6t内燃平衡重式叉车制动系统设计
第3章 制动器材料的选择
3.1制动盘
制动盘一般用珠光体铸铁制成，或用添加Ni,Cr等的合金铸铁制成。其结构形状有平板形和礼貌形。制动盘在工作时不仅承受着制动块作用的法向力和切向力，而且承受着热负荷。为了改善冷却效果，钳盘式制动器的制动盘有的铸成中间有径向通风槽的双层盘，这样可大大地增加散热面积，降低温升约20%-30%，但盘的整体厚度较厚。
制动盘的工作表面应光洁平整，制造时应严格控制表面的跳动量，两侧表面的平行度（厚度差）及制动盘的不平衡量。
根据有关文献规定：制动盘两侧表面不平行度不应大于0.008mm,盘的表面摆差不应大于0.1mm；制动盘表面粗糙度不应大于0.06mm。
本次设计采用的材料为合金铸铁，结构形状为礼帽形，通风盘。
图3.1 礼帽形制动盘
3.2制动钳
制动钳由可锻铸铁KTH370-12或球墨铸铁QT400-18制造，也有用轻合金制造的。例如用铝合金压铸。可做成整体的，也可做成两半并由螺栓连接。其外缘留有开口，以便不必拆下制动钳便可检查或更换制动块。制动钳体应有高的强度和刚度。在钳体中加工出制动油缸。为了减少传给制动液的热量，将活塞的开口端顶靠制动块的背板。活塞由铸铝合金制造，为了提高耐磨损性能，活塞的工作
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表面进行镀铬处理。为了解决因制动钳体由铝合金制造而减少传给制动液的热量的问题，减小了活塞与制动块背板的接触面积。
制动钳在叉车上的安装位置可在车轴的前方或后方。制动钳位于车轴前可避免轮胎甩出来的泥，水进入制动钳，位于车轴后则可减小制动时轮毂轴承的合成载荷。
因此本次设计采用可锻铸铁，整体式、镀铬处理。
3.3制动块
制动块由背板和摩擦衬块构成，两者直接牢固地压嵌或铆接或粘接在一起。衬块多为扇形，也有矩形，正方形或圆形的。活塞应能压住尽量多的制动块面积，以免衬块发生卷角而引起尖叫声。制动块背板由钢板制成。为了避免制动时产生的热量传给制动钳而引起制动液汽化和减小制动噪声，可在摩擦衬块与背板之间或在背板后粘（或喷涂）一层隔热减震垫（胶）。由于单位压力大和工作温度高等原因，摩擦衬块的磨损较快，因此其厚度较大。许多盘式制动器装有衬块磨损达极限时的警报装置，以便及时更换摩擦衬片。本次设计取衬块厚度14mm，
3.4摩擦材料
制动摩擦材料应具有高而稳定的摩擦系数，抗热衰退性能好，不能在温度升到某一数值后摩擦系数突然急剧下降；材料的耐磨性好，吸水率低，有较高的耐挤压和耐冲击性能；制动时不产生噪声和不良气味，应尽量采用少污染和对人体无害的摩擦材料。
以往车轮制动器采用广泛应用的模压材料，它是以石棉纤维为主并与树脂粘结剂、调整摩擦性能的填充剂(由无机粉粒及橡胶、聚合树脂等配成)与噪声消除剂(主要成分为石墨)等混合后，在高温下模压成型的。模压材料的挠性较差，故应按衬片或衬块规格模压，其优点是可以选用各种不同的聚合树脂配料，使衬片或衬块具有不同的摩擦性能和其他性能。
表3.4 摩擦材料性能对比 材料 性能 制法 编制物 有 机 类 石棉模压 半金属模压 金属烧结 金属陶瓷烧结 无 机 类 7
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硬度 密度 承受负荷 摩擦系数 摩擦系数稳定性 常温下的耐磨性 高温下的耐磨性 机械强度 热传导率 抗振鸣 抗颤振 对偶性 价格 软 小 轻 中-高 差 良 差 中-高 低-中 优 - 优 中-高 硬 小 中 低-高 良 良 良 低-中 低 良 中-良 良 低-中 硬 中 中-重 低-高 良 良 良 低-中 中 中-良 中 中-良 中-良 极硬 大 中-重 低-中 良-优 中 良-优 高 高 差 - 差 高 极硬 大 重 低-高 优 中 优 高 高 差 - 差 高 带式中央制动器采用编织材料，它是先用长纤维石棉与铜丝或锌丝的合丝编织成布，再浸以树脂粘合剂经干燥后辊压制成。其挠性好，剪切后可以直接铆到任何半径的制动蹄或制动带上。在100℃～120℃温度下，它具有较高的摩擦系数(f=0.4以上)，冲击强度比模压材料高4～5倍。但耐热性差，在200℃～250℃以上即不能承受较高的单位压力，磨损加快。表5-2为不同摩擦材料性能对比。
此次设计综合考虑各种材料，采用性能更好、环保效果更好的半金属材料。摩擦系数为f=0.45
3.5制动轮缸
制动轮缸的缸体由灰铸铁HT250制成。其缸筒为通孔，需镗磨。
3.6制动器间隙的调整方法及相应机构
制动盘与摩擦衬块之间在未制动的状态下应有工作间隙，以保证制动盘能自由转动。一般来说盘式制动器的制动间隙为0.1mm-0.3mm（单侧0.05mm-0.15mm）。此间隙的存在会导致踏板或手柄的行程损失，因而间隙应尽量的小。考虑到制动过程中摩擦副可能产生热变形和机械变形，因此制动器在冷态下的间隙应有试验确定。本设计制动间隙取为0.2mm。
另外，制动器在工作过程中会由于摩擦衬块的磨损而使间隙加大，因此制动器必须设有间隙调整机构。当前，盘式制动器的调整机构已自动化。一般都采用一次调准式间隙自调装置。最简单且常用的结构是在缸体和活塞之间装一个兼起复位和间隙自调作用的带有斜角的橡胶密封圈，制动时密封圈的刃边是在活塞给
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图3.6 制动间隙的自调装置 1-制动钳体；2-活塞；3-活塞密封圈
予的摩擦力的作用下产生弹性变形，与极限摩擦力对应的密封圈变形量即等于设定的制动间隙。当衬块磨损而导致所需的活塞行程增大时，在密封圈达到极限变形之后，活塞可在液压作用下克服密封圈的摩擦力，继续前移到实现完全制动为止。活塞与密封圈之间这一不可恢复的相对位移便补偿了这一过量间隙。解除制动后活塞在弹力作用下退回，直到密封圈的变形完全消失为止，这时摩擦快与制动盘之间重新回复到设定间隙。活塞在嵌体中的密封，通过安放在壳体环槽中的矩形截面密封环来实现。
在活塞与壳体孔之间的区域有一个防尘、防潮气的保护帽。为了补偿制动摩擦片和制动盘的摩损，以及轴向误差，保护帽采用波纹管形状。为排除液压系统中的空气，在制动钳体最高处安装了一个排气螺钉。
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第4章 制动驱动机构的结构形式选择
4.1制动驱动机构的结构型式选择
根据制动力源的不同，制动驱动机构可分为简单制动，动力制动及伺服制动三大类型，而力的传递方式又有机械式，液压式，气压式和气压-液压式的区别，如下表。
表4.1制动驱动机构的结构形式 制动力源 型式 简单制动系（人力制动系） 液压式 制动液 制动力源 司机体力 工作介质 力的传递方式 型式 机械式 工作介质 杆系或钢丝绳 仅用于驻车制动 部分微型汽车的行车制动 动力制动系 液压动力制动系 私服制动系 液压伺服制动系 制动液 真空伺服制动系 气压伺服制动系 司机体力与发动机动力 空气 空气 液压式 制动液 轿车，微，轻，中型汽车的行车制动 制动液 液压式 制动液 气压动力制动系 发动机动力 空气 气压式 气压-液压式 空气 空气，制动液 中，重型汽车的行车制动 用途 （1）简单制动系
简单制动系即人力制动系，是靠驾驶员作用于制动踏板上或手柄上的力作为制动力源。力的传递方式又有机械式和液压式两种。机械式靠杆系或钢丝绳传力，
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