小型汽車自動變速器設計
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齊齊哈爾工程學院畢業(yè)設計(論文)
小型汽車自動變速器設計
摘 要
自動變速器包括了許多組件和系統(tǒng)的協(xié)同工作,有行星齒輪組、液壓系統(tǒng)、密封件和墊圈、變矩器、調節(jié)器、節(jié)氣門拉線、計算機控制這些都是多年來由機械式演變過來的。
自動變速器車輪包含許多不同的組合,在一個變速箱內(nèi),齒輪的滑動沿軸線從一個位置到另一個位置,對各種大小齒輪的要求,有正確的傳動比。在一個自動變速箱,至始至終,不是齒輪的機械移動來達到這一點的,通過行星齒輪組來完成。
本文通過對三行星排行星齒輪傳動變速器的研究和闡述,計算了每個行星排傳動比的表達式。通過此次設計,我們可以了解到該變速器的基本結構:即換擋執(zhí)行元件(2個離合器和3個制動器)與行星排以適當方式連接組成,得到5個前進檔和1個倒檔。采用該機構的汽車自動變速器,結構簡單緊湊、檔位數(shù)多、傳動效率高、換檔平穩(wěn)、操縱性能好。
關鍵詞:自動變速器;變速器、行星齒輪傳動;油泵;
ABSTRACT
目 錄
ABSTRACT - 2 -
第1章 緒論 - 4 -
1.1自動變速器的發(fā)展歷史 - 5 -
1.2自動變速器的分類 - 6 -
1.2.1 按變速形式分: - 6 -
1.2.2 按無級變矩的種類分: - 7 -
1.2.3 按自動變速器前進擋的擋位數(shù)不同分: - 7 -
1.2.4 按齒輪變速器的類型分: - 7 -
1.2.5按齒輪變速系統(tǒng)的控制方式分: - 7 -
第2章 自動變速器的基本組成及其方案的確定 - 8 -
2.3 行星齒輪變速器的基本工作原理 - 12 -
第二章行星齒輪變速器傳動比的確定 - 14 -
2.1 行星齒輪變速器傳動比方案的確定 - 14 -
2.2傳動比計算 - 15 -
第三章 行星排的設計 - 18 -
3.1 K1行星排的設計 - 18 -
3.2 K2行星排的設計 - 21 -
3.3 K3行星排的設計 - 23 -
3.4 太陽輪、行星輪和行星架的結構設計 - 23 -
3.4.1太陽輪的結構: - 23 -
3.4.2行星輪及行星架的結構: - 24 -
第四章 軸和軸承的設計 - 25 -
4.1 軸的設計及檢驗 - 25 -
4.2 軸承校核 - 28 -
第五章 離合器與制動器的設計 - 29 -
5.1 離合器的設計 - 29 -
5.2 制動器的設計: - 34 -
第七章 輔助系統(tǒng)設計 - 38 -
7.1 控制系統(tǒng)設計 - 38 -
7.2 潤滑系統(tǒng)設計 - 39 -
第六章 主要零件的工藝設計 - 40 -
6.1太陽輪和行星輪的加工工藝 - 40 -
6.1.1工藝過程: - 40 -
6.1.2 關鍵工序分析: - 40 -
6.2 內(nèi)齒圈加工工藝 - 40 -
6.2.1 工藝工程: - 40 -
6.2.2 工藝分析: - 40 -
結論與展望 - 42 -
致 謝 - 43 -
參考文獻 - 44 -
第1章 緒論
1.1 變速器的分類
主要分為:手動變速器(MT)、自動變速器(AT)、
手動/自動變速器(AMT)無級變速器(CVT)。
一、 手動變速器(MT)
手動變速器(ManualTransmission,簡稱MT)又稱機械式變速器,即必須用手撥動變速桿(俗稱“擋把”)才能改變變速器內(nèi)的齒輪嚙合位置,改變傳動比,從而達到變速的目的。轎車手動變速器大多為四擋或五擋有級式齒輪傳動變速器,并且通常帶同步器,換擋方便,噪音小。手動變速在操縱時必須踩下離合,方可撥得動變速桿。手動變速器是自動變速器與相對而言的,其實在自動變速器出現(xiàn)之前所有的汽車都是采用手動變速器。手動變速器是利用大小不同的齒輪配合而達到變速的。最常見的手動變速器多為5擋位(4個前進擋、1個倒擋),也有的汽車采用6擋位變速器(見圖0-1)。
與自動變速器的比較:
優(yōu)點:與自動變速器相比較可以給汽車駕駛愛好者帶來更多的操控快感。 傳輸效率比自動變速箱為高,當然理論上會比較省油。維修保養(yǎng)上會比自動變速箱便宜。 如果愿意以較高成本使用自動手排,則可以兼顧自排的方便性及手排的高效率。引擎煞車的效能較強,
缺點:有人會覺得開車的時候還要控制離合器換檔非常的麻煩。 新手會常常在馬路上熄火,特別是上坡, 操作不當?shù)脑捰袔茁拾岩娓兯傧渑獕摹?
一般來說,手動變速器的傳動效率要比自動變速器的高,因此駕駛者技術好,手動變速的汽車在加速、超車時比自動變速車快,也省油。
二、自動變速器(AT)
自動變速器(Automatic Transmission),利用行星齒輪機構進行變速,它能根據(jù)油踏板程度和車速變化,自動地進行變換。而駕駛者只需操縱加速器踏板控制車速即可。自動變速器中有很多離合器,這些離合器能根據(jù)車速變化而自動分離或合閉,從而達到自動變速的目的。
在中檔車的市場上,自動變速器有著一片自己的天空。使用此類車型的用戶希望在駕駛汽車的時候為了簡便操縱、降低駕駛疲勞,盡可能的享受高速駕駛時快樂的感覺。在高速公路上,這是體現(xiàn)非常完美的。而且,現(xiàn)在堵車是經(jīng)常的事,有時要不停地起步停步數(shù)次,司機如果使用手動變速器,則會反復地掛檔摘檔,操縱十分麻煩,尤其對于新手來說更是苦不堪言。使用自動檔,就不會這樣麻煩了。
我國要普及這種車型,關鍵要解決的是路況問題,現(xiàn)在的路況狀況不均勻,難以發(fā)揮自動檔汽車的優(yōu)勢。
三、手動—自動變速器(AMT)
自動—手動變速系統(tǒng)向人們提供兩種駕駛方式:為了駕駛樂趣使用手動檔,而在交通擁擠時使用自動檔。雖然這種二合一的配置擁有較高的技術含量,但這類的汽車并不會在價格上都高不可攀,比如廣州本田飛度1.3L CVT兩廂、南京菲亞特2004派力奧1.3HL
Speedgear等。這些“二合一”的車型價格均在10萬元左右,這個價格層面還是比較低的。所以,手動—自動車在普及上還是具有相當?shù)膬?yōu)勢。
四、無級變速器
當今汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,是非常迅速的,用戶對于汽車性能的要求越來越高。汽車變速器的發(fā)展也是并不僅限于此,無級變速器便是人們追求的“最高境界”。無級變最是由荷蘭人Van Doormes 發(fā)明。無級變速器系統(tǒng)不像手動變速器或自動變速器那樣用齒輪變速,而是用兩個滑輪和一個鋼帶來變速,其傳動比可以任意變化,沒有換檔的突跳感覺。它能克服普通自動變速器“突然換檔”、油門反應慢、油耗高等缺點。無級變速器能在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)速比的無級變化,并選定幾個常用的速比作為常用的“檔”。裝配該技術的發(fā)動機可在任何轉速下自動獲得最合適的傳動比。
1.1自動變速器的發(fā)展歷史
圖1-11自動變速器結構圖
最早在1904年出現(xiàn)了離合器和制動器等摩擦元件操縱變速的行星齒輪機構,該機構首先用于英國Wilson Picher汽車上。1907年福特車上大量使用行星齒輪變速器,它的出現(xiàn)實現(xiàn)了不切斷動力進行的”動力換擋”,并避免了固定軸式變速器中的“同步問題”。而液力耦合器的出現(xiàn)為自動操作的實現(xiàn)提供了可能,1938年至1941年美國GM和Chrysler公司采用液力耦合器代替離合器,省去了駕駛時的離合器踏板操作。隨后出現(xiàn)了液力自動變速器的前身,開始了車速和油門兩個參數(shù)信號,用液壓邏輯油路控制的液力自動變速時代。
液力自動變速階段:該階段以1939年的通用Oldsmobile車上Hydromantic開始,以液力自動變速器的普遍應用和迅速推廣為特征。這個階段的液力自動變速由液力變矩器和行星齒輪變速器組成,控制系統(tǒng)是通過液壓系統(tǒng)來實現(xiàn)的,控制信號的產(chǎn)生,主要是通過反映油門開度大小的節(jié)氣門閥和翻涌車速高低的速控閥來實現(xiàn),其控制系統(tǒng)是由若干個復雜的液壓閥和油路構成的邏輯控制系統(tǒng),按照設定的換擋規(guī)律,控制換擋執(zhí)行機構的動作,從而實現(xiàn)自動換擋。
電控自動變速階段:1969年法國的雷諾R16TA轎車首先使用了電子控制自動變速器,與全液壓的區(qū)別在于自動換擋的控制系統(tǒng)是由電腦來實現(xiàn)的,但當時電子技術不成熟,應用范圍較窄,到20世紀80年代末,電子控制逐步實用化,越來越多的自動變速器采用了電子控制。自動變速器的控制系統(tǒng)包括電控和液控兩部分,電控系統(tǒng)由電腦,各種傳感器,電磁閥及控制電路等組成,它將控制換擋的參數(shù)通過傳感器轉換為電信號輸送給電腦,電腦通過處理將換擋的信號作用于換擋電磁閥。從而利用液壓換擋執(zhí)行機構實現(xiàn)自動換擋。由于電腦能存儲和處理多種換擋規(guī)律,在改善換擋品質控制方面,有明顯的優(yōu)越性,并且與整車的其他控制系統(tǒng)的兼容信號,最終可以實現(xiàn)車輛電子控制系統(tǒng)一體化。
智能自動變速階段:隨著車輛技術和自動變速技術的發(fā)展,人們不再滿足于簡單的功能實現(xiàn),車輛自動變速技術即將進入智能化階段,控制策略的不斷改進成為車輛自動變速技術的特點。德國的寶馬公司從1992年起,陸續(xù)推出用于四檔和五檔自動變速器的自適應控制系統(tǒng),能夠自動識別駕駛員的類型,環(huán)境條件和行駛狀況,并對換擋規(guī)律做出適當調整。
我國應用液力傳動始于五十年代,自行研制出了內(nèi)燃機車和紅旗CA770三排座高級轎車的液力傳動系統(tǒng),隨后液力傳動液在我國獲得了一定發(fā)展,此外,部分均勻車輛上使用了液力自動變速器,但發(fā)展速度要落后于發(fā)達國家。
1.2自動變速器的分類
汽車自動變速器常見的有四種型式:分別是液力自動變速器(AT)、機械無級自動變速器(CVT)、電控機械自動變速器(AMT)、雙離合器自動變速器(Dual Clutch Transmission--DCT)。目前轎車普遍使用的是AT,AT幾乎成為自動變速器的代名詞。
AT是由液力變扭器、行星齒輪和液壓操縱系統(tǒng)組成,通過液力傳遞和齒輪組合的方式來達到變速變矩。其中液力變扭器是AT最重要的部件。它由泵輪、渦輪和導輪等構件組成,兼有傳遞扭矩和離合的作用。
1.2.1 按變速形式分:
可分為有級變速器與無級變速器兩種。有級變速器是具有有限幾個定值傳動比(一般有3~5個前進擋和一個倒擋)的變速器。無級變速器是能使傳動比在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化的變速器,無級變速器目前在汽車上應用已逐步增多。
1.2.2 按無級變矩的種類分:
按無級變矩的種類分,自動變速器可分為:液力變矩器自動變速器,就是在液力變矩器后面裝一個齒輪變速系統(tǒng)。 機械式自動變速器 ,它是由離合器和依據(jù)車速、油門開度改變,V型帶輪的作用半徑而實現(xiàn)無級變速的?!半妱虞啞睙o級變速,它取消了機械傳動中的傳統(tǒng)機構,而代之以電流輸至電動機,以驅動和電動機裝成一體的車輪。
1.2.3 按自動變速器前進擋的擋位數(shù)不同分:
自動變速器按前進擋的檔位數(shù)不同,可分為2個前進擋、3個前進擋、4個前進擋三種。早期的自動變速器通常為2個前進擋或3個前進擋。這兩種自動變速器都沒有超速擋,其最高擋為直接擋。新型轎車裝用的自動變速器基本上都是4個前進擋,即設有超速擋。這種設計雖然使自動變速器的構造更加復雜,但由于設有超速擋,大大改善了汽車的燃油經(jīng)濟性。
1.2.4 按齒輪變速器的類型分:
自動變速器按齒輪變速器的類型不同,可分為普通齒輪式和行星齒輪式兩種。普通齒輪式自動變速器體積較大,最大傳動比較小,使用較少。行星齒輪式自動變速器結構緊湊,能獲得較大的傳動比,為絕大多數(shù)轎車采用。
1.2.5按齒輪變速系統(tǒng)的控制方式分:
可分為液控自動變速器和電液控自動變速器。液控自動變速器是通過機械的手段,將汽車行駛時的車速及節(jié)氣門開度兩個參數(shù)轉變?yōu)橐簤嚎刂菩盘?;閥板中的各個控制閥根據(jù)這些液壓控制信號的大小,按照設定的換擋規(guī)律,通過控制換擋執(zhí)行機構動作,實現(xiàn)自動換擋,現(xiàn)在使用較少。
電液控自動變速器是通過各種傳感器,將發(fā)動機轉速、節(jié)氣門開度、車速、發(fā)動機水溫、自動變速器液壓油溫度等參數(shù)轉變?yōu)殡娦盘?,并輸入電腦;電腦根據(jù)這些電信號,按照設定的換擋規(guī)律,向換擋電磁閥、油壓電磁閥等發(fā)出電控制信號;換擋電磁閥和油壓電磁閥再將電腦的電控信號轉變?yōu)橐簤嚎刂菩盘?,閥板中的各個控制閥根據(jù)這些液壓控制信號,控制換擋執(zhí)行機構的動作,從而實現(xiàn)自動變速。
第2章 自動變速器的基本組成及其方案的確定
2.1 自動變速器的基本組成
圖2-12自動變速器結構圖
自動變速器的廠牌型號很多,外部形狀和內(nèi)部結構也有所不同,但它們的組成基本相同,都是由液力變矩器和齒輪式自動變速器組合起來的。常見的組成部分有液力變矩器、行星齒輪機構、離合器、制動器、油泵、濾清器、管道、控制閥體、速度調壓器等,按照這些部件的功能,可將它們分成液力變矩器、變速齒輪機構、供油系統(tǒng)、自動換擋控制系統(tǒng)和換擋操縱機構等五大部分。
液力變矩器
液力變矩器位于自動變速器的最前端,安裝在發(fā)動機的飛輪上,其作用與采用手動變速器的汽車中的離合器相似。它利用油液循環(huán)流動過程中動能的變化將發(fā)動機的動力傳遞自動變速器的輸入軸,并能根據(jù)汽車行駛阻力的變化,在一定范圍內(nèi)自動地、無級地改變傳動比和扭矩比,具有一定的減速增扭功能。
變速齒輪機構
自動變速器中的變速齒輪機構所采用的型式有普通齒輪式和行星齒輪式兩種。采用普通齒輪式的變速器,由于尺寸較大,最大傳動比較小,只有少數(shù)車型采用。目前絕大多數(shù)轎車自動變速器中的齒輪變速器采用的是行星齒輪式。
變速齒輪機構主要包括行星齒輪機構和換檔執(zhí)行機構兩部分。
圖2-23自動變速器
行星齒輪機構,是自動變速器的重要組成部分之一,主要由于太陽輪(也稱中心輪)、內(nèi)齒圈、行星架和行星齒輪等元件組成。行星齒輪機構是實現(xiàn)變速的機構,速比的改變是通過以不同的元件作主動件和限制不同元件的運動而實現(xiàn)的。在速比改變的過程中,整個行星齒輪組還存在運動,動力傳遞沒有中斷,因而實現(xiàn)了動力換擋。
換擋執(zhí)行機構主要是用來改變行星齒輪中的主動元件或限制某個元件的運動,改變動力傳遞的方向和速比,主要由多片式離合器、制動器和單向超越離合器等組成。離合器的作用是把動力傳給行星齒輪機構的某個元件使之成為主動件。制動器的作用是將行星齒輪機構中的某個元件抱住,使之不動。單向超越離合器也是行星齒輪變速器的換擋元件之一,其作用和多片式離合器及制動器基本相同,也是用于固定或連接幾個行星排中的某些太陽輪、行星架、齒圈等基本元件,讓行星齒輪變速器組成不同傳動比的擋位。
供油系統(tǒng)
圖2-34液力自動變速器內(nèi)部結構
自動變速器的供油系統(tǒng)主要由油泵、油箱、濾清器、調壓閥及管道所組成。油泵是自動變速器最重要的總成之一,它通常安裝在變矩器的后方,由變矩器殼后端的軸套驅動。在發(fā)動機運轉時,不論汽車是否行駛,油泵都在運轉,為自動變速器中的變矩器、換擋執(zhí)行機構、自動換擋控制系統(tǒng)部分提供一定油壓的液壓油。油壓的調節(jié)由調壓閥來實現(xiàn)。
自動換擋控制系統(tǒng)
自動換擋控制系統(tǒng)能根據(jù)發(fā)動機的負荷(節(jié)氣門開度)和汽車的行駛速度,按照設定的換擋規(guī)律,自動地接通或切斷某些換擋離合器和制動器的供油油路,使離合器結合或分開、制動器制動或釋放,以改變齒輪變速器的傳動比,從而實現(xiàn)自動換擋。
自動變速器的自動換擋控制系統(tǒng)有液壓控制和電液壓(電子)控制兩種。
液壓控制系統(tǒng)是由閥體和各種控制閥及油路所組成的,閥門和油路設置在一個板塊內(nèi),稱為閥體總成。不同型號的自動變速器閥體總成的安裝位置有所不同,有的裝置于上部,有的裝置于側面,縱置的自動變速器一般裝置于下部。
在液壓控制系統(tǒng)中,增設控制某些液壓油路的電磁閥,就成了電器控制的換擋控制系統(tǒng),若這些電磁閥是由電子計算機控制的,則成為電子控制的換擋系統(tǒng)。
換擋操縱機構
自動變速器的換擋操縱機構包括手動選擇閥的操縱機構和節(jié)氣門閥的操縱機構等。駕駛員通過自動變速器的操縱手柄改變閥板內(nèi)的手動閥位置,控制系統(tǒng)根據(jù)手動閥的位置及節(jié)氣門開度、車速、控制開關的狀態(tài)等因素,利用液壓自動控制原理或電子自動控制原理,按照一定的規(guī)律控制齒輪變速器中的換擋執(zhí)行機構的工作,實現(xiàn)自動換擋。
2.2 設計方案
本設計是根據(jù)寶馬3系發(fā)動機2011款318i領先型開展的,設計中所采用的相關
數(shù)據(jù)均來源于此種車型:
燃油箱容積 63L
燃油類型 汽油
燃油標號 97#
燃料供給型號 多點電噴
型號 N46B20CC
排量 1995mL
最大功率 100KW
最大功率轉速 5750 r/min
圖0—2 寶馬3系
五前一倒三行星排傳動系統(tǒng),即行星齒輪變速器,由行星齒輪機構和換檔操縱機構兩部分組成。行星齒輪機構作用:改變傳動比和轉動方向,即構成不同檔位。換檔操縱機構作用:實現(xiàn)檔位的變換。
行星齒輪機構的類型:
最簡單的行星齒輪機構由一個太陽輪、一個內(nèi)齒圈、一個行星架及若干個行星齒輪組成,一般稱為單排行星齒輪機構。如圖1-1
圖1-1 單排行星齒輪機構
多排行星齒輪機構是由幾個單排行星齒輪機構組成(如圖1-2)。多排行星齒輪機構可以比單排行星齒輪機構得到更多的檔位,故本設計即采用三行星排。
用行星齒輪機構作為變速機構,由于有多個行星齒輪同時工作,且利用內(nèi)嚙合方式,故與普通齒輪變器機構相比,在傳遞同樣大小功率的情況下,可減少變速器的尺寸和重量,能實現(xiàn)同向、同軸減速傳動。由于采用常嚙合傳動,可使動力不間斷。
行星齒輪變速器的換檔執(zhí)行機構主要由離合器(如圖1-3)、制動器、和單向離合器等三種執(zhí)行元件構成。離合器和制動器是以液壓方式控制行星齒輪機構元件的旋轉,而單向離合器則以機械方式對行星齒輪機構的元件進行鎖止。
離合器的作用:連接軸和行星齒輪機構的旋轉元件。
制動器的作用:固定行星齒輪機構中的基本元件,阻止其旋轉。
2.3 行星齒輪變速器的基本工作原理
行星齒輪與操縱執(zhí)行機構結合,構成了具有不同檔位的行星齒輪變速器,即在輸入轉速、轉矩相同的條件下,可以通過行星齒輪變速器的檔位變換,得到不同的輸出轉速和轉矩。(如圖1-4、1-5)
圖1-3 離合器
圖1-4 原理簡圖
圖1-5 原理實物圖
圖1-2 多排行星齒輪機構
第二章行星齒輪變速器傳動比的確定
2.1 行星齒輪變速器傳動比方案的確定
如圖2-1 所示,我們逐個分析傳動比方案,為總方案的確定提供依據(jù)。
圖2-1 傳動比方案
a) 行星架制動,太陽輪輸入,齒圈輸出;
b)行星架制動,齒圈輸入,太陽輪輸出;
c)齒圈制動,行星架輸入,太陽輪輸出;
d)太陽輪制動,行星架輸入,齒圈輸出;
e)太陽輪制動,齒圈輸入,行星架輸出;
f)齒圈制動,太陽輪輸入,行星架輸出。
2.2傳動比計算
Φ1-制動器 Φ2-離合器Φ3-離合器Φ4-制動器Φ5-制動器
圖2—2 設計簡圖
功能表:
擋次
換擋執(zhí)行元件狀態(tài)
實現(xiàn)傳動比
Φ1
Φ2
Φ3
Φ4
Φ5
1
O
O
6.525
2
O
O
3.1034
3
O
O
2.3152
4
O
O
1.50
5
O
O
1.00
-1
O
O
-10.05
0
O
0
注:O---表示結合或制動
擋次1的傳動比:
,
,
故
擋次2的傳動比:
,
,
故
擋次3的傳動比:
,
聯(lián)立,得
擋次4的傳動比:
,
擋次5的傳動比:
太陽輪、齒圈、行星架中的任意兩個鎖定在一起,這時各齒輪之間都不會有轉動,整個行星輪系將作速體轉動,即
倒擋-1的傳動比:
,
,所以
空擋0的傳動比:
太陽輪、齒圈、行星架都不制動,也無兩個互相鎖定,這時,太陽輪、齒圈、行星架均可自由轉動。輸入軸轉動時,輸出軸可以不轉動,這種情況下行星齒輪不傳遞動力,實現(xiàn)空擋,即。
第三章 行星排的設計
3.1 K1行星排的設計
1. 齒數(shù)選擇:
2. 材料選擇及熱處理方法:
(1) 齒輪3與齒輪2:用20CrMnTi,滲碳后淬火58—62HRC。,
(2) 齒輪1:35CrMoV,調質,250—280HBS
3. 齒輪2-3按接觸強度計算:
按表2-27公式:
(3—1)
(1) 齒輪副配對材料對傳動尺寸的影響系數(shù)按表2-28,取=1
(2) 計算
(3) 按K=1.2-2,取K=1.4
(4)
(5) 計算齒寬系數(shù),因,取。
故
(6)計算
(7)初定中心距:
(8)計算模數(shù):
取標準值m=3mm
(9)中心距
4. K1傳動系主要尺寸:
(1) 太陽輪3的主要尺寸:
(2) 行星輪2的主要尺寸:
(3) 齒輪1 的主要尺寸:
5. 驗算K1行星傳動排的接觸強度
(1) 圓柱齒輪接觸應力計算公式:
(3—2)
———計算接觸應力的基本值
(3—3)
式中:“+”用于外嚙合傳動,“-”用于內(nèi)嚙合傳動。
(2)計算
(3) 確定公式中的參數(shù):
由《機械設計》:表10-2,查得:; 圖10-8查得:;
表10-4,查得:,
(4)確定參數(shù)
查得:=2.5 =189.8 =0.98 =1.0
(5)計算
將以上各數(shù)值代人接觸應力計算公式中,得:
又 所以, 故合格。
6. 齒輪抗彎強度校核
(1)齒根應力計算公式:
(3—4)
式中:——齒根應力的基本值
查得:, , , ,
代入公式得:
(2)驗算:
, 故合格。
3.2 K2行星排的設計
1. 齒數(shù)選擇:
取
2. 材料選擇及熱處理方式:
(1) 太陽輪與行星輪: 20CrMnTi,滲碳后淬火58—62HRC
,
(2)內(nèi)齒圈:35CrMoV,調質,250—280HBS
3. a—c齒輪按接觸強度初步計算
按(3—1)公式:
(1)齒輪副配對材料對傳動尺寸的影響系數(shù)按表2-28取=1
(2)
(3)K=1.2~2,取K=1.4
(4)
(5)計算齒寬系數(shù):
, 式中取
(6)計算
(7)初定中心距:
(8)計算模數(shù)m
取標準值m=4
(9)中心距:
(10) 太陽輪a的主要尺寸:
(11)行星輪c的主要尺寸:
(12) 內(nèi)齒圈b的主要尺寸:
5. 驗算a-c齒輪傳動的接觸強度:
(1)圓柱齒輪接觸應力計算公式為
(2)計算
(3)確定參數(shù):
由《機械設計》:表10-2 查得;圖10-8 查得
表10-4 查得
區(qū)域系數(shù), , 重合度系數(shù)
(4)代入公式 得。 又
, 故合格。
6. 齒輪抗彎強度校核
(1)齒根應力計算公式為
由于行星輪c受對稱循環(huán)的彎曲應力,其承載能力較低,應按該齒輪計算。根據(jù)《機械設計》查得 , , , ,
將相關數(shù)據(jù)代入公式 得
(2)驗算:
, 故合格。
7. b-c齒輪傳動的接觸強度和抗彎強度的校核
由于b-c齒輪是內(nèi)嚙合齒輪傳動,承載能力高于外嚙合傳動,故不再進行驗算。
3.3 K3行星排的設計
我們參照K2行星排,取模數(shù)m=4mm。
,
故: ,
,
齒輪8因為齒數(shù)少于17,故需要變位。其變位系數(shù)。
3.4 太陽輪、行星輪和行星架的結構設計
3.4.1太陽輪的結構:
設計行星傳動時,太陽輪的結構取決于所采用的均載機構。當太陽輪不動時,它可簡支安裝或懸臂安裝。在本設計中,根據(jù)太陽輪尺寸的大小,我們做成了齒輪軸(如圖3-1)。
圖3-1 齒輪軸
3.4.2行星輪及行星架的結構:
行星輪和行星架是行星傳動中結構較復雜的一個重要零件。行星架可分為雙臂整體式、雙臂分離式和單臂式三種。可采用鑄造、鍛造和焊接式等方法制造毛坯。
雙臂整體式行星架(如圖3-2)的結構剛性比較好。
雙臂分離式行星架(如圖3-3)的結構較復雜,剛性較差。
單臂式行星架(如圖3-4),結構簡單,裝配方便,軸向尺寸小。本次設計部分即采用這種結構。
圖3-2 雙臂整體式行星架
圖3-3 雙臂分離式行星架 圖3-4 單臂式行星架
第四章 軸和軸承的設計
4.1 軸的設計及檢驗
已知: r/min Kw
(1)根據(jù)表9-16,選取45號鋼(調質處理)的及,取=35 MPa,=110
(2)圓周力
徑向力
(3)根據(jù)軸受力情況,按彎扭強度條件計算:
考慮到軸與聯(lián)軸器有鍵連結,故軸徑可增加5%,即
(4)按彎扭合成強度理論校核軸的強度
1) 水平支反力:
垂直支反力:
2)計算彎矩
水平彎矩:
C點左側
C點右側
垂直彎矩:
C點左側
C點右側
3) 求合成彎矩
C點左側:
C點右側:
4) 求扭矩
C點左側:
C點右側:
5)求合成彎扭矩
該軸為單向工作,轉矩產(chǎn)生的彎曲應力按脈動循環(huán)應力考慮,取,則
C點左側:
C點右側:
6)按彎扭合成強度理論校核軸的強度
校核剖面C處強度:
根據(jù)表9-15,查得45號鋼的 ,因此,故合格。
7)應力圖見圖4-1
(5) 軸的剛度校核:
階梯軸
取 ,所以 ,故合格。
(6)軸的設計如圖4-2
圖4-1 軸的應力圖
圖4-2 軸的設計圖
4.2 軸承校核
已知: , , r/min ,初選6310型軸承。
查附表9-1可知深溝球軸承6310的基本額定動載荷 ,
由表9-9得e=0.23(插值法求得)。又,故取X=0.56,Y=1.9(插值法求得)。
由表9-8,取載荷系數(shù) 。
所以
驗算軸承壽命:
即,該軸承可以使用3年(按平均每天工作8小時,每年工作300天算)。
第五章 離合器與制動器的設計
離合器與制動器是行星齒輪變速器必不可少的元件。
5.1 離合器的設計
離合器,香港俗稱極力子,這是從英語Clutch而來,臺灣話則常以離仔或日文的クラッチ稱之,是把汽車或其他動力機械的引擎動力以開關的方式傳遞至車軸上的裝置。
離合器安裝在發(fā)動機與變速器之間,是汽車傳動系中直接與發(fā)動機相聯(lián)系的總成件。通常離合器與發(fā)動機曲軸的飛輪組安裝在一起,是發(fā)動機與汽車傳動系之間切斷和傳遞動力的部件。汽車從起步到正常行駛的整個過程中,駕駛員可根據(jù)需要操縱離合器,使發(fā)動機和傳動系暫時分離或逐漸接合,以切斷或傳遞發(fā)動機向傳動系輸出的動力。它的作用是使發(fā)動機與變速器之間能逐漸接合,從而保證汽車平穩(wěn)起步;暫時切斷發(fā)動機與變速器之間的聯(lián)系,以便于換檔和減少換檔時的沖擊;當汽車緊急制動時能起分離作用,防止變速器等傳動系統(tǒng)過載,從而起到一定的保護作用。
離合器類似于開關,接合或斷離動力傳遞作用,離合器機構其主動部分與從動部分可以暫時分離,又可以逐漸接合,并且在傳動過程中還要有可能相對轉動。離合器的主動件與從動件之間不可采用剛性聯(lián)系。任何形式的汽車都有離合裝置,只是形式不同而已。[1]
2分類
根據(jù)《中國離合器制造行業(yè)產(chǎn)銷需求與投資預測分析報告前瞻》分析,離合器分為電磁離合器、磁粉離合器、摩擦式離合器和液力離合器四種:
電磁離合器
靠線圈的通斷電來控制離合器的接合與分離。
電磁離合器可分為:干式單片電磁離合器,干式多片電磁離合器,濕式多片電磁離合器,磁粉離合器,轉差式電磁離合器等。
電磁離合器工作方式又可分為:通電結合和斷電結合。
干式單片電磁離合器:線圈通電時產(chǎn)生磁力吸合“銜鐵”片,離合器處于接合狀態(tài);線圈斷電時“銜鐵”彈回,離合器處于分離狀態(tài)。
干式多片、濕式多片電磁離合器:原理同上,另外增加幾個摩擦付,同等體積轉矩比干式單片電磁離合器大,濕式多片電磁離合器工作時必須有油液或其它冷卻液冷卻。
磁粉離合器
在主動與從動件之間放置磁,不通電時磁粉處于松散狀態(tài),通電時磁粉結合,主動件與從動件同時轉動。優(yōu)點:可通過調節(jié)電流來調節(jié)轉矩,允許較大滑差。缺點:較大滑差時溫升較大,相對價格高。
轉差式電磁離合器:離合器工作時,主、從部分必須存在某一轉速差才有轉矩傳遞。轉矩大小取決于磁場強度和轉速差。勵磁電流保持不變,轉速隨轉矩增加而劇烈下降;轉矩保持不變,勵磁電流減少,轉速減少得更加嚴重。
轉差式電磁離合器由于主、從動部件間無任何機械連接,無磨損消耗,無磁粉泄漏,無沖擊,調整勵磁電流可以改變轉速,作無級變速器使用,這是它的優(yōu)點。該離合器的主要缺點是轉子中的渦流會產(chǎn)生熱量,該熱量與轉速差成正比。低速運轉時的效率很低,效率值為主、從動軸的轉速比,即η=n2/n1。
適用于高頻動作的機械傳動系統(tǒng),可在主動部分運轉的情況下,使從動部分與主動部分結合或分離。
主動件與從動件之間處于分離狀態(tài)時,主動件轉動,從動件靜止;主動件與從動件之間處于接合狀態(tài),主動間帶去從動件轉動。
廣泛適用于機床、包裝、印刷、紡織、輕工、及辦公設備中。
電磁離合器一般用于環(huán)境溫度-20—50℃,濕度小于85%,無爆炸危險的介質中,其線圈電壓波動不超過額定電壓的±5%。
摩擦離合器是應用得最廣也是歷史最久的一類離合器,它基本上是由主動部分、從動部分、壓緊機構和操縱機構四部分組成。主、從動部分和壓緊機構是保證離合器處于接合狀態(tài)并能傳動動力的基本結構,而離合器的操縱機構主要是使離合器分離的裝置。 在分離過程中,踩下離合器踏板,在自由行程內(nèi)首先消除離合器的自由間隙,然后在工作行程內(nèi)產(chǎn)生分離間隙,離合器分離。在接合過程中,逐漸松開離合器踏板,壓盤在壓緊彈簧的作用下向前移動,首先消除分離間隙,并在壓盤、從動盤和飛輪工作表面上作用足夠的壓緊力;之后分離軸承在復位彈簧的作用下向后移動,產(chǎn)生自由間隙,離合器接合。
液力離合器用流體(一般用油)作傳動介質,與機械式離合器相比,除傳動特性有各種變化以外,還主要吸收因主動軸和從動軸轉動而產(chǎn)生的振動和沖擊。
液力離合器的結構包括一個輸入軸,具有一個增速齒輪系;一個工作液流腔,由一個葉輪、一個從動輪和一個葉輪殼構成;一個輸出軸,帶有從動輪,并且從動輪與葉輪可以操作地組合在一起;一般葉輪殼和葉輪由具有小比重和大應力承受范圍的材料構成,以減小離心應力。
3原理
對于手動擋的車型而言,離合器是汽車動力系統(tǒng)的重要部件,它擔負著將動力與發(fā)動機之間進行切斷與連接的工作。在城市道路或者復雜路段駕駛時,離合器成了我們使用最頻繁的部件之一,而離合器運用的好壞,直接體現(xiàn)了駕駛水平的高低,也起到了保護車輛的效果。如何正確使用離合器,掌握離合器的原理以在特殊情況下利用離合器來解決問題,是每個駕駛手動擋車型的車友都應該掌握的。
所謂離合器,顧名思義就是說利用“離”與“合”來傳遞適量的動力。離合器由摩擦片、彈簧片、壓盤以及動力輸出軸組成,它位于發(fā)動機與變速箱之間,用來將發(fā)動機飛輪上儲存的力矩傳遞給變速箱,以保證車輛在不同的行駛狀況下傳遞給驅動輪適量的驅動力和扭矩,屬于動力總成的范疇。在半聯(lián)動的時候,離合器的動力輸入端與動力輸出端允許有轉速差,也就是通過其轉速差來實現(xiàn)傳遞適量的動力。
離合器分為三個工作狀態(tài),即踩下離合器的不連動,不踩下離合器的全連動,以及部分踩下離合器的半聯(lián)動。當車輛起步時,司機踩下離合器,離合器踏板的運動拉動壓盤向后靠,也就是壓盤與摩擦片分離,此時壓盤與飛輪完全不接觸,也就不存在相對摩擦。當車輛在正常行駛時,壓盤是緊緊擠靠在飛輪的摩擦片上的,此時壓盤與摩擦片之間的摩擦力最大,輸入軸和輸出軸之間保持相對靜摩擦,二者轉速相同。 最后一種是離合器的半連動狀態(tài),壓盤與摩擦片的摩擦力小于全連動狀態(tài)。此時,離合器壓盤與飛輪上的摩擦片之間是滑動摩擦狀態(tài),飛輪的轉速大于輸出軸的轉速,從飛輪傳輸出來的動力部分傳遞給變速箱。這種狀態(tài)下,發(fā)動機與驅動輪之間相當于一種軟連接狀態(tài)。
一般來說,離合器是在車輛起步和換擋的時候發(fā)揮作用,此時變速箱的一軸和二軸之間存在轉速差,必須將發(fā)動機的動力與一軸切開以后,同步器才能很好的將一軸的轉速保持與二軸同步。擋位掛進以后,再通過離合器將一軸與發(fā)動機動力結合,使動力繼續(xù)得以傳輸。在離合器中,還有一個不可或缺的緩沖裝置。它由兩個類似于飛輪的圓盤對在一起,在圓盤上打有矩形凹槽,在凹槽內(nèi)布置彈簧,在遇到激烈的沖擊時,兩個圓盤之間的彈簧相互發(fā)生彈性作用,緩沖外界刺激,有效的保護了發(fā)動機和離合器。
在離合器的各個配件中,壓盤彈簧的強度、摩擦片的摩擦系數(shù)、離合器的直徑、摩擦片的位置以及離合器的數(shù)目是決定離合器性能的關鍵因素。彈簧的剛度越大,摩擦片的摩擦系數(shù)越高,離合器的直徑越大,離合器性能也就越好。
4典型離合器工作過程
膜片彈簧式離合器,其工作可分為工作、分離、接合三個過程。
1、工作過程。利用膜片彈簧裝入離合器蓋與壓盤之間時,使之產(chǎn)生預壓縮變形所形成的對壓盤的壓力使離合器的主、從動部分壓緊,即離合器處于接合狀態(tài)。發(fā)動機動力通過與曲軸連為一體的飛輪、離合器蓋和壓盤傳給從動盤,隨后又經(jīng)從動盤花鍵軸套輸送給變速器的輸入軸。此過程的工作特點是離合器主、從動部分傳遞的轉矩、轉速相同,主、從動部分之間沒有轉速差,沒有滑磨。
2、分離過程。駕駛員踩下離合器踏板,踏板左移,推桿左移,通過缸、工作缸推動膜片彈簧分離板左移。受此影響膜片彈簧又以固定在離合器蓋上的支承銷為支點使大端向右移動,同時經(jīng)分離板的作用拉壓盤右移。最終達到從動盤與飛輪、壓盤之間各存有一間隙,離合器實現(xiàn)分離,至此離合器分離過程結束。
分離過程離合器的工作特點是:分離后發(fā)動機的動力與運動不能傳給從動盤。主動部分仍然與發(fā)動機轉速保持同步,而從動部分則迅速降低。
3、接合過程。駕駛員松開離合器踏板在回位彈簧作用下踏板恢復到原位,同時帶動推桿和分離軸承回位。即接合過程操縱機構的移動是分離過程的逆過程。當分離軸承與膜片彈簧分離板之間出現(xiàn)預留間隙和膜片彈簧重新將壓盤壓緊在從動盤上之后,接合過程結束,離合器恢復傳遞動力功能。
膜片彈簧式離合器工作過程
膜片彈簧式離合器工作過程
5作用
保證汽車平穩(wěn)起步
這是離合器的首要功能。在汽車起步前,自然要先起動發(fā)動機。而汽車起步時,汽車是從完全靜止的狀態(tài)逐步加速的。如果傳動系(它聯(lián)系著整個汽車)與發(fā)動機剛性地聯(lián)系,則變速器一掛上檔,
牙嵌式電磁離合器
牙嵌式電磁離合器
汽車將突然向前沖一下,但并不能起步。這是因為汽車從靜止到前沖時,具有很大的慣性,對發(fā)動機造成很大的阻力矩。在這慣性阻力矩的作用下,發(fā)動機在瞬時間轉速急劇下降到最低穩(wěn)定轉速(一般300-500RPM)以下,發(fā)動機即熄火而不能工作,當然汽車也不能起步。
因此,我們就需要離合器的幫助了。在發(fā)動機起動后,汽車起步之前,駕駛員先踩下離合器踏板,將離合器分離,使發(fā)動機和傳動系脫開,再將變速器掛上檔,然后逐漸松開離合器踏板,使離合器逐漸接合。在接合過程中,發(fā)動機所受阻力矩逐漸增大,故應同時逐漸踩下加速踏板,即逐步增加對發(fā)動機的燃料供給量,使發(fā)動機的轉速始終保持在最低穩(wěn)定轉速上,而不致熄火。同時,由于離合器的接合緊密程度逐漸增大,發(fā)動機經(jīng)傳動系傳給驅動車輪的轉矩便逐漸增加,到牽引力足以克服起步阻力時,汽車即從靜止開始運動并逐步加速。
實現(xiàn)平順的換檔
在汽車行駛過程中,為適應不斷變化的行駛條件,傳動系經(jīng)常要更換不同檔位來進行工作。實現(xiàn)齒輪式變速器的換檔,一般是撥動齒輪或其他掛檔機構,使原用檔位的某一齒輪副推出傳動,再使另一檔位的齒輪副進入工作。在換檔前必須踩下離合器踏板,中斷動力傳動,便于使原檔位的嚙合副脫開,同時使新檔位嚙合副的嚙合部位的速度逐步趨向同步,這樣進入嚙合時的沖擊可以大大的減小,從而實現(xiàn)平順的換檔。
DLM3系列多片式電磁離合器
DLM3系列多片式電磁離合器
3、防止傳動系過載
當汽車進行緊急制動時,若沒有離合器,則發(fā)動機將因和傳動系剛性連接而急劇降低轉速,因而其中所有運動件將產(chǎn)生很大的慣性力矩(其數(shù)值可能大大超過發(fā)動機正常工作時所發(fā)出的最大扭矩),對傳動系造成超過其承載能力的載荷,而使機件損壞。有了離合器,便可以依靠離合器主動部分和從動部分之間可能產(chǎn)生的相對運動來消除這一危險。因此,我們需要離合器來限制傳動系所承受的最大扭矩,從而保證安全。
6離合器的使用、維護與保養(yǎng)
1、離合器安裝前必須清洗干凈,去除防銹脂及雜物。
2、離合器可同軸安裝,也可以分軸安裝,軸向必須固定,主動部分與從動部分均不允許有軸向竄動,分軸安裝時,主動部分與從動部分軸之間同軸度應不大于0.lmm。
3、濕式電磁離合器工作時,必須在摩擦片間加潤滑油,潤滑方式采用(1)分澆油潤滑;(2)油浴潤滑,其浸入油中的部分約為離合器體積的5倍;(3)軸心供油潤滑,在高速和高頻動作時應采用軸心供油方法。
4、牙嵌式電磁離合器安裝時,必須保證端面齒之間有一定間隙,使空轉時無磨齒現(xiàn)象,但不得大于δ值。
5、電磁離合器及制動器為B級絕緣,正常溫升40℃。極限熱平衡時的工作溫度不允許超速100℃,否則線圈與摩擦部分容易發(fā)生破壞。
6、電源及控制線路,離合器電源為直流24伏(特殊定貨除外)。它由三相或單相交流電壓經(jīng)降壓和全波整流(或橋式整流)得到,無穩(wěn)壓及平波要求功率要足夠大。不允許用半波整流電源。
7、汽車傳動系對離合器的要求
根據(jù)離合器的使用,它應滿足下列主要要求:
接合平順柔和,以保證汽車平穩(wěn)起步,
分離迅速徹底,便于換擋和發(fā)動機起動;
具有合適的儲備能力,既能保證傳遞發(fā)動機最大轉矩又能防止傳動系過載;
從動部分的傳動慣量應盡量小,以減少換擋時沖擊;
具有良好地散熱能力,汽車在行駛過程中,當需要頻繁操縱離合器時,會使離合器主、從動部分相對滑轉,產(chǎn)生摩擦熱,熱量如不及時散出,會嚴重影響其工作地可靠性和使用壽命;
操縱輕便,以減輕駕駛員的疲勞。
離合器的作用:連接行星排二元件成為一體,采用的是多片濕式結構。通常有離合器鼓、活塞、回位彈簧、鋼片與摩擦片組、離合器轂及密封圈組成。
特點:徑向尺寸小,結合柔和,能獲得較大的摩擦面積,所以能傳遞較大的轉矩。改變離合器片數(shù)的多少,即可改變傳遞轉矩的大小。
離合器鋼片有鋼板沖壓而成,靠外齒與離合器鼓連接,可軸向移動。
離合器摩擦片通??績?nèi)齒與離合器轂連接。離合器摩擦片分為鋼片與摩擦材料兩部分。其摩擦材料以紙基摩擦材料為主,以石棉、碳、纖維素等纖維或棉、木材、合成纖維作為母體材料,添加無機、有機的高摩擦性材料,攪拌后,浸漬酚醛樹脂硬化而成。然后將其粘在鋼板上,厚度位0.38~0.76mm。這種材料特點是多孔,網(wǎng)狀,具有彈性,摩擦系數(shù)高,高壓、高溫、高圓周速度時穩(wěn)定性好。
離合器片每片厚1.5~2mm,平均每片間的間隙為0.3~0.5mm,總間隙因片數(shù)不同而異,一般為2~5mm。
離合器接合:當壓力油經(jīng)過油道進入活塞缸時,油壓克服彈簧力推動活塞,將所有主、從動件依次壓緊,即鋼片與摩擦片在摩擦力的作用下一同旋轉。離合器接合,動力從輸入軸經(jīng)離合器傳到輸出軸。
離合器分離:當油壓撤除后,活塞在回位彈簧作用下回位。離合器分離,切斷輸入軸至輸出軸的動力傳遞。
離合器單向閥的作用:離合器液壓缸內(nèi)的離心油壓,在接合時影響壓緊力和儲備系數(shù),分離時影響徹底分離。為防止上述現(xiàn)象,設置單向閥,當壓力油經(jīng)油道進入活塞游腔時,單向閥的鋼球在油壓作用下封閉活塞上的排油孔,使工作油液不能從活塞缸內(nèi)排出,這時油壓推動活塞克服彈簧張力,使離合器接合。當油壓撤除后,單向閥的鋼球在離心力作用下離開球座,開啟泄油孔,使離心油得以釋放,保證離合器徹底分離。
1---鋼片、摩擦片組 2---回位彈簧 3---離合器轂 4---密封圈 5---離合器鼓 6---活塞 7---單向閥 8—密封圈
圖5—1 離合器簡圖
5.2 制動器的設計:
制動器是具有使運動部件(或運動機械)減速、停止或保持停止狀態(tài)等功能的裝置。是使機械中的運動件停止或減速的機械零件。俗稱剎車、閘。制動器主要由制架、制動件和操縱裝置等組成。有些制動器還裝有制動件間隙的自動調整裝置。為了減小制動力矩和結構尺寸,制動器通常裝在設備的高速軸上,但對安全性要求較高的大型設備(如礦井提升機、電梯等)則應裝在靠近設備工作部分的低速軸上。
發(fā)展工業(yè)制動器行業(yè)的下游行業(yè)主要為起重運輸機械、冶金設備、礦山設備、建筑工程機械、風電及核電設備、船舶及海上重工等裝備制造業(yè),受益于這些產(chǎn)業(yè)的振興與發(fā)展,工業(yè)制動器行業(yè)將迎來又一輪持續(xù)、健康的發(fā)展機遇。我國工業(yè)制動器行業(yè)在未來幾年內(nèi)仍將保持10%-20%的年增長率。
根據(jù)《中國制動器行業(yè)市場需求與投資規(guī)劃分析報告前瞻》顯示我國“十二五”發(fā)展規(guī)范綱要中關于推動重點領域跨越發(fā)展的相關部署,高端裝備制造、新能源、新材料等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)依然將是我國大力發(fā)展的重點領域。國家對裝備制造業(yè)的規(guī)范,將有利推動我國制動器行業(yè)的發(fā)展。另外,由于2011年經(jīng)濟繼續(xù)保持穩(wěn)定增長,2011年我國的GDP將為9.5%,汽車產(chǎn)銷情況有望繼續(xù)獲得較大增幅;2011年全國汽車市場總需求有望達到2000萬輛。綜合判斷,2011年中國汽車銷量增速為10%-15%,這將帶動制動器行業(yè)需求市場的發(fā)展。據(jù)預計,我國制動器行業(yè)市場規(guī)模在未來5年內(nèi),仍將保持15%-25%的年增長率。
隨著裝備制造業(yè)的振興和發(fā)展,國產(chǎn)制動器的產(chǎn)量也有明顯增加,制動器行業(yè)的銷售收入同步增長;由于受制于起步晚、技術基礎薄弱以及資本投資有限,我國制動器產(chǎn)品以低端產(chǎn)品為主,業(yè)內(nèi)少數(shù)領先企業(yè)堅持自主創(chuàng)新,加大研發(fā)投入,正在向科技含量較高的中、高端產(chǎn)品方向發(fā)展,制動器中、高端產(chǎn)品的市場份額逐漸增加,中、高端制動器企業(yè)的利潤率呈上升趨勢;而低端產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)則因廠商眾多,競爭激烈,價格呈下降趨勢,同時鋼材等主要原材料價格有所波動,其利潤增長速度趨緩。[1]
2型式
制動器因現(xiàn)代工業(yè)機械的發(fā)展而出現(xiàn)多種新的結構型式,其中鉗盤式制動器、磁粉制動器以及電磁制動器的應用最為廣泛。具體分類如下:
1、 摩擦式制動器,它可分為盤式制動器、外抱塊式制動器、內(nèi)脹蹄式制動器、帶式制動器、綜合帶式制動器、雙蹄式制動器、多蹄式制動器、簡單帶式制動器、單盤式制動器、多盤式制動器、固定鉗式制動器、浮動式制動器等。
2、 非摩擦式制動器,它可分為磁粉制動器、磁渦流制動器、水渦流制動器等。
3種類
平衡增力制動器
預防追求平衡制動,就是追求車輛剎車時車輪的制動力均衡一致。兩側前輪一致;
平衡增力制動器
平衡增力制動器
能預防方向跑偏,兩側后輪一致;能預防車身側滑甩尾。汽車在冰雪路面、雨濕路面上剎車,跑偏和甩尾都會造成車輛不同程度地失控,如果遇兩種情況同時發(fā)生,正常路面剎車也會造成車輛的完全失控。重型運輸車輛一旦失控,產(chǎn)生的后果更為嚴重。因此;為避免重大交通事故發(fā)生,保證人民生命財產(chǎn)安全,重型運輸車輛必須堅決淘汰一切“非平衡性質”的汽車制動器。剎車跑偏甩尾。
剎車力強
總制動力=原制動力+自增力,在平衡增力制動器工作時,要新生出一種由摩擦力轉換機械力而形成的自增剎車力,兩種制動力組合后,總制動力可增大40%左右,所以:中國第一“剎”應對重載、陡坡、及各種危險路面安全性能更高。
根本解決剎車鼓破裂問題
制動鼓破裂會使車輪制動失效,涉及行車安全。凡是安裝平衡增力制動器的車輛都非常驚嘆:一個長期困擾的制動鼓破裂問題終于圓滿解決。平衡制動;能使鼓面受力均勻,單位面積的壓應力減輕,熱裂紋減少,制動鼓體的機械強度不易破壞,破裂問題就迎刃而解。今后制動鼓以自然磨損報廢為主。使用期限超過原車制動器的三倍以上。
摩擦片不能浪費
原車制動器的剎車片;最大接觸面不超過80%,而且兩蹄的磨損程度也不一致,以最薄的一端到位后就全部更換。看著厚重的報廢片十分可惜。平衡制動器的接觸面自始至終是100%,而且磨損程度均勻,報廢片的厚度相等。按磨損體積或重量計算,要多磨掉三分之一。所以;中國第一“剎”更節(jié)省剎車片。
維護車橋承載質量
制動器是安裝在橋殼上,制動鼓是安裝在輪芯上,輪芯通過軸承安裝在半軸導管上,這就是汽車車橋。平衡制動車橋消除了行駛機構的運轉應力偏載和應力集中,最大限度地維護了車橋的承載質量省錢、省時、性價比高
運載車輛的制動系統(tǒng)升級之后,性能會發(fā)生巨大的改變,僅在制動鼓和摩擦片方面,就超過了它3倍以上的價值。在長期使用過程中,能夠節(jié)省大量的材料費和維修費以及大量的精力和時間。而改裝一副平衡器增加的投入,不足購買半只剎車鼓的價格,充分體現(xiàn)出具有很高的性價比,減少故障發(fā)生。使車橋上的輪芯、軸承、半軸導管的使用壽命成倍延。
行車制動器
行車制動(腳剎),便于在前進的過程中減速停車,不單是使汽車保持不動。若行車制動失靈時才采用駐車制動。當車停穩(wěn)后,就要使用駐車制動(手剎),防止車輛前行和后行。停車后一般除使用駐車制動器外,上行坡位停車要將檔位掛在一檔(防止后行),下行坡位停車要將檔位掛在倒檔(防止前行)。
工業(yè)制動器中起重機用制動器對于起重機來說既是工作裝置,又是安全裝置,制動器在起升機構中,是將提升或下降的貨物能平穩(wěn)的停止在需要的高度,或者控制提升或下降的速度,在運行或變幅等機構中,制動器能夠讓機構平穩(wěn)的停止在需要的位置。
液壓制動平穩(wěn)、安全可靠、維修方便、耗電低、壽命長、無噪音、頻率高等優(yōu)點。
公司產(chǎn)品在國內(nèi)起重運輸、港口機械、冶金機械、鐵路機械、水工機械、礦山機械等行業(yè)中被廣泛應用
電梯制動器
制動器是動作頻繁的電梯安全部件之一,它能使電梯的電動機在沒有電源供應的情況下停止轉動,并使轎廂有效地制停,電梯能否安全運行與
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上傳時間:2021-04-24
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小型汽車自動變速器設計
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