1、 1 目 录 第 1 章 概述 3 1.1 制动器实验台的概述 . 3 1.2 盘式制动器的结构 . 3 1.3 盘式制动器的优点 . 4 1.4 制动器摩擦片应用机理与性能要求 . 5 1.5 摩擦材料性能要求 10 1.6 摩擦热对制动摩擦副的影响 12 1.7 本课题研究的主要内容 13 1.8 本章小结 14 第 2 章 实验测量装置的总体设计 15 2.1 实验台研制的主导思想 15 2.2 实验台的组成 15 2.3 实验台的工作原理及总体布置 15 第 3 章 实验台机械结构设计 16 3.1 设计原始参数 16 3.2 闸瓦试件的形状及尺寸的确定 17 3.3 夹具设计 18
2、3.4 电动机的选型计算 19 3.5 轴的设计计算及强度校核 20 3.6 联轴器的设计 26 3.7 飞轮的结构设计 27 3.8 制动盘的设计 . 27 3.9 键的设计计算 . 28 3.10 传感器的选型 . 29 3.11 轴承的计算选型 . 30 3.12 实验台的结构设计 . 31 3.13 本章小结 . 32 第 4 章 液压系统的设计 . 33 4.1 加压油缸的设计选型及结构设计 34 4.2 泵的选择 39 2 4.3 溢流阀的选择 43 4.4 卸荷阀的选择 43 4.5 单向阀的设计选择 43 4.6 电机、油箱及其附件的选择 44 4.7 液压站的设计 45 4.
3、8 本章小结 46 第 5 章 测控系统的设计 . 47 5.1 测试参数的测定 47 5.2 测试系统的组成 49 5.3 数据的采集与处理 50 5.4 调速系统的设计 53 5.5 汇编语言程序 55 5.6 本章小结 66 7 参考文献 . 67 8 致 谢 . 69 3 第第 1 1 章章 概述概述 1.11.1 制动器实验台的制动器实验台的概述概述 制动器能用来减低机械设备的运行速度或者使其停止，是车辆、 爬行机器和许多固定设备安全工作的重要装置。 摩擦制动器具有结构简 单、工作可靠的优点，己广泛地应用在各种机械设备中。其工作原理是 利用摩擦副相对运动时， 接触表面所产生的摩擦阻力
4、来调节相对运动速 度大小，以停止运动。随着机械设备上速度的不断提高，对制动器性能 的要求也越来越高， 因此制动器生产企业需要对制动器进行各种质量检 测和性能综合评价。 制动器试验台是测定和分析制动器性能和质量的试 验装置。制动器生产企业要求试验台系统能够检测制动器的各种性能， 其具体测试项目为:制动器性能试验、制动器热衰退及恢复试验、制动 衬片、块磨损试验、制动器噪声测定、试验过程中温度的同步测量和记 录;记录输入管路压力和输出制动力矩的关系;记录制动时间和输出力 矩的关系。 1.21.2 盘式制动器的结构盘式制动器的结构 盘式制动器的工作表面为圆盘的两侧平面(少数为圆锥面)，其摩擦 副由制动
5、盘和制动块(或摩擦盘)组成，沿制动盘的轴向施加压力，制动 盘轴不受弯曲，制动性能稳定、可靠。由于盘式制动器的制动盘暴露在 空气中，使得盘式制动器有优良的散热性，当车辆在高速状态做紧急制 动或在短时间内多次制动，制动的性能较不易衰退，可以让车辆获得较 佳的制动效果， 以增进车辆的安全性。 并且由于盘式制动器的反应快速， 有能力做高频率的制动动作，因此许多车型采用盘式制动器与ABS系统 以及VSC，TCS等系统搭配，以满足此类系统需要快速制动的需求。鉴于 盘式制动器的结构特点， 制动时盘上某处材料表面与片处于周期性间歇 摩擦接触，这种移动热源造成的热冲击，以及反复制动过程中的冷热冲 4 击、制动压
6、力和摩擦力的协同作用可导致表面热开裂和(热)磨损。 图1-1 盘式制动器工作原理 1.31.3 盘式制动器的优点盘式制动器的优点 与鼓式制动器相比，盘式制动器具有以下突出优点: (1)热稳定性好。 盘式制动器无摩擦助势作用， 因而制动器效能受摩擦系数的影响较 小，即制动效能稳定。鼓式制动器受热膨胀后，工作半径增大，使其只 能与制动蹄中部接触，从而降低了制动效能。而盘式制动器中制动盘的 轴向热膨胀极小，径向热膨胀根本与性能无关，故不会因此而降低制动 效能。 (2)水稳定性好。 盘式制动器中摩擦块对制动盘的单位压力较高，易于将水挤出。在 车轮涉水后，制动效能变化较小，且由于离心力的作用及衬块对制动盘 的摩擦作用，出水后只需一二次制动，性能即可恢复。而鼓式制动器则 5 需多次甚至10余次制动，性能方能恢复。 (3)在输出制动力矩相同的情况下，尺寸和质量较小。 (4)制动盘沿厚度方向的热膨胀量极小，不会象制动鼓的热膨胀那 样使制动器间隙明显增加而导致制动踏板行程过大。 (5)容易实现间隙自动调整，其他保养修理作业也较简便。 除了以上制动性能的优势外，盘式制动器在使用中还有
