装载机驱动桥湿式制动器的研究

论文摘要

驱动桥是工程机械的底盘元件,也是工程机械的核心传动部件之一。驱动桥的设计和制造水平,直接影响了工程机械的先进性和可靠性。国内工程机械驱动桥,其技术水平停留在发达国家80年代水平,且大多采用干式制动系统。所谓干式制动系统,指的是驱动桥的制动器直接暴露于外,除维修相对方便外,在制动性能、操作舒适性、环境保护等方面都有缺陷,无法满足日益发展的市场需求。而与此同时,国际工程机械制造商和专业的驱动桥供应商,如CAT、DANA、ZF、CARRARO等,均已不再生产干式制动桥,早已普遍采用湿式制动桥。湿式制动桥的制动系统分布于桥壳中间或轮边轮毂内,能够满足环保要求,制动冲击小,操作舒适,维护也很方便,采用这种制动系统的驱动桥受工况、路况、天气、环境等的影响较小。随着国外工程机械巨头纷纷在华投资建厂,以及中国制造商走向国际化,传统的干式制动桥已不能满足国内、外用户的需要。干式制动桥,由于技术上的原因,目前应用于低档机器上；而湿式制动桥常见于高档设备。在工程机械领域,虽然中国制造商的产销量都很大,但由于底端市场的竞争,技术落后,利润微薄。中国工程机械驱动桥的落后现状已严重制约了国内工程机械厂家进军高档市场的能力,以及他们的国际竞争力。为了提高中国工程机械产品的国际竞争力,必须开发具有国际高水准的工程机械驱动桥产品。湿式制动桥的核心技术在于湿式制动器的设计技术。本文对湿式制动器的设计方法、制动密封设计改进及试验方法、整机制动热力分析及散热设计方法进行了研究,建立了广西柳工机械股份有限公司湿式制动器的设计和试验规范。通过对本文研究内容的实施,可有效提升湿式制动器的可靠性,在一定程度上对增强工程机械国产核心部件的竞争力具有现实意义。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 装载机驱动桥湿式制动器研究的意义
• 1.2 国内外装载机驱动桥制动器的发展历程及研究现状
• 1.3 驱动桥湿式制动器的研制存在的主要问题及难点
• 1.4 本论文研究的主要内容
• 2 湿式制动器的结构及工作原理
• 2.1 装载机行车制动系统的基本工作原理
• 2.2 装载机湿式制动器的基本工作原理
• 2.2.1 湿式制动器的特点
• 2.2.2 湿式制动器的类型、结构与工作原理
• 2.3 柳工50型装载机湿式制动器的结构方案
• 2.4 本章小结
• 3 湿式制动器的设计计算方法
• 3.1 引言
• 3.2 湿式制动器的一般设计步骤
• 3.3 装载机制动系统性能要求
• 3.3.1 制动性能要求
• 3.3.2 装载机所需制动力矩计算
• 3.4 湿式制动器关键设计参数计算
• 3.4.1 单个制动器制动力矩计算
• 3.4.2 整车制动力矩计算
• 3.4.3 湿式制动器排量计算
• 3.4.4 行车制动的平稳性
• 3.5 制动系统计算算例
• 3.5.1 系统参数
• 3.5.2 制动系统计算
• 3.6 本章小结
• 4 湿式制动器的密封性能改进及试验研究
• 4.1 引言
• 4.2 制动密封结构
• 4.3 试验方法
• 4.4 试验过程及结果
• 4.5 本章小结
• 5 驱动桥湿式制动器的热力分析及散热设计
• 5.1 引言
• 5.2 湿式制动器发热计算分析
• 5.3 湿式桥热力试验及分析
• 5.3.1 装载机性能试验
• 5.3.2 装载机信号布置及采集
• 5.3.3 制动压力测试位置选取
• 5.3.4 湿式桥温升实验工况制定及测试
• 5.3.5 湿式桥温度影响因素
• 5.4 湿式桥散热仿真与分析
• 5.4.1 湿式桥三维模型创建
• 5.4.2 湿式桥温度变化FLUENT仿真计算
• 5.4.3 湿式桥轮毂流场分析
• 5.4.4 湿式桥散热分析模型验证
• 5.4.5 湿式桥散热预测分析
• 5.5 湿式桥温升控制
• 5.5.1 湿式桥温升原因分析
• 5.5.2 湿式制动器散热控制方案
• 5.5.3 湿式桥散热流量计算
• 5.6 本章小结
• 6 全文总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 作者简历