失效安全型湿式多盘制动器设计
湿式多盘制动器说明书
本科毕业论文(设计)题目：抱轴式湿式多盘制动器学院：山西大学煤炭工学院班级：机械班姓名：指导教师：职称：讲师完成日期： 201 年 6 月 11抱轴式全封闭湿式多盘式制动器设计摘要：无轨胶轮车辅助运输，是我国煤矿生产中重要的运输方式。
因此，湿式多盘制动器就成为了目前研究的重要课题。
本文通过对不同种类制动器的作用、分类、结构以及原理的详细介绍，找出了湿式多盘制动器的优势，进一步分析了湿式多盘制动器的工作原理。
结合本课题无轨辅助运输设备所需的制动性能，根据常规全封闭湿式多盘制动器的结构特点和其工作原理，通过详细计算及校核设计出符合无轨胶轮车辅助运动车辆的制动器。
关键字：湿式多盘制动器；制动力矩；碟簧IThe Design of Fully Enclosed Wet Multi-disc BrakeAbstract：The trackless assisted transportation is an important transport in China's coal production , therefore wet multi-disc brake has become an important topic. The paper introduce the function, classification, structure and working principle of all kinds of brake. Further analysis the advantages of a wet multi-disc brake and how it works. With rail auxiliary transport equipment required braking performance of the subject. According to the structural characteristics of the Practices fully enclosed wet multi-disc brake and its working principle. Through the detailed, In conformity with the supplementary we should design motor vehicles rubber-tyred car brake.Key words：Wet multi-disc brake；Braking torque；Disc spring目录第一章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 国内外现状 (1)1.2.1 国外现状 (1)1.2.2 国内现状 (2)1.3 工程车辆制动器的发展方向 (3)1.4 湿式多盘制动器研究的意义 (4)第二章制动系统的制动器要求和制动器的比较 (5)2.1 制动器的类型和比较 (5)2.2.1 制动器的类型 (5)2.2.2 制动器的性能比较 (5)第三章湿式多盘制动器概述 (7)3.1 湿式多盘制动器的现状、种类及特点 (7)3.2 湿式多盘制动器结构特点及其工作原理 (8)3.3 湿式多盘制动器的工作原理 (8)3.4 湿式多盘制动器冷却方式及散热途径 (9)第四章抱轴式湿式多盘制动器的设计 (10)4.1 设计的原始数据 (10)4.2 汽车制动理论分析 (10)4.2.1 制动性能的概念 (10)4.2.2 制动器性能评价指标 (10)4.2.3 制动时车辆受力分析 (11)4.2.4 制动车辆制动效能 (13)4.2.5 制动器制动力的比例关系 (14)4.3 湿式多盘制动器的计算 (15)4.3.1 全封闭湿式多盘制动器的原始数据 (15)4.3.2 全封闭湿式多盘制动器的设计原则 (16)M的计算 (17)4.3.3 整车所需的最大制动力矩BT (18)4.3.4 前后桥制动器所需的力矩u4.3.5 前后桥制动器所需的制动力 (18)4.4 碟簧的计算及校核 (19)4.4.1 碟簧形式的选取 (19)4.4.2 碟簧的工作特点 (20)4.4.3 碟簧的种类 (20)4.4.3 复合碟簧的计算 (21)4.4.5 碟簧方案的选取 (22)4.4.6 碟簧方案的校核 (25)4.4.7 碟簧组设计方案的有关数据 (31)4.5 湿式多盘制动器摩擦材料的选择 (32)4.5.1 两种类型的摩擦材料 (32)4.5.2 结论 (32)4.6 花键的计算与校核 (33)4.6.1 花键的选择 (33)4.6.2 活塞上花键的参数计算与校核 (33)4.7 摩擦片选取及布置 (39)4.8.1 O 形密封圈的特点 (40)4.8.2 形密封圈对湿式多片制动器的影响 (41)4.9 湿式多盘制动器典型零件的设计与加工工艺 (41)第五章机械工程CAD制图规则 (45)第六章总结 (49)参考文献 (50)致谢 (51)附录 (52)英语文献 (1)中文翻译 (12)第一章绪论1.1 课题背景湿式多盘制动器具有制动力矩大、使用寿命长、抗衰退能力强、免维修等很多特点。
失效安全型湿式多盘制动器设计
失效安全型湿式多盘制动器设计引言：湿式多盘制动器是一种常见的制动装置，广泛应用于各种车辆和机械设备中。
为了保证制动系统的安全性和可靠性，同时为了防止在一些异常情况下制动器失效导致事故的发生，设计一种失效安全型湿式多盘制动器变得必要。
本文将重点介绍该制动器的设计原理、结构和工作过程，以及失效安全设计的具体实施方案。
一、设计原理：二、结构设计：失效安全型湿式多盘制动器主要由制动盘、摩擦板、驱动装置、液压系统和控制系统组成。
其中，制动盘是用来提供制动力的核心部件，摩擦板用来与制动盘受力，驱动装置用来施加压力，液压系统用来传递和调节压力，控制系统用来控制制动器的动作。
三、工作过程：1.初始状态下，制动器处于松开状态，制动盘与摩擦板之间无接触。
2.当需要进行制动时，控制系统发送制动信号，驱动装置开始施加压力。
3.随着驱动装置施加的压力增加，制动盘与摩擦板开始接触，产生制动力。
4.制动盘与摩擦板之间的摩擦力逐渐增大，制动器产生制动效果。
5.当控制系统停止发送制动信号时，制动器停止施加压力，制动盘与摩擦板之间的接触解除，制动器恢复松开状态。
四、失效安全设计：在设计失效安全型湿式多盘制动器时，需要考虑以下几个方面：1.失效检测：通过安装传感器，监测制动器的压力或其他相关参数，当检测到异常情况时，及时发出警报或关闭制动器装置。
2.冗余设计：采用多个制动盘和摩擦板，使得即使一些盘片或摩擦板失效，其他盘片或摩擦板仍然可以正常工作，确保制动器的可靠性。
3.系统监控：通过控制系统对制动器的工作状态进行监测和控制，及时发现并处理制动器的异常情况，保证制动器系统的安全性和可用性。
4.备用系统：在关键部件或系统中设置备用装置，以防止因一些部件或系统失效而导致整个制动器失效。
五、结论：失效安全型湿式多盘制动器设计是为了保证制动系统的安全性和可靠性，在设计上应考虑失效检测、冗余设计、系统监控和备用系统等因素。
只有通过不断改进设计和严格控制制造过程，才能设计出高性能、高安全性和高可靠性的制动系统。
全封闭湿式多盘停车制动器(5t)设计
全封闭湿式多盘停车制动器（5t）设计第一章绪论1.1 工程车辆制动器的发展方向目前，大型工程机械制动系统的设计具有两个方面的趋势。
其一：行车制动由干式制动器向湿式封闭式全盘式制动器的方向发展。
这种制动器不但防水，防尘，耐磨损，制动性能稳定，没有调整，寿命长，散热效果好，摩擦副间的温度降低显著，而且容易实现系列化，标准化。
其二：制动器的传动装置由气顶液制动系统向全液压动力制动的方向发展。
这种制动装置的制动踏板直接操纵制动液压阀，可以省去气动元件，结构简单紧凑，而且冬季不会因为低温而冻结，不需放水进行保养，阀体和管路不会锈蚀，提高了制动的可靠性和安全性，所以在轮式装载机以及矿用车的制动系统等大型工程车中的应用越来越广泛。
现在工程车辆通常使用的制动器有鼓式制动器、盘式制动器及湿式多盘式制动器。
前面的两种为干式制动器，而后面的一种为湿式制动器。
目前干式制动器用于各种机动车辆，而湿式多盘式制动器则主要应用于那些工作环境恶劣或使用条件苛刻的工程车辆，如装载机、挖掘机、运载机、矿用汽车、水陆两用车以及其他特用工程车辆。
在国外的工程车辆采用湿式多盘式制动器已很普遍，整车如沃尔沃自卸车；专门生产配有湿式多盘式制动器车桥的公司有美国美弛车桥公司，德国凯赛尔车桥公司等。
然而在国内的工程车辆目前也开始初步使用湿式多盘式制动器作为制动装置，如山东达润专用车制造公司、胜利油田工程机械厂制造的用于石油勘探与开发的2用运输车上以及天津工程机械厂制造的用于公路施工的平地机上，近期又将其研制与生产的新型湿式多盘式制动器安装在厦门叉车厂制造的大吨位叉车上，该叉车转向与湿式多盘式制动器共用1个液压油路。
随着我国经济技术的发展，在我国工程车辆中湿式多盘式制动器取代干式制动器是必然的趋势。
其独特之处在于：(1)为完全封闭的结构，环形工作的面积较大，并且防止了泥、水、油的浸入，从而制动稳定，在使用寿命期内一般无需调整和维修。
(2)采用多片结构，可以实现在较小的衬片压力下获得较大的制动力矩，而元件承受的压力降低，摩擦片的单位面积受压力小。
Q_KT 001-2019多片盘式湿式制动器
QB/katon 江苏凯途液压传动机械科技有限公司企业标准Q/KT001-2019多片盘式湿式制动器2019-11-08发布2019-11-08实施江苏凯途液压传动机械科技有限公司前言为规定公司的产品需要满足的要求，以保证产品适用性，特制订本企业产品标准。
本标准依据GB7258-2017机动车运行安全技术条件等标准编制。
编写规则符合GB/T1.1-2009标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写和GB/T1.1-2009标准化工作导则第2部分：标准中规范性技术要求要素内容的确定方法。
本标准由江苏凯途液压传动机械科技有限公司技术部门提出。
本标准由江苏凯途液压传动机械科技有限公司技术部门负责解释。
本标准由江苏凯途液压传动机械科技有限公司技术部门归口。
本标准主要起草人：叶强、李信民、孙敦伟、梁存盼。
本标准为首次发布。
多片盘式湿式制动器1范围本标准规定了轮胎式机械多片盘式湿式制动器的术语和定义、型式、主要参数、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等内容。
本标准适用于轮胎式车辆制动系中的多片盘式湿式制动器，供本公司湿式制动器系列产品和经营中使用。
2、规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件；凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本文件。
GB16423-2006金属非金属矿山安全规程GB7258-2012机动车运行安全技术条件GB/T1239.2冷卷圆柱螺旋弹簧技术条件第2部分：压缩弹簧GB/T23934热卷圆柱螺旋压缩弹簧技术条件GB/T1972碟形弹簧GB/T13384机电产品包装通用技术条件QC-T239-2015商用车辆行车制动器技术要求及台架试验方法JB-T8293浮动油封JB-T13003地下轮胎式矿用车辆驱动桥MT/T989矿用防爆柴油机无轨胶轮车通用技术条件3、术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1盘式制动器用圆盘的端面作为摩擦副接触面的制动器。
轮边式全封闭湿式多盘制动器设计书
轮边式全封闭湿式多盘制动器设计书汽车制动器是汽车上用以使外界(主要是路面)在汽车某些部分(主要是车轮)施加一定的力，从而对其进行一定程度的强制制动的一系列专门装置。
1.1 汽车制动器的作用制动器作用是：使行驶中的汽车按驾驶员的要求进行强制减速甚至使其停车；使已停驶的汽车在各种道路下(包括坡道)稳定驻车；使正下坡行驶的汽车的速度保持稳定。
而对汽车起制动作用的只能是作用在汽车上并且方向与汽车行驶方向相反的外力，而这些外力的大小都是随意的、不可以控制的，因此汽车上就必须安装一系列专门装置用来实现上述功能。
汽车制动器是指为了在技术上保证汽车的安全行驶，提高汽车的平均速度等，而在汽车上安装专门制动装置的制动机构。
1.2 汽车制动器的分类汽车制动器一般包括行车制动装置和停车制动装置两种独立的装置。
其中行车制动装置是由驾驶员用脚来操纵的，所以又称脚制动装置。
停车制动装置是由驾驶员用手操纵的，所以又称手制动装置。
行车制动装置的功能是使正在行驶的汽车减速或在最短的距离内停车。
而停车制动装置的功能是使已经停在各种路面上（包括坡道）的汽车保持静止不动。
但是，有时在紧急情况下，两种制动装置可以同时使用使其增加汽车制动效果。
但是有些特殊用途的汽车和经常在山区行驶的汽车，由于长期而又频繁地制动将会导致行车制动装置过热，所以在这些汽车上往往会增加各种不同型式的辅助制动装置，使其在运行时稳定车速。
制动器还可以分为摩擦式和非摩擦式两大类。
摩擦式制动器是靠制动件与运动件之间的摩擦力制动；而非摩擦式制动器通过其结构形式可分为磁粉制动器（利用磁粉磁化所产生的剪力来制动）、磁涡流制动器（利用调节励磁电流来调节制动力矩的大小而是汽车制动）和水涡流制动器等。
按照制动件所处工作状态还可以分为常闭式制动器（常处于紧闸状态，需施加外力才可以解除制动）和常开式制动器（常处于松闸状态，需施加外力才可以进行制动）。
按照操纵方式可分为人力、液压、气压和电磁力操纵的制动器。
汽车全封闭湿式多盘制动器的设计与计算
汽车全封闭湿式多盘制动器的设计与计算发布时间：2021-12-21T05:45:00.582Z 来源：《防护工程》2021年26期作者：吴剑增[导读] 随着我国经济建设的突飞猛进，矿用车的需求激增，特别是大型矿山用自卸装载车越来越受欢迎，矿山道路泥泞崎岖且高低不平，为适应恶劣的工作环境，保证矿用车的安全行驶，矿用车的制动器就显得尤为关键和重要。
为此，本文将对一款矿用车全封闭湿式多盘制动器进行详细分析与计算，并设计其结构及参数。
吴剑增河北恒昇机械科技有限公司河北邯郸 056800摘要：随着我国经济建设的突飞猛进，矿用车的需求激增，特别是大型矿山用自卸装载车越来越受欢迎，矿山道路泥泞崎岖且高低不平，为适应恶劣的工作环境，保证矿用车的安全行驶，矿用车的制动器就显得尤为关键和重要。
为此，本文将对一款矿用车全封闭湿式多盘制动器进行详细分析与计算，并设计其结构及参数。
关键词：汽车；全封闭；制动器1 盘式制动器的特点根据固定元件结构形式的不同，盘式制动器分为钳盘式制动器和全盘式制动器，全盘式制动器又分为封闭干式和封闭湿式两种。
盘式制动器以静止的刹车碟片夹住随轮胎转动的刹车碟盘，以产生摩擦力，使车轮转动速度降低。
当踩下刹车踏板时，刹车总泵内的活塞在刹车油路中建立压力，压力经由刹车油传送到刹车卡钳上的刹车分泵活塞，刹车分泵的活塞在受到压力后，会向外移动并推动制动块去夹紧刹车盘，使得制动块与刹车盘发生摩擦，以降低车轮转速。
通风盘式制动器是在两块刹车盘之间预留出一个空隙，使气流在空隙中穿过，通风盘式刹车利用风流作用，其制动效果要比普通盘式刹车更好。
2 全封闭湿式多盘制动器的工作原理和特点全封闭湿式多盘制动器采用液压制动，摩擦片浸在润滑油的环境中，同时摩擦片上开有许多沟槽，车辆制动时摩擦片摩擦产生的大部分热量将通过润滑油循环及壳体散发出去，使制动器不会因为内部温度过高而损坏元部件。
动摩擦片内缘通过花键与动壳连接，可随动壳一起转动，并可沿轴向左右移动。
基于iSIGHT软件的湿式多盘制动器6_稳健设计
表4 6σ稳健设计优化的可靠性
可靠性约束 制动力矩 温度 位置限制
数值 86873.295
4.23 0.05
钢盘内径：50～250 mm；对偶盘厚度： 2～10 mm； 摩擦盘厚度： 2～10 mm；固定盘数：2～6个；制 动油压：8～12 MPa。
基于iSIGHT软件的确定性优化、6σ稳 健 设 计 优化，结果如表2所示。
3.2 可靠性分析
可靠性分析是在给定结构或性能的约束条件 下，设计适当的失效概率和约束函数的置信区间， 将一个传统上处理为确定约束的设计问题转化为可 能约束条件下的可靠性分析问题。iSIGHT软件提 供 三 种 可 靠 性 分 析 法 则 ： MVFO （ 均 值 ， 一 阶 方 法 ） 、 FORM （ 一 阶 可 靠 性 方 法 ） 和 MCS （ Monte Carlo模拟方法）。其中MVFO方法适用于 线性函数，正态随机变量；FORM方法适用于非正 态随机变量，对于每个失效函数能确定最可能的 （ 失 效） 点 ； MCS方 法为 最 有 效 （精 确 ） 的 方 法。
6σ设计在其方法中包括了设计变量、约束和 设计目标的所有不确定性信息。其重点不仅是寻找 与约束边界有关的可靠性设计或稳健性设计，而且 在于寻找设计目标方差最小的设计。此外，通过将 随机变量的方差或标准偏差也定义为设计变量，并 在优化设计框架下搜寻能保证一定性能波动水平的 标准方差分布，即可实现公差设计和优化。
图1 Pareto图
2 6σ稳健设计法
稳健优化设计主要采用减小响应偏差的方法来满
36
洛阳理工学院学报(自然科学版)
第 18卷
足约束条件[3-5]。6σ稳健设计是将6σ质量管理[6]、 可 靠性设计和稳健设计相结合的一种现代设计方法， 它要求产品质量在均值6σ范 围 波 动 时 ， 均 满 足 设 计要求，此时产品可靠度达到99.9999998%。实质 是将可靠性设计和基于容差模型的稳健设计相结 合，在优化过程中将响应均值远离约束，并减小响 应偏差，以σ水平作为质量的定量描述，来提高设 计的可靠性和稳健性。这种优化方法考虑随机变量 分布特性对目标函数的影响，可以优化目标函数的 均值，能够将不确定性因素对产品质量的影响控制 在许可的范围内（采用σ水平描述）。不同σ水 平 对应的可靠性如表1 所示。
全封闭多盘湿式制动器设计说明书(仅供参考,严禁抄袭,用于其它商业用途)
影响较小
影响较小
7、制动速度与 系统液压关系
非线性关系，输出扭矩 曲线中间是马鞍形
线性关系输出扭矩平 稳
线性关系输出
扭矩平稳
8、摩擦衬片寿 命
条件良好500-700h
条件不好150-300h
同条件1500-2000h
同条件800-1000h
不受条件限制
寿命长1000
5、停车制动系统和制动器的设计方案
机构。制动器是用来给铲运机直接施加阻力的部分:制动驱动机构是用来将驾驶 员的操纵力，或将来自其它能源的制动驱动力传给制动器的部分。
4、制动器性能比较及发展趋势
轮式非公路车辆曾经广泛采用的蹄式制动器， 其蹄式结构受车轮轮毅尺寸限 制;制动鼓长期经常性使用，磨损严重，需要经常调整间隙:制动鼓受油、泥、水 沾污时，难于排除，影响制动稳定性;且有作用面积小，散热不好等缺点。随后
图2制动器左端盖
3、制动器连接螺栓选取
制动器连接螺栓用于连接、紧固制动器各个零件参考同类制动器设计制动器 端盖与壳体连接选取GB70-76 M8的螺钉，制动器总体连接安装选取GB70-76 M10螺钉，螺钉长度依据制动器尺寸选取合适的长度。
第四节制动器总体装配
制动器各部分零件造型完成以后，根据制动器原理和转配工艺要求将不同零
2、铲运机的结构及组成
铲运机由两部分组成， 前车架和后车架， 它们是在机器中间部位用绞销连接 起来。前车架包括铲斗、动臂、液压油缸、前驱动桥和司机座，后车架包括电动 机、静液压传动装置、液压卷缆装置、减速器、后驱动桥和液压油箱等。
3、制动系统的功用
制动系统是地下铲运机一个重要的组成部分。 特别对地下矿山来说， 由于 路窄，坡大， 弯多，保证行车安全己成为当今地下铲运机设计中一个十分引人关 注的重大问题。所以对地下铲运机的制动系统的性能及制动系统的结构提出了愈 来愈高的要求。 从而近十年来铲运机制动系统出现了不少新结构、 新材料、 新技 术。制动系统是用来对铲运机施加阻力，使行驶中的铲运机降低行驶速度或停 止。制动系统对于铲运机完成作业任务， 提高作业生产率以及保证行驶安全起着 重要的作用。 铲运机的行驶都是在一定的条件下， 以某一速度行驶， 然而当行驶 条件发生变化时， 行驶速度也应相应改变， 如当遇到转弯、 路面不乎或作业过程 中行驶阻力增加等，就要求铲运机降低行驶速度，而且，在遇到紧急情况时，如 遇到行人、 障碍或将要与来往车辆相撞时， 就要求紧急停车， 使铲运机在最短的 距离内停止运行。 另外，铲运机行驶在下坡路段时， 为了克服重力造成的行驶速 度增加，使铲运机以稳定速度行驶， 或者为了使铲运机停止在斜坡道上， 都要用 制动系统来施加阻力，实现制动。制动系统由两大部分组成:制动器和制动驱动
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
山西大同大学工学院
毕业设计任务书
学院（系）：机械工程系
专业：机械设计制造及其自动化
学生姓名：学号：
设计(论文)题目：失效安全型湿式多盘制动器设计
起迄日期: 2010年3月15日~ 2010年6月20
日
设计(论文)地点:山西大同大学工学院指导教师:王衍
专业负责人:杨玉璋
发任务书日期: 2010年3月15日
任务书填写要求
1．毕业设计（论文）任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经学生所在专业的负责人审查、学院（系）领导签字后生效。
此任务书应在毕业设计（论文）开始前一周内填好并发给学生；
2．任务书内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，不得随便涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴；
3．任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计（论文）完成的情况相一致，若有变更，应当经过所在专业及学院（系）主管领导审批后方可重新填写；
4．任务书内有关“学院（系）”、“专业”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码。
学生的“学号”要写全号（如020*******,为10位数），不能只写最后2位或1位数字；
5．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。
如“2004年3月15日”或“2004-03-15”。
毕业设计任务书
毕业设计任务书
3．对毕业设计（论文）课题成果的要求〔包括毕业设计(论文)、图纸、实物样品等)：
1)设计图电子版、设计说明书电子版；
2)设计图一份：包括装配图、零件图、工艺工艺过程卡；
3)设计说明书打印版
4)说明书缩编版（6000左右，电子版）
4．毕业设计（论文）课题工作进度计划：
起迄日期工作内容
2009年
3月16日~3月21日 3月22日~4月8日
4月 9日~6月14日6月17日~ 6月19日交毕业设计开题报告并进行审查和批准。
对开题报告进行必要的说明，讲解设计题目及相关的内容，到机械厂现场参观制动器设计和生产制造的相关内容，向现场工程师和工人师傅请教学习。
进行设计方案的构思或完成总体设计方案的确定。
进行具体技术设计并完成设计任务。
论文答辩与成绩评定。
所在专业审查意见：
负责人：
年月日系审查意见：
系领导：
年月日。