起重机用块式制动器的制动容量及其选用的新方法

通过对块式制动器的制动容量的分析研究,提出用新方法(即按制动容量)选取制动器.具体方法是:按各机构电动机JC值的功率选用制动器,用每分钟制动功校验,这样所选用的制动器既满足制动力矩,又满足热容量,对制动材料的使用寿命也会有满意的结果.     

制动器温度工况的研究

本文对起重机用制动器的发热问题作了研究和探讨,指出了目前采用的发热验算方法之不足,提出了直接求解制动器的温度来处理其发热问题.接着分析了制动器的温度工况,指出实验研究的必要性.此外,分析了制动滞后时间对制动能量和温度工况的影响.最后以(?)500制动器为例,说明了在惯性试验台上实现制动器温度工况模拟和正确选取试验参数的方法.     

织机弹性摩擦制动机构的设计分析

织机的停车过程应迅速.当织机停车后,钢筘和织口间的距离应控制在某一定数值范围内.由于织机停动时的剩余能量很大,因此必须配用强力制动机构.对重型织机来说,一般常规摩擦式制动机构往往显得不适应.为了加强制动作用,设计了一种加装反馈弹簧的织机制动机构.这种机构是在常规的摩擦式制动机构上加装了一套强力弹簧.当织机制动时,制动机构发生作用,同时筘座即推动撞舌使弹簧压缩.弹簧的压缩变形力就能增加制动器摩擦副之间的压力.这种作用实质上是对制动器产生了一个"正反馈"加强作用.本文根据能量平衡原理对这种机构作了一些计算分析,并导出了弹簧设计所需用的公式.通过实例计算表明,这种加装反馈弹簧的制动机构是一种可以加强制动效果的设计方案.     

复模态盘式制动器NVH性能分析与改进

以某轿车盘式制动器为研究对象,基于复特征值模态理论,用三维制图软件CATIA进行建模。在ANSYS Workbench平台对该模型进行复模态分析,通过模拟对比不同摩擦因数(μ=0.3~0.6)时制动器复模态下的虚部值与实部值,找出制动噪声的特点与分布情况。对摩擦块结构进行改进,用Dynamometer-GIANT8600惯性试验台对改进前后制动器模型进行噪声、振动与声振粗糙度(NVH)试验,并将仿真结果与试验结果进行了比较。比较结果表明:刹车片摩擦因数越低,制动产生的噪声概率越小。采用制动块切斜倒角和中间挖凹槽的措施,能有效地减少系统不稳定模态的频率,低速时制动噪声明显减少,制动器NVH性能提高约3.2%。     

起升机构制动下滑问题的理论探讨

本文在分析起升机构制动过程的基础上,推导出起升机构下降制动时间和制动下滑距离的计算公式。通过实例计算,说明起升机构采用电力液压瓦块式制动器,存在制动下滑距离超标、严重影响起重机安全性能的问题,并且提出了限制和减小制动下滑距离的实用措施,供设计和老产品改造时选用。     

起重运输机械制动器的可靠性分析

本文对在制动器部件中应用可靠性理论作了探索,为制动器产品质量的评价提供了一种新的方法.作者在对起重运输机械用块式制动器的应用情况调查的基础上,分析了制动器的故障模式.文中给出了评价制动器产品质量的各可靠性指标及其相应的数学表达式, 分析了故障间隔时间样本规察值的两个来源及其各自的优、缺点.此外,对太原钢铁公司第二炼钢厂的140T桥式起重机付小车起升机构用的制动器作了实例分析,得出了故障概率F(t)较接近于服从二参数威布尔分布的结论.本文最后提出了提高摩擦材料和推动器质量,改善制动器工作条件是提高制动器可靠度的主要改进方向.     

磁流变制动器的制动时间数学建模及实验验证

为研究磁流变制动器的制动时间与工作间隙的关系,基于Bingham理论模型并结合ANSYS磁场仿真推导出磁流变制动器制动时间的计算公式,基于此公式计算出不同工作间隙下不同转动角速度对应的制动时间.利用间隙可调式磁流变制动器进行不同工作间隙下制动时间与转动角速度的测量实验;对比理论值与实验值,验证了理论计算公式的准确性,并从理论与实际上证明了制动时间与工作间隙呈线性增长关系.不同励磁电流下制动时间的测量实验证明了同一工作间隙下制动时间与电流为非线性关系.     

新型齿形带式制动器制动特性研究

为提升电驱动履带车辆动力性与经济性，设计并研制了新型齿形带式制动器以替代行星变速机构中的湿式多片离合器. 依据齿形带式制动器结构与工作原理，建立了制动过程的数值模型，研究了制动过程中制动鼓转角、转速和制动力矩等参数变化规律. 同时搭建齿形带式制动器试验台架验证了方案可行性和数值模型的正确性. 结果表明，制动鼓初始转速直接影响制动时间和制动力矩大小，且初始转速越高，制动时间越短，制动力矩相应增大. 相比原有装置，新结构方案提升了制动转速范围，具有更优的工作可靠性和使用前景.      

基于制动控制器的磁流变制动器性能

本文主要对基于制动控制器的磁流变制动器性能进行探究.对磁流变制动器进行结构设计和仿真优化,得出制动器的最优结构,并基于Arduino开发板与L9349功率驱动芯片设计了磁流变制动控制器.为探究基于制动控制器的制动器制动性能,分别进行了不同阶跃信号规律、正弦信号规律的制动力矩跟随实验和制动减速度实验.实验结果得出制动器的响应时间约在40ms,控制系统滞后时间约为70ms,制动力矩在跟随过程中滞后时间约为20ms,与液压制动系统相比具有较快的制动响应.本研究对磁流变制动器的发展和应用奠定了基础.     

浮动蹄式制动器制动跑偏力学分析

运用有限元分析软件建立浮动蹄式制动器和传统蹄式制动器的有限元模型,选择摩擦片与制动鼓的8个偏心位置进行有限元分析,得到偏心量-制动力矩曲线关系图;为验证理论分析的正确性,利用Adams动力学软件进行2种制动器的动力学分析,并进行了车辆台架试验,其结果与有限元分析结果一致。分析结果表明:偏心误差改变时,浮动蹄式制动器仍能够保证总的制动力矩基本不变,降低了制动器对汽车跑偏的影响,而传统蹄式制动器总的制动力矩有很大的变化,易发生制动跑偏;浮动蹄式制动器对于减小车辆制动跑偏有明显的优越性。     

大型空间机械臂制动器陶瓷摩擦副的研制

根据大型空间机械臂制动时的安全需求,基于大型空间机械臂制动安全的数学模型,确定了制动器摩擦副的综合设计指标.以制动器力矩稳定性及寿命等为指标,计算了摩擦副的等效半径及喷涂厚度,设计了基于陶瓷材料的摩擦副.研制了陶瓷摩擦副制动器样机及实验台.通过对制动实验数据的分析,验证了摩擦副设计的正确性.结果表明,以大型空间机械臂制动安全指标推算制动器摩擦副综合设计指标,以此来进行制动器摩擦副设计是可行的.     

ISIGHT集成CATIA和ABAQUS的制动蹄轻量化设计

以制动器强度和刚度作为约束条件,采用计算机辅助集成技术对领从蹄式制动器中的制动蹄进行轻量化设计研究。使用ABAQUS软件对领从蹄式制动器进行有限元分析,得到制动蹄的应力分布情况,并提取分析过程中制动鼓受到的摩擦力矩。通过ISIGHT软件集成CATIA和ABAQUS对制动蹄进行参数优化,对优化结果再次使用ABAQUS进行进一步分析,以提高分析精度,确定制动蹄最终的优化尺寸。研究结果表明:由分析得到的摩擦力矩与实验的制动力矩比较可知基于ABAQUS的分析步骤与方法正确可行。使用轻量化方法对制动蹄进行轻量化设计的效果较好,质量降低17.87%,应力仅增加2.86%,既实现了制动蹄的轻量化,又保证了制动蹄的强度和刚度。研究结果可为同类产品的有限元分析以及轻量化设计提供参考。     

装船机俯仰钢丝绳卷筒的安全制动器设计

本文主要针对装船机俯仰钢丝绳卷筒的安全制动器进行设计研究,对装船机的工作原理进行了阐述,分析了装船机的俯仰机构,进一步完成了对俯仰安全制动器进行了设计。俯仰安全制动器是对钢丝绳卷筒的应急保护,制动力矩大,在电机闸瓦制动器失效时或维修时能更好地防护钢丝绳卷筒安全制动。     

轿车盘式制动器渐进特性研究

介绍了轿车盘式制动器制动力矩渐进特性的概念及其评价参数,研究盘式制动器制动力矩渐进特性.在制动器惯性实验台上,对轿车盘式制动器分别进行了不同制动初始温度、制动压力及制动初始速度条件下的恒压制动实验.实验结果表明,制动初始温度、制动压力及制动初始速度对渐进特性有不同程度的影响,并结合评价参数分析了这些因素的各自作用规律.     

基于XBW技术的汽车无油化制动系统设计

针对传统液压制动系统笨重、耗能大等缺点,通过XBW(线控)技术对其进行改进。采用理论分析、建模仿真和实验测试等方法,设计了无油化、全电控的制动系统。系统包括踏板模拟器、控制模块和凸块制动器三部分。踏板模拟器采用连杆传动机构,变旋转运动为直线运动,采集驾驶员作用在踏板上的指令,经控制模块分析处理后,由电机驱动器控制步进电机工作,驱动凸块制动器实现制动。通过搭建实验台测试,表明系统可以稳定运行,达到了预期制动命令,实现了制动系统轻量化、模块化和节能减排。     

动力保持型AMT带式制动器的动态力矩特性

带式制动器是动力保持型自动变速器(AMT)的换挡执行元件,其中制动带的动态力矩特性对于换挡品质至关重要。为探寻动态制动力矩与制动力的关系,该文建立了制动带静力学模型和有限元模型,设计了带式制动器样机实验台架,完成了制动鼓正反转实验,将实验结果与仿真计算结果进行了对比分析,结果表明:动态制动力矩是转速、正压力、动态摩擦系数共同作用的结果;制动鼓正转时,制动带有增力效应,制动带所产生的制动力矩较大,静态区持续时间长,制动稳定性好,而反转时无明显的静态区,线性度好,对控制有利。根据实验结果拟合得到制动带动态力矩经验公式的控制参数,可用于制动带的平滑控制。     

基于分形理论的多片盘式湿式制动器摩擦模型

为了提高和改善多片盘式湿式制动器在工作时的性能,针对制动器在制动过程中的摩擦特性,分析摩擦副间微凸体的实际和名义接触面积、分形维数、轮廓幅值尺度因数对黏着摩擦系数和摩擦力的影响规律,计算摩擦副接触面微凸体间的分子切向力和其弹-塑性区域的法向载荷,确定弹性与塑性接触区域的临界接触斑点面积,提出基于分形理论的多片盘式湿式制动器摩擦模型.通过研究得到:考虑微凸体间微粒相互作用时摩擦系数和摩擦力的μA~A*t和F~A*t曲线;基于分形理论的摩擦模型用分形维数对摩擦副间微凸体的无标度性进行了定义,得到的摩擦力理论曲线与试验基本相符.     

湿式多盘制动器的温升特性分析

为了全面揭示湿式制动器在持续工况下的温升变化情况,本文以用于矿山机械的湿式多盘制动器作为研究对象,通过仿真分析和台架实验分析持续工况下的摩擦盘的温度变化。并利用正交试验设计和交互作用分析确定影响摩擦盘温升的最显著因素以及各因素之间的交互作用对温升的影响。结果表明：（1）摩擦盘在径向上的温度变化大于在周向上的温度变化。（2）对于无轨胶轮车来说,应避免速度在40km/h附近制动。（3）影响摩擦盘温升的最显著因素为制动速度,其次是制动时间,最小的为制动力。（4）在多因素交互分析中,制动力与制动时间的交互作用最明显,这两个因素的联合作用对摩擦盘温升影响较大。该研究可为湿式制动器的设计、优化提供理论基础,并为如何避免热变形和热失效提供思考角度。     

紧急制动工况下汽车通风盘式制动器瞬态温度场分布的研究

以某乘用车前轮采用的通风盘式制动器为研究对象,建立其热-结构耦合的3维有限元分析模型.在此基础上采用直接耦合法对该通风盘式制动器在紧急制动工况下的瞬态温度场进行仿真分析,获得整个通风式制动盘和摩擦片在紧急制动过程中温度场的分布情况及变化特性.结果显示:在整个紧急制动过程中,制动盘温度场的分布不是轴对称的,其在径向、周向及轴向3个方向上均存在着一定的温度梯度; 制动盘的最高温度出现在1.91 s,最高温度为227.1 ℃.同时对该通风盘式制动器进行了与仿真分析相同制动工况下的台架试验,所获得的实验结果与仿真计算结果基本一致,从而验证了仿真分析的有效性,为通风盘式制动器的设计及优化提供了理论基础.     

基于汽车制动综合性能的鼓式制动器优化设计

本文针对汽车鼓式制动器提出:以制动鼓体积最小、制动过程中温升最低、制动效能因素最大为目标,综合考虑汽车制动时的性能,进行多目标优化设计,用惩罚函数法建立了优化目标函数;应用MATLAB遗传算法工具箱进行寻优求解,并进行了实例计算。计算结果表明:这种优化方法是合理可行。