轮式拖拉机制动器设计[毕业论文+CAD图纸]

机械设计毕业论文：轮式拖拉机制动器设计含论文，CAD图纸

轮式拖拉机制动器设计[毕业论文+CAD图纸]

摘 要

本次设计是在理论的探讨研究下，充分吸收已有成熟产品优点的基础上进一步加以改进。本次设计最大的创新点：对制动器结构进一步改善，采用一种加箍制动鼓改善了制动鼓本体的结构强度、受力和散热条件，延长了制动鼓使用寿命，提高了行车的安全性。

拖拉机制动器的布置方式分为半轴制动和轮边制动，此设计结合小型拖拉机的结构、传动形式等采用轮边制动，后轮制动。通过对各种制动器方案和鼓式制动器的结构形式进行综合的对比和性能分析，最终采取领从蹄式鼓式制动器。由给出的主要技术数据求出最大制动力矩；通过对制动器及主要部件的受力分析、性能分析比较来优化结构尺寸。加箍制动器是为在制动器外部加一个外筒。并对制动器内主要部件进行验算。操纵机构为机械式，驻车制动与行车制动装置一体，行车制动装置用作强制行驶中的拖拉机减速或停车，使拖拉机在下坡时保持适当的稳定车速。并通过理论推导和计算对制动距离进行分析，计算出踏板行程。半轴选取全浮式，长度由轮距和主减速器确定，再计算出半轴强度。

关键词：行车制动，驻车制动，制动力矩，制动鼓，摩擦衬片，领从蹄式制动器

ABSTRACT

This design is based on the theory of studies. It has been fully assimilated the advantages of mature products and then was further improved. The greatest innovations of the design are: Firstly, the brake structure was further improved. Secondly, a hoop Brake Drum improved the ontology of the structural strength, force and heat conditions. Therefore, it extended the service life of the brake drums, and it improved the traffic safety.

The layout of tractor brake I made up by Semiaxle brake and wheel braking. The design combines the structure of small tractor, Transmission format, etc, using wheel brakes, rear-wheel brake. Through the analysis and comparison of various brake programs and drum brake structure, eventually, I take the leadership shoe drum brake. Given by the main technical data, I can obtain the maximum braking torque. Through the Analysis of the brake, the major components and the performance Analysis, I optimize the structure size. A Hoop brake is to add an external foreign extinguishers around the brake and check the major components. Manipulation of the mechanical bodies is mechanical style. Car braking is in line with the braking device. And the vehicular braking device is used for the mandatory moving tractor′s deceleration or stops, consequently, when the tractor downhill ,it can maintain the appropriate speed stability. And through the conclusion and calculation of theory and the analysis of braking distance, then the pedal trip can be calculated. The semiaxle is full-floated, and its length depends on the distance of tires and the main reducer, then the axis intensity can also be calculated.

KEY WORD： The driving applies the brake，applies the brake in thevehicle，brake drum, braking moment，axles，series-connected double cavity pum

目 录

第一章 前言 1
第二章 制动系的设计 2
§2.1概述 2
§2.1.1制动器的工作情 3
§2.1.2制动系的设计要求 3
§2.2 制动器的结构形式及选择 5
§2.2.1结构方案分析 5
§2.2.2鼓式制动器的结构型式及选择 6
§2.3 制动系的主要参数及其选择 10
§2.3.1拖拉机部分整机参数的确定 10
§2.3.2制动力矩的确定 11
§2.3.3制动器的制动因数及其敏感度 13
§2.3.4鼓式制动器的机构参数 14
第三章 制动器的设计计算 18
§3.1制动蹄摩擦面的压力分布规律及径向变形规律 18
§3.2 具有一个自由度的增势蹄摩擦片的压力分布
规律及径向变形规律 18
§3.3固定支点蹄式制动器的受力分析与计算 20
§3.4制动器的制动因数及其敏感度的计算 23
§3.5单个制动蹄片上的受力分析与计算 23
§3.6制动蹄因数计算 25
§3.7摩擦衬片的摩损特性计算 28
§3.8 弹簧结构的计算 30
§3.9制动器主要零件的强度计算与制动距离分析 30
§3.9.1圆锥磙子轴承的验算 30
§3.9.2驱动凸轮校核 32
§3.9.3制动距离的分析 32
第四章 制动驱动机构的结构形式选择与设计计算 35
§4.1制动驱动机构的结构形式的选择 35
§4.2踏板力的计算 35
第五章 半轴的设计与计算 37
§5.1半轴的结构形式分析 37
§5.2全浮式半轴的计算 37
第六章 结论 39
参考文献 40
致谢 41

第一章 前 言

长期以来小型拖拉机在拖拉机行业中一直发挥着重要的作用，但随着农业生产结构的调整和农机化水平的逐年提高，小型拖拉机的市场发展将受到一定制约，这可以从近年来小拖产品产量呈下滑趋势中看出。但是小四轮拖拉机是一个具有较好性价比和广大农民买得起、用得起的产品，可以作为大型农机具的补充，因此依然有广阔的市场空间

我国通常将功率小于18.4kW的拖拉机称为小型拖拉机，这种拖拉机技术含量不高，在我国广大农村有着广泛的适用性，同时也符合我国广大农民的使用水平。小四轮拖拉机的发展，一方面是功能完善和局部的改进创新，如加装齿轮泵分离机构、差速锁等，满足不同档次、不同地区用户的需求。另一方面除在运输型、水田型的功能差异化变型外，目前由小型拖拉机变型的小装载机、小挖掘机以及农用起重机械的发展势头强劲，由于成本低廉，特别适合农村小城镇建设和各种小型工程使用。产品技术性能逐步完善，可靠性日益提高，技术水平已经逐渐由低端向中端发展。

拖拉机制动系是拖拉机其中一个重要组成部分，用于强制使运动着的拖拉机减速或停止，使汽车下坡时保持稳定，以及使已停驶的汽车驻车不动。由此可见拖拉机制动系对于拖拉机的行驶的安全性和停车的可靠性起着重要的保证作用。所以制动系的工作可靠性要求日益重要。

本次设计全面的介绍了拖拉机制动系和半轴的结构形式与设计计算方法，叙述了制动器的各种结构形式及选择，制动器的主要参数及其选择，制动器的设计计算，主要领部件的强度计算。简单介绍了制动驱动机构的结构形式选择与设计计算，半轴的设计计算等。

本设计内容全面、简捷、准确，以满足拖拉机产品设计的实用需要作为内容取舍的出发点；论点、论据、公式、图表及资料正确可靠依据充分。

本设计以章为单位，各章自成系统相互独立，而全文又构成完整体系，便于查阅。由于知识、经验不足，水平所限，特别是对新内容的理解和掌握有限，文中错误和疏漏请老师批评指正。

第二章 制动系设计

§2.1概述

拖拉机制动系是以：使拖拉机在行驶中减速或迅速停车；帮助急剧减速；使拖拉机能在斜坡上保持停车状态的机构。农村工作环境比较恶劣，农村道路相对复杂，车流密度的日益增大，为了保证行车安全，制动系的工作可靠性显得日益重要，也只有制动性能良好，制动系工作可靠的汽车，才能充分发挥其动力性能。

根据上述功用，制动系有行车制动和停车制动之分。前者主要保证第一项，兼有第二项功用；后者主要保证第三项功用。此外，为了使拖拉机在行车制动系发生故障时仍能实现紧急制动，有的大型拖拉机还设有独立于其它制动系的第二制动系，亦称紧急制动系。它也可在人力控制下兼作停车制动系。

任何制动系均由制动器和制动操纵系统两部分组成。轮式拖拉机普遍采用蹄式和盘式制动器，也有采用带式的。而制动操纵系统有机械式、液压式和气压式之分，其中以机械式应用较多。

简单的制动系只有一套制动装置，既作为行车制动系，又作为停车制动系。为此，制动操纵系统应能保证左、右两边的制动器同时制动，单边制动，以及在制动状态下使制动器锁定。当采用机械式操纵系统时，行车制动系可兼作停车制动系，只需在操纵系统中增加一套锁定机构就可满足停车制动的要求。而当采用液压式或气压式操纵系统时，由于液体或压缩空气总有泄漏，无法使制动器长期保持停车状态，因此需要专门设置一套机械操纵的停车制动系，或在行车制动器上加装一套独立的机械式操纵系统，以满足长期停车制动的需求。

制动器大都布置在最终传动主动轴上。与直接布置在驱动轴上相比，这种布置形式可以减小制动器所受转矩。和布置在转速更高的中央传动主动轴上，可使制动器所受力矩进一步减小，但是这样布置的制动器不能用来帮助转向。由于拖拉机速度较低，所以前轮上一般不安装制动器。

§2.1.1 制动器的工作情况

轮式拖拉机制动器最经常的工作就是在行驶中减速乃至停车，为使制动器能在最短的距离中将拖拉机制动住，要求地面对车轮有较大的制动力。制动过程中，制动器的摩擦表面相互紧贴并相互滑磨再变为热量。随着踏板往下运动，踏板力增大，制动力矩和制动力也增大。但当制动力增大到等于车轮的附着力以后，不论踏板力如何增大，也只能将制动器抱死而不能使制动力再有所增加。制动力的最大值受限于附