)與

41、普通齒輪傳動(dòng)相比較，它具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。行星齒輪傳動(dòng)的主要特點(diǎn)如下：體積小，質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)緊湊，承載能力大。一般，行星齒輪傳動(dòng)的外廓尺寸和質(zhì)量約為普通齒輪傳動(dòng)的（即在承受一樣的載荷條件下）。 （2）傳動(dòng)效率高，在傳動(dòng)類(lèi)型選擇恰當(dāng)、結(jié)構(gòu)布置合理的情況下，其效率值可達(dá)0.970.99。 （3)傳動(dòng)比大，可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成與分解，只要行星齒輪傳動(dòng)齒輪類(lèi)型分布程序的正確選擇，它可以用少數(shù)齒輪實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比。僅作為傳遞運(yùn)動(dòng)的行星齒輪傳動(dòng)，其傳動(dòng)比可以達(dá)到幾千。應(yīng)該注意的是，在行星齒輪傳動(dòng)比較大時(shí)，我們?nèi)匀豢梢员３志o湊、體積小和許多其他優(yōu)勢(shì)。 （4）運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，沖擊和振動(dòng)的能力，由于同一結(jié)構(gòu)的幾個(gè)行星輪均勻地

42、分布在中心輪，從而使行星輪和慣性力的平衡臂彼此，它也增加了嚙合齒數(shù)，行星齒輪傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，耐沖擊和振動(dòng)的能力，工作更可靠。圖51 NGW行星減速器最常見(jiàn)的行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是NGW型行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。行星齒輪傳動(dòng)的型式可按兩種方式劃分：按齒輪嚙合方式不同分有NGW、NW、NN、WW、NGWN和N等類(lèi)型。按基本結(jié)構(gòu)的組成情況不同有2Z-X、3Z、Z-X-V、Z-X等類(lèi)型。特性的行星齒輪變速器的動(dòng)力傳遞是最重要的：它可以功率分流，在同一時(shí)間，在輸入軸和輸出軸同軸的，即，在輸入軸和輸出軸在同一軸線上。因此，行星齒輪變速器已被用來(lái)代替普通齒輪減速機(jī)，以與各種機(jī)械傳動(dòng)，齒輪箱和傳輸。特別是對(duì)那些要求體積小，

43、結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)效率高的飛機(jī)引擎，齒輪傳動(dòng)重型運(yùn)輸，石化，武器和其他齒輪傳動(dòng)裝置和傳動(dòng)的車(chē)輛和坦克和其他車(chē)輛，已經(jīng)被越來(lái)越廣泛的使用行星齒輪火車(chē)。表5-1 常用行星齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)類(lèi)型與其特點(diǎn)傳動(dòng)形式簡(jiǎn)圖性能參數(shù)特點(diǎn)傳動(dòng)比效率最大功率/kWNGW（2Z-X 負(fù)號(hào)機(jī)構(gòu)）=1.1313.7推薦2.890.970.99不限效率高，體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，傳遞公路圍大，軸向尺寸小，可用于各個(gè)工作條件，在機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用最廣。單級(jí)傳動(dòng)比圍較小，耳機(jī)和三級(jí)傳動(dòng)均廣泛應(yīng)用NW（2Z-X負(fù)號(hào)機(jī)構(gòu)）=150推薦721效率高，徑向尺寸比NGW型小，傳動(dòng)比圍較NGW型大，可用于各種工作條件。但雙聯(lián)行星齒輪制造

44、、安裝較復(fù)雜，故|7時(shí)不宜采用NN（2Z-X負(fù)號(hào)機(jī)構(gòu)）推薦值：=830效率較低，一般為0.70.840傳動(dòng)比打，效率較低，適用于短期工作傳動(dòng)。當(dāng)行星架X從動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)比|大于某一值后，機(jī)構(gòu)將發(fā)生自鎖WW（2Z-X負(fù)號(hào)機(jī)構(gòu)）=1.2數(shù)千|=1.25時(shí)，效率可達(dá)0.90.7，5以后.隨|增加徒降20傳動(dòng)比圍大，但外形尺寸與重量較大，效率很低，制造困難，一般不用與動(dòng)力傳動(dòng)。運(yùn)動(dòng)精度低也不用于分度機(jī)構(gòu)。當(dāng)行星架X從動(dòng)時(shí)，|從某一數(shù)值起會(huì)發(fā)生自鎖。常用作差速器；其傳動(dòng)比取值為=1.83，最佳值為2，此時(shí)效率可達(dá)0.9NGW（）型（3Z）小功率傳動(dòng)500；推薦：=201000.80.9隨增加而下降短期工作1

45、20，長(zhǎng)期工作10結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，傳動(dòng)比圍大，但效率低于NGW型，工藝性差，適用于中小功率功率或短期工作。若中心輪A輸出，當(dāng)|大于某一數(shù)值時(shí)會(huì)發(fā)生自鎖NGWN（）型（3Z）=60500推薦：=643000.70.84隨增加而下降短期工作120，長(zhǎng)期工作10結(jié)構(gòu)更緊湊，制造，安裝比上列型傳動(dòng)方便。由于采用單齒圈行星輪，需角度變?yōu)椴拍軡M足同心條件。效率較低，宜用于短期工作。傳動(dòng)自鎖情況同上圖52 NGW行星減速器5.3.2 確定行星齒輪傳動(dòng)類(lèi)型根據(jù)設(shè)計(jì)要求：連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、傳動(dòng)比小、結(jié)構(gòu)緊湊和外廓尺寸較小，根據(jù)表51中傳動(dòng)類(lèi)型的工作特點(diǎn)可知，2Z-X(A)型效率高，體積小，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便。適用于任

46、何工況下的大小功率的傳動(dòng)，且廣泛地應(yīng)用于動(dòng)力與輔助傳動(dòng)中，工作制度不限，本設(shè)計(jì)選用2Z-X(A)型行星傳動(dòng)較合理，其傳動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖53所示。圖53 減速器設(shè)計(jì)方案（單級(jí)NGW2Z-X(A)型行星齒輪傳動(dòng)）圖54 傳動(dòng)簡(jiǎn)圖5.4 配尺的確定5.4.1 確定各齒輪的齒數(shù)據(jù)2Z-X(A)型行星傳動(dòng)的傳動(dòng)比值和按其配齒計(jì)算公式可求得齒輪b和行星輪c的齒數(shù)和?，F(xiàn)考慮到行星齒輪傳動(dòng)的外廓尺寸較小，選取=5.5故選擇中心輪a的齒數(shù)=17和行星輪=3.根據(jù)齒輪 （5-1）=76.5 對(duì)齒輪齒數(shù)進(jìn)行圓整，同時(shí)考慮到安裝條件，取，此時(shí)實(shí)際的p值與給定的p值稍有變化，但是必須控制在其傳動(dòng)比誤差的圍。實(shí)際傳動(dòng)比為= （

47、5-2）其傳動(dòng)比誤差 =2.67% （5-3）由于外嚙合采用角度變位的傳動(dòng)，行星輪c的齒數(shù)應(yīng)按如下公式計(jì)算，即 （5-4）因?yàn)闉榕紨?shù)，故取齒數(shù)修正量為。此時(shí)，通過(guò)角變位后，既不增大該行星傳動(dòng)的徑向尺寸，又可以改善a-c嚙合齒輪副的傳動(dòng)性能。故=在考慮到安裝條件為 （整數(shù)）5.4.2 初算中心距和模數(shù)1. 齒輪材料、熱處理工藝與制造工藝的選定太陽(yáng)輪和行星輪材料為20GrMnTi，表面滲碳淬火處理，表面硬度為57 61HRC。試驗(yàn)齒輪齒面接觸疲勞極限=1591Mpa。試驗(yàn)齒輪齒根彎曲疲勞極限太陽(yáng)輪=485Mpa。行星輪=4850.7Mpa=339.5Mpa (對(duì)稱(chēng)載荷)。齒形為漸開(kāi)線直齒。最終加工

48、為磨齒，精度為6級(jí)。齒圈材料為38GrMoAlA，淡化處理，表面硬度為973HV。試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限=1282Mpa驗(yàn)齒輪的彎曲疲勞極限=370MPa齒形的終加工為插齒，精度為7級(jí)。2. 減速器的名義輸出轉(zhuǎn)速由 = （5-5） 得 = =181.823. 載荷不均衡系數(shù)采用太陽(yáng)輪浮動(dòng)的均載機(jī)構(gòu)，取。4. 齒輪模數(shù)和中心距a首先計(jì)算太陽(yáng)輪分度圓直徑： （5-6）式中： 一齒數(shù)比為 一使用系數(shù)為1.25； 一算式系數(shù)為768；一綜合系數(shù)為2； 一太陽(yáng)輪單個(gè)齒傳遞的轉(zhuǎn)矩。 （5-7） =Nm =376 Nm其中 高速級(jí)行星齒輪傳動(dòng)效率，取=0.985齒寬系數(shù)暫取=0.5=1450Mpa代入 =7

49、8.66mm 模數(shù) m= （5-8）取 m=5 則 mm （5-9） =117.5取 齒寬 （5-10）取 5.4.3 幾何尺寸計(jì)算1. 計(jì)算變位系數(shù)(1) a-c傳動(dòng)嚙合角因 （5-11） =0.93969262 所以 =變位系數(shù)和 （5-12） =（17+30） =1.141圖55 選擇變位系數(shù)線圖中心距變動(dòng)系數(shù)y y=1 （5-13）齒頂降低系數(shù) （5-14）分配邊位系數(shù)：根據(jù)線圖法，通過(guò)查找線圖55中心距變動(dòng)系數(shù)y y=1 （5-15）齒頂降低系數(shù) （5-16）分配邊位系數(shù)：根據(jù)線圖法，通過(guò)查找線圖55得到邊位系數(shù) 則 (2) c-b傳動(dòng)由于嚙合的兩個(gè)齒輪采用的是高度變位齒輪，所以有

50、從而 且 2. 幾何尺寸計(jì)算結(jié)果對(duì)于單級(jí)的2Z-X(A)型的行星齒輪傳動(dòng)按公式進(jìn)行幾何尺寸的計(jì)算，各齒輪副的計(jì)算結(jié)果如下表：表52 各齒輪副的幾何尺寸的計(jì)算結(jié)果項(xiàng)目 計(jì)算公式a-c齒輪副b-c齒輪副分度圓直徑基圓直徑齒頂圓直徑外嚙合嚙合齒根圓直徑外嚙合嚙合注：齒頂高系數(shù)：太陽(yáng)輪、行星輪，齒輪；頂隙系數(shù)：齒輪5.5 裝配條件驗(yàn)算對(duì)于所設(shè)計(jì)的單級(jí)2Z-X(A)型的行星齒輪傳動(dòng)應(yīng)滿足如下裝配條件。5.5.1 鄰接條件按公式驗(yàn)算其鄰接條件，即 （5-17）已知行星輪c的齒頂圓的直徑=164.513，和代入上式，則得164.513滿足鄰接條件5.5.2 同心條件按公式對(duì)于角變位有 （5-18）已知，代入

51、上式得=52.145滿足同心條件5.5.3 安裝條件按公式驗(yàn)證其安裝條件，即得 （5-19）將 代入該式驗(yàn)證得 滿足安裝條件嚙合要素的驗(yàn)算1. a-c傳動(dòng)端面重合度（1）頂圓齒形曲率半徑 （5-20）太陽(yáng)輪 =29.31mm行星輪 =42.416mm（2）端面嚙合長(zhǎng)度 （5-21）式中“”號(hào)正號(hào)為外嚙合，負(fù)號(hào)為嚙合；端面節(jié)圓嚙合角。直齒輪=則 =18.67（3）端面重合度 （5-22） =1.2652. 端面重合度（1）頂圓齒形曲率半徑行星輪由上面計(jì)算得，=42.416齒輪 =61.597（2）端面嚙合長(zhǎng)度 =mm =24.05mm端面重合度 = =1.635.6 軸的確定行星齒輪減速器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：行星輪軸承安裝在行星輪，行星軸固定在行星架的行星輪軸孔中；輸出軸和行星架通過(guò)鍵聯(lián)接其支承軸承在減速器殼體，太陽(yáng)輪通過(guò)雙聯(lián)齒輪聯(lián)軸器與高速軸聯(lián)接，以實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)輪浮動(dòng)。太陽(yáng)輪浮動(dòng)原理如圖56所示：圖56 太陽(yáng)輪浮動(dòng)原理5.6.1 行星