滚动车轮范文

导语：如何才能写好一篇滚动车轮，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

【关键词】货车车轮；滚动轴承；密封罩；脱落；预防

1、前言

在铁路高速发展的今天，客、货运量迅速增长，要求其载运工具――铁道车辆必须保证正常的技术质量状态，铁路车辆的检修工作在铁路运输中占有非常重要的地位，对于铁路运输工作的连续正常进行具有重要意义[1]。货车车轮滚动轴承是车辆上的重要零部件[2-3]，其技术状态的好坏将直接影响到铁路运输的行车安全，因此，如何准确发现铁路货车滚动轴承故障、及时排除故障、杜绝故障的产生是保证铁路运输安全的重要研究问题[4-6]。

随着铁路货物列车载重量增大和运行速度的提高，对铁路货车运行安全的要求越来越高，特别是降低货车滚动轴承故障率是保证列车安全运行的重要措施之一[7]。依据哈尔滨铁路局2012年一、二、三季度运用货车典型故障发现率、反馈率和轴承故障统计情况通报进行统计，轴承故障共计166件，其中密封罩脱落106件（图1所示）占总数的67%。从表中可以看出，货车运行故障中密封罩脱落事故是主要问题，解决该问题对于货车快速稳定运行具有重要意义。

2、货车车轮轴承密封罩脱落故障分析

2.1密封罩脱落故障的表现

2012年第1～3季度货车车轮滚动轴承故障中，哈尔滨轨道交通装备有限责任公司密封罩脱落2件，轴承外圈破损1件。

图2为两起轴承密封罩脱落故障的外观图，轴承前密封罩沿圆周方向脱出，脱出的前密封罩端面与前盖内侧面有摩擦痕迹。

外观检查发现轴承前密封罩沿圆周方向脱出，分解检查发现脱出的前密封罩与前盖内侧面有明显摩擦痕迹，如图3所示。

从图3可以看出，故障Ⅰ轴承外侧密封罩窜出3.00mm，外观检查轴承油脂变色，有渗水现象，轴承内部有锈色；前盖内侧面有1/3圆周磨损（端磨）痕迹，深度为0.2mm；外侧密封罩牙口凸台一周磨损，牙口凸台已失效，产生铁线；外侧内圈内滚道有微震磨蚀。故障Ⅱ轴承外侧密封罩超出外圈牙口3.4mm，轴承外侧密封罩有窜出现象，外侧密封罩油封磨损严重，已露出金属表面。

对轴承内部滚子和滚道面进行观察，内部检查情况如图4所示。故障Ⅰ轴承内侧内圈滚子有轻微环形条纹1条，外圈外侧滚道靠近中部环带有长2/3圆周长、宽11.20mm的偏磨现象，外侧内圈滚子小端均有变色。故障轴承Ⅱ内侧内圈外侧滚子剥离，内圈内侧滚子变色，轴承轴向游隙尺寸超限标准限度为0.60～0.70mm，实测值为0.866mm。

2.2密封罩脱落原因分析

货车滚动轴承在进行一般检修时，密封罩需更换新品，密封罩与轴承外圈牙口配合为过盈配合，其脱落原因主要有以下几点：

2.2.1密封罩凸台剪切

轴承一般检修过程中，发现轴承外圈牙口槽深尺寸不符合轴承图纸尺寸0.7mm±0.2mm的要求，主要是槽深小于0.5mm，遇到车轮踏面擦伤及高速剧烈振动时，也极易造成密封罩松动脱出。

2.2.2密封罩选配误差

按照密封罩与轴承外圈牙口配合过盈量≥0.15mm进行选配，选配时存在过盈量选配不均匀，个别密封罩与轴承外圈牙口过盈量选配偏小、偏大，最小值为0.15mm，最大值高达0.34mm。过盈量选配不均匀易造成密封罩脱出。

2.2.3设备校验误差

密封罩与轴承外圈组装是通过专用设备压装完成。要求在开工前需对密封罩压装测扭矩设备进行性能校验，当扭矩达到122.5N.m以上时，轴承压罩测扭矩设备绿色指示灯亮，表示设备性能校验结果合格。这种方法只能定性说明设备合格，但是不能显示具体扭矩数值，无法判断扭矩值偏大或偏小，将影响对设备的精确判断。

2.2.4密封罩组装后检查误差

密封罩压装及扭矩检测合格后，进行密封装置压装到位检查，现操作人员采用目测观察的方式，在圆周方向检查轴承两端密封装置A面不得高于外圈端面。这种检查方法不能保证对密封罩出现压偏、压装不到位或过压等不良问题及时发现，存在密封罩脱落隐患。

3、预防措施

3.1密封罩尺寸分段选配提高准确性

人工选配完成后，再由智能选配系统对人工选配的过盈量进行复核，确保密封罩与外圈牙口配合过盈量≥0.15mm。

3.2设备增加数值读取功能

建议轴承一般检修单位新增轴承密封罩压装、测扭设备，新设备具有轴承扭矩值自动测量、显示、数据上传功能，确保每套轴承扭矩值在合格范围内，保证密封罩压装质量。

3.3增加检测工具提高检测准确性

在密封罩压装完成后，首先采用目视检查的方式，在圆周方向查看轴承两端密封装置A面不得高于外圈端面，然后采用专用的深度游标卡尺或样板进行检测，保证压装质量。当密封罩出现压偏、压装不到位及过压等不良问题时，退卸密封罩，重新进行密封罩压装。

3.4增加轴承外圈牙口槽深尺寸、外圈牙口倒角检测手段

在轴承新造单位中，严格控制轴承外圈牙口槽深和倒角的制造尺寸，外圈牙口槽深尺寸符合0.7mm±0.2mm范围内，外圈牙口倒角尺寸为3mm×0.9mm。其中，轴承一般检修单位需要增加轴承外圈牙口槽深和倒角检测手段，增加必备检测器具及样板，保证密封罩压装质量，轴承外圈槽深和倒角不符合限度时报废。同时，运用单位应统计、分析货车运行时车轮踏面擦伤对轴承密封罩脱出造成的影响。这是构成轴承密封罩脱出的安全隐患。

篇2

很早的时候，人们就知道：在平地上推动一个重物，要费很大的力气。如果把重物放在乎板上，下面放几根圆柱形的木头，就可以比较容易地把它推(拉)走(图2)。用物理知识解释，就是把原来的滑动摩擦改变成滚动摩擦，减少了重物与地面的接触面积，从而大大地减小了摩擦的缘故[注：仅就滑动摩擦而言，摩擦力大小与接触面积无关(见本刊2007年第六期中册)]。人们在实践过程中，发现重物在圆形木头上面滚动时，不会上下起伏，位置稳定。由此受到启示：把这种推物装置，改制成车，起滚动作用的木头，改进成为圆形车轮，车行驶在乎坦的路上车轮连续滚动并保持车身与地面的距离不变，使行进平稳。所谓的“车如流水”，除表示车很多外，还表示行车时的平稳状态。

从此，制成的各种各样的车，都要求车轮能够连续转(滚)动，运行平稳，运转长久，制造车轮要达到具有这些性能，在形状上一定要做成圆的。为什么呢?这是因为圆有下列的性质：

(1)从圆的定义可知：圆具有圆心，圆心到圆周曲线上的任一点的距离(半径)都相同；同圆或等圆的直径相等。因此，车轮的轴承设置在圆心位置而固定在轴上，当车轮放在地上就可连续转(滚)动；并在车轮滚动时，占地的宽度总是一样的。这样，就可达到运转平稳。

(2)圆是弯曲程度一样的曲线。也就是说圆上不能哪一部分弯曲都一样，不像抛物线、双曲线等――有的地方弯得厉害些，有的地方就直一些。圆除了是轴对称图形和中心对称图形外，还是旋转对称图形，即围绕圆心，旋转任意角度，它都与原来的位置重合。所以圆形车轮在地上滚动时，时时刻刻都一样，既不会忽快忽慢，所用力也不需时大时小，从而达到运行平稳。

篇3

新版《营运车辆综台性能要求和检验方法》(GB18565)即将，很多用户在汽车底盘测功机的选购上还在观望，—方面担心采购的汽车底盘测功机不符合新版GB18565的要求，另—方面顾虑采购的汽车底盘测功机能力过剩，增加不必要的投入。下面笔者对汽车底盘测功机的结构、工作原理与使用维护进行说明，希望能对大家有所帮助。

一、汽车底盘测功机的基本结构及工作原理

汽车底盘测功机是一种不解体检测汽车性能的检测设备，它通过在室内台架上汽车模拟道路行驶工况的方法来检测汽车的动力性，而且还可以测量多工况排放指标及油耗。同时能方便地进行汽车的加载调试和诊断汽车负载条件下出现的故障。

1．基本结构

汽车底盘测功机主要由道路模拟系统、数据采集与控制系统、安全保障系统及引导系统等构成。如图1所示为道路模拟系统。

2．工作原理

汽车在道路上运行过程中存在着运动惯性、行驶阻力，要在试验台上模拟汽车道路运行工况，首先要解决模拟汽车整车的运动惯性和行驶阻力问题，这样才能用台架测试汽车运行状况的动态性能。为此，在该试验台上利用惯性飞轮的转动惯量来模拟汽车旋转体的转动惯量及汽车直线运动惯量，采用电磁离台器自动或手动切换飞轮的组合，在允许的误差范围内满足汽车惯量模拟。至于汽车在运行中所受的空气阻力、非驱动轮的滚动阻力及爬坡阻力等，则采用功率吸收加载装置来模拟。路面模拟是通过滚筒来实现的，即以滚筒表面取代路面，滚筒的表面相对于汽车做旋转运动。

二、汽车底盘测功机各系统介绍

1.道路模拟系统

(1)滚筒

①滚筒壹径：汽车底盘测功机所采用的路面模拟系统的滚筒一般是直径为180—400mm的钢滚筒，按其结构性可分为两滚筒和四滚筒。所谓两滚筒路面模拟系统由两根长滚筒组成，其特点是支撑轴承，台架的机械损失少；所谓四滚筒路面模拟系统由四根短滚筒组成，它较两滚筒多了四个支撑轴承和一个联轴器，在检测过程中，其损失较大。

②滚筒的表面状况：滚筒的表面状况是指滚筒表面的加工方法和清洁程度（水、油和橡胶粉末的污染等）。汽车在干燥滚筒上的驱动过程是一个摩擦过程，总摩擦力有若干分力组成，如：F总=F附着+F阻滞，其中F附着是指接触面间的附着力；F阻滞是轮胎在滚筒上滚动变形时，由于伸张作用能量的差别而消耗的能量，进而转化为阻止车轮滚动的作用力；该两项分力取决于轮胎材料、结构和温度。

附着系数随速度增加而下降的原因较为复杂，一方面由于滚筒圆周速度提高，橡胶块与滚简之间的嵌台程度越来越差，在未达到平衡状态之前便产生了华东和振动；另一方面随着速度的提高，接触面的温度上升加快，很快茌滚筒表面形成了一层橡胶膜，降低了附着系数。

③安置角：所谓汽车车轮茌滚筒上的安置角是指车轮与滚筒接触点的切线方向与水平方向的夹角。安置角对滚动阻力的影响，根据车轮在滚筒上匀速旋转时的受力分析，由力偶平衡定理得知，台架的滚动阻力系数随着安置角增大而增大。试验过程对安置角的要求如下：车轮带动装有惯性飞轮的滚筒以最大加速度加速时，不得驶出滚筒，以确定最小安置角；当台架滚筒制动后，保证车辆仍可驶出滚筒，以确定最大安置角。在装有惯性飞轮及吸收装置加载的条件下，汽车以最大加速度加速时，确保车轮不驶出滚筒，以确定其最小安置角。由于安置角与滚筒直径、中心距以及轮胎尺寸有关，所以不同吨位级的汽车底盘测功机适应不同范围的轮胎尺寸。

(2)功率吸收装置（加载装置）

在汽车检测线所用的底盘测功机功率吸收装置的类型有：电涡流式、水力式和电力式。水力式功率吸收装置的可控性较电涡流式差，电力测功机的成本比较高，故一般采用电涡流式功率吸收装置。电涡流式功率吸收装置的基本结构分为水冷式和风冷式两种。

水冷式电涡流功率吸收装置的基本结构，如图2所示。其主要由转子（包括带齿状凹凸的感应子17、轴7）和定子（包括作为磁轭的铁芯1、涡流环2、励磁绕组18、端盖3）组成。其特点是：结构复杂、安装不便；较风冷式测量精度高；冷却效率高，适合持续运行工况使用；冷却水温度一般不超过60C，以防结垢、冷却水PH值按说明书规定执行。

风冷式电涡流功率吸收装置的基本结构，如图3所示，其主要由转子、定子、励磁线圈、支撑轴承、冷却风扇叶片、力传感器等组成，其特点是：结构简单，安装方便；冷却效率低，不宜长时间运行，一般在高转速、大负荷下工作时间不宜超过既定时间；冷却风扇在工作时消耗一定的功率，故应将此消耗的功率计入汽车底盘输出功率。

(3)惯性模拟装置

汽车在道路上行驶时汽车本身具有一定的惯性，即汽车的动能：而汽车在底盘测功机上运行时车身静止不动，是车轮带动滚筒旋转，在汽车减速工况时，由于系统的惯量比较小，汽车很快停止运行，所以检测汽车的减速工况和加速工况时，汽车底盘测功机必须配备惯性模拟系统。

汽车底盘测功机台架转动惯量是通过飞轮来实现的，目前由于对汽车台架的惯置没有制定相应的标准，因而国产底盘测功机所装配的惯性飞轮的个数不同，且飞轮惯量的大小也不同，飞轮的个数越多，则检测精度愈高。下面简单介绍一种带有反拖装置的底盘测功机。

所谓反拖系统是采用反拖电机带动功率吸收装置、滚筒及车轮以及汽车传动系的一种装置，如图4所示，其基本结构由反拖电机、滚筒、车轮、扭矩仪（或电机悬浮测力装置）等组成。它的特点是：可以方便检测汽车底盘测功机台架的机械损失；可以检测汽车传动系、主减速器、车轮与滚筒以及台架机械系统的阻力损失，但值得注意的是在检测过程中，主减速器、车轮与滚筒的正向拖动与反向拖动阻力与差异，目前尚未得到广泛应用。

2．采集与控制系统

(1)车速信号采粜

目前国内检测线用的汽车底盘测功机所采用的车速信号传感器可以分为以下几个类型。

①光电式车速信号传感器

图5为直射式光电车速传感器的工作示意图，它由光源、带孔圆盘（光栅）和光敏管组成。汽车车轮在光滚筒上滚动时，带动光栅以一定的转速旋转，光源连续发光，当光束通过光栅上的小孔时，光束照到光敏管上，使它产生相应的电脉冲信号。此信号送入计数器即可得到被测轴的转速。车速信号有两种，其一是单位时间计数（频率），其二是测脉宽（周期），两者均可得到滚筒的转速信号，根据滚筒的半径及光栅盘上小孔的个数可得到车速信号。

②磁电式车速传感器

图6为磁电式车速传感器工作示意图。它由旋转齿轮和永久磁铁及感应线圈等组成。汽车车轮在光滚筒上滚动时，带动齿轮以一定速度旋转，当磁电传感器对准齿顶时，磁电传感器感生电动势增强，同理，当磁电传感器对准齿槽时，磁电传感器感生电动势减弱，由于磁阻的变化，磁电传感器输出的电压信号为交变信号。因信号较弱（一般在3mV左右），所以必须经过信号放大整形电路，将交变信号变为脉冲信号，送入CPU高速输入口(HSl)．以获取车速信号。

③霍尔车速传感器

图7为霍尔车速传感器工作示意图。汽车在滚筒上滚动时，带动转盘旋转，当霍尔传感器（霍尔元件）对准永久磁铁时，磁场强度增强，产生霍尔效应，输出电压可达1OmV，当霍尔传感器远离磁场时，输出电压降至0，这样可得到脉冲信号，送入CPU高速输入口(HSI)，通过检测脉冲频率或周期，便可得到车速信号。

④测速电机

汽车车轮在滚筒上滚动时，带动测速电机旋转，测速电机产生的电压正比于滚筒转速，通过A/D采集可得到车速信号。

(2)驱动力信号

汽车底盘测功机驱动力传感器可分为两种：拉压传感器和位移传感器，它们一边连接功率吸收装置的外壳，另一边连接机体。

功率吸收装置在工作过程中，无论是水力式、电涡流式，还是电力式功率吸收装置，其外壳都是浮动的。以电涡流式为例，当线圈通过一定的电流时，就产生一定的涡流强度。对转子来说，电磁感应产生的力，其作用方向与其转动的方向相反。当传动器固定后，外壳上的力臂对传感器就有一定的拉力或压力（与安装的位置有关），拉压传感器在工作时，传感器受力产生应变，通过应变放大器可得到一定的输出电压，这样将力信号转变成电信号来处理，通过标定，可以得到传感器的受力数值。

(3)汽车底盘测功机控制系统

点涡流式加载装置可控性好、结构简单、质量轻、便于安装，在底盘测功机中得到广泛的应用。众所周知，汽车在行驶过程中存在滚动阻力、加速阻力和坡道阻力，其中加速阻力是通过惯性飞轮来模拟；通过台架模拟道路必须选用加载装置，要想控制它，就必须知道控制电压及电流。汽车底盘测功机常见的位控信号有举升机升降控制或滚筒锁定控制、电磁阀控制、飞轮控制、车辆检测灯控制、手动或自动控制等信号，它们常常通过计算机或单片机I/O输出板(8155或8255等)，再经过信号放大、驱动来实现。

3．安全保障系统

安全保障系统包括左右挡轮。系留装置、车偃、发动机与车轮冷风机，其作用如下：①左右挡轮的目的是防止汽车车轮在旋转过程中，在侧向风的作用力的作用下驶出滚筒，对前驱动车辆更应注意；②系留装置是指地面上的固定盘与车辆相连，以防车辆高速行驶时，由于滚筒的卡死飞出滚筒；③车偃的作用之一是防止车辆在运行过程中，车体前后移动，同时也达到与系留作用相同的功能；④发动机与车轮冷却风机是防止车辆在运行过程中发动机和车轮过热。

4．引导与举升及滚筒锁定系统

(1)引导系统

引导系统也称司机助手，其作用是引导驾驶员按提示进行操作。提示的方法有两种，一种是显示牌，另一种是大屏幕显示装置。①显示牌一般是与计算机的串行通讯口相连，当计算机对显示牌初始化后，便可对显示牌发送AsciI码与汉字，以提示驾驶员如何操作车辆及显示检测结果。②大屏幕显示器通过AV转换盒与计算机相连，AV转换盒的目的是将计算机的数字信号转换成视频信号供电视机用。

(2)举升装置

升降系统的类型较多，常用类型包括气压式和液压式两种。气压式升降机由电磁阀、气动控制阀及双向汽缸或橡胶气囊组成，在气压力的作用下，汽缸中的活塞便可上下运动以实现升降目的。液压式举升装置通常由磁阀、分配阀、液压举升缸等组成。在液压作用下，举升缸活塞向上穆动，实现举升目的。

(3)滚筒锁止系统

棘轮棘爪式锁止系统装置如图8所示，它由双向汽缸、棘轮、棘爪、回位弹簧、杠杆及控制器组成，通过控制器控制压缩空气的通断，当某—方向通气后，空气推动汽缸活塞运动控制棘爪与棘轮离台以达到锁止或放松的目的。

三、影响底盘测功机测试精度的因素

为了确定底盘测功机的试验精度，必须分析在汽车检测过程中影响汽车底盘输出功率测定值的因素。

1．机械阻力对汽车底盘输出功率测定值的影响

汽车底盘测功机的台架机械损失主要包括支撑轴承、连轴器、升速器等，在车轮带动滚筒旋转过程中，由于摩擦力的存在竟消耗一定的功率，用倒拖方法可以测出不同车速下底盘测功机台架的机械阻力所消耗的功率（不含升速器的机械损耗）。

由于台架阻力消耗了汽车部分驱动力功率，在检测汽车底盘输出功率时，必须计入机械阻力所消耗的功率，另外，有些底盘测功机在滚筒与功率吸收装置间安装有升速器，要求升速器外壳必须是浮动的，并安装拉压传感器以检测传动扭矩。由于升速器的搅油损失和机械损失不仅与加注油量的多少有关，而且还随温度的变化而变化，使台架机械损失难以测得，增大了检测误差。

2．冷却风扇对汽车底盘输出功率测定值的影响

风冷式电涡流功率吸收装置采用冷却风扇励磁线圈进行散热，由于冷却风扁与转子为一体，当转子转动时，冷却风扇自身将消耗一定的驱动功率，且与转子速度的三次方成正比，因此，当底盘测功机安装有风冷式电涡流功率吸收装置时，必须给出风扇消耗功率与转子转速（或车速）的数学模型，以便计入底盘输出功率中。

3．滚动阻力对汽车底盘输出功率测定值的影响分析

车轮滚动时，轮胎与路面的接触区域产生法向、切向的相互作用力以及相应的轮胎和支撑路面的相对刚度确定了变形的特点。当弹性轮胎茌硬质的钢制光滚筒上滚动时，轮胎的变形是主要的，此时由于轮胎内部摩擦产生弹性迟滞损失，是轮胎变形时对它做的功不能全部收回，此能量消耗在轮胎各组成部分间摩擦及橡胶、帘线等物质的分子间的摩擦，最后转化成热能而消失在大气中。这种损失即为弹性物质的迟滞损失。因为滚动阻力系数与模拟道路面的滚筒种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料、气压等有关，所以，对其影响因素分析是必要的，具体分析如下。

(1)刚制光滚筒对滚动阻力系数的影响

①若滚筒的半径越大，在车轮滚动时轮胎的变形量就越小，也就是说弹性迟滞损失就小。

②在加工过程中滚筒的椭圆度、同轴度越小，轮胎茌滚筒上的运转就越平稳，当车速一定时滚动阻力系数的波动范围就越小，故滚动阻力系数随滚筒加工精度的提高而减小。

③国内在用的底盘测功机滚筒表面有两种，一种是常见的光滚筒即表面为经处理的滚筒；另一种是滚筒表面喷涂有耐磨硬质台金。前者由于滚筒表面较光滑，起附着系数约为0.5．汽车车轮在行走时，除滚动阻力外还有滑拖现象。后者采用表面喷涂技术，将滚筒表面的附着系数提高到0.8左右，接近于一般路面的附着系数，则可避免滑拖现象。

④滚筒中心距是指底盘测功机前后两排滚筒支撑轴线之间的距离，随着滚筒中心距的增加，汽车车轮的安置角随之增大，前后滚筒对车轮支撑力也随之增大，这样将导致车辆在测功机台架上运行滚动阻力增大。

(2)轮胎气压对滚动阻力系数的影响

轮胎气压对滚动阻力系数影响很大，气压低时在硬质路面上轮胎变形大，滚动时迟滞损失增加，为了减少该项所引起的检测误差，要求早动力性检测前必须将轮胎气压充至标准气压。

四、汽车底盘测功机的使用与维护

汽车底盘测功机是整车汽车动力性检测的必备设备，必须由专人负责管理，定期进行检查、使用和维护。

1．使用

汽车底盘测功机使用前的准备工作：①车辆外部清洗干净；②不允许轮胎花纹中夹有石粒；③轮胎气压符合标准；④发动机底壳机油油面应在允许范围内；⑤发动机机油压力应在允许范围内；⑥自动变速器（液力变扭器）的液面应在规定的范围内。

汽车底盘测功机的使用：①开机前必须按使用说明书的要求，对底盘测功机做好准备工作；②）按规定程序操作；③惯性模拟系统除进行多工况油耗试验、加速、滑行试验外，不允许任意使用：④突然停电时，引车驾驶员应即可松加速踏板并挂空挡：⑤引车驾驶员必须严格按引导系统提示操作。

2．维护

(1)定期例行检查项目：对于采用水冷电涡流式及水涡流功率吸收装置，要求检查冷却水管路是否有漏油现象；系统是否有漏油现象；带有扭力箱、升速器的装置检查滚筒轴承、飞轮轴承是否有发热现象；是否有漏油、漏水及杂物。

(2)每六个月检查项目：各部螺栓紧固情况（紧固）；循环水池积垢情况（清除）；冷却水滤清器堵塞情况（清洗）。注意后两者是对水冷式功率吸收装置。

篇4

摘 要：伴S着我国汽车行业的不断发展以及全球汽车技术的不断创新，我国的汽车技术已经处在了一个非常重要的研发关键阶段。尤其是我国汽车行业中的汽车制动系统，在我国的汽车安全技术领域中，汽车制动系统的防抱死技术是非常关键并且重要的。防抱死系统能够在汽车制动的过程中有效地防止汽车制动轮出现拖滑问题，这样能够有效地提升汽车制动系统的稳定性能以及控制性能。在汽车制动系统的单次制动中，稳定的制动性能，可靠的制动效果以及较短的制动距离都是我国汽车制动系统中防抱死系统技术的研究方向以要达到的研究效果。

关键词：汽车制动系统 防抱死系统 技术研究 分析

中图分类号：U463.5 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）04（b）-0133-02

关于汽车制动系统中防抱死系统的技术研究以及分析，有很多的方向需要进行针对性地分析以及阐述。在该文中详细地阐述了其中的几种技术分析以及技术要点。希望通过该文的阐述以及分析能够有效地提升我国汽车制动系统尤其是防抱死系统的稳定性能以及可靠性能，让我国的汽车制动系统技术创新以及研发不断地发展，早日取得显著的成绩和成果。

1 防抱死系统中的附着系数与车轮滑移率之间的关系

关于防抱死系统的技术研究，首先要对附着系数以及车轮滑移率进行分析，通过对两者的比较来分析以及研究防抱死系统的整体性能。这一方面的内容该文主要从两个角度进行分析以及阐述。首先是对防抱死系统中的车轮滑移率进行简单的阐述，其次对车轮滑移率以及附着系数两者之间的关系进行阐述。

1.1 防抱死系统中车轮滑移率的基本内容

在汽车正常行驶的过程中，车轮的转速应该同车速一致，我们称之为车轮在行驶过程中进行纯滚动作业。但是在驾驶员进行制动操作的过程中，由于车轮和地面之间的制动力存在，就能够让车轮的速度下降，这一过程，车轮的转动处在滑动以及滚动之间的状态，从机械角度来看，这种情况下车轮的转速和车速并不是相等的，通常情况下我们称之为滑移，这种滑移代表了车轮速度和车速之间的差距。伴随着制动力的不断增加，车轮的滚动动作越来越小，很大部分的动作是通过滑移来完成的。当车轮的制动器处在抱死的状态下时，汽车车轮已经不再滚动，这时候主要是通过车轮的滑动来完成汽车制动动作。汽车车轮进行纯滚动的时候，汽车车轮的滑移率为零；当汽车车轮完全抱死之后，汽车车轮的滑移率为1，也就是完全滑移。汽车车轮的滑移率越大就说明了车轮在行驶的过程中滑动动作占到的比例更大。

1.2 车轮滑移率以及附着系数两者之间的关系

在汽车制动的过程中，汽车车轮的滑移率很大程度上取决于地面的附着系数。一般情况下，当车轮的滑移率从0提升到10%的过程中，附着系数会逐渐的增大；当车轮的滑移率在10%～30%之间时，附着系数达到最大值，称之为峰值附着系数。在峰值附着系数出现的过程中对应的车轮滑移率，我们称之为峰值滑移率。当车轮滑移率进一步增大的过程中，附着系数就会逐渐变小。当车轮完全制动的时候，车轮就会处在完全滑动的状态之下，人们称这种状态下的附着系数为滑动附着系数。需要注意的是车轮完全制动状态下的附着系数小于峰值附着系数。

当车轮进行反向作用时，最大附着系数存在于滑移率20%区间，也就是说只有在这一状态下，车轮同路面之间的制动力最大，进而具有最佳的制动效果。在设计过程中我们将纵向最大滑移率称之为理想滑移率，这种状态下的滑移率是最佳的滑移率数值。如果车轮在制动的过程中滑移率超过了最佳滑移率，车轮的制动效果就会大打折扣，制动距离会增长。车轮在最佳滑移率和完全抱死状态之间的状态我们称之为制动非稳定区间。汽车横向制动附着系数越大，说明汽车在制动的过程中方向的稳定性以及车轮的控制能力都非常好。当车轮的滑移率在50%的状态下时，汽车车轮的横向附着系数达到最大值，伴随着滑移率不断的提升，横向附着系数不断的减小，当汽车车轮处在抱死状态下时，横向附着系数几乎为0。这样的状态对于车轮的危害非常大，最主要的危害体现在两个方面：首先是危害汽车车轮的方向稳定性；其次是能够让汽车车轮在这样的状态下失去汽车转向的控制能力。因此在汽车制动的过程中要对横向附着系数进行进一步的优化处理。

2 汽车防抱死系统ABS的优点及缺点

2.1 汽车防抱死系统ABS的主要优点

防抱死系统ABS的优点主要有5个。首先能够保障汽车车轮在制动的过程中具有稳定的方向控制；其次能够保障汽车车轮在制动的过程中提升车轮转向的控制程度；再次是能够有效地缩短汽车制动过程中的制动距离，特别是在冰雪路面上，能够有效地缩短制动距离大约10%；第四是能够有效地保护车轮在制动过程中的磨损程度，有效地提升了车轮轮胎的使用寿命，经过实践证明，能够提升轮胎10%左右的使用寿命；最后是应用防抱死系统能够有效地减缓驾驶员在驾驶过程中的紧张心情，减少了驾驶过程中的不安全因素，降低了事故的发生率。

2.2 汽车防抱死系统ABS的主要缺点

任何系统优缺点都是共存的，我们需要做的就是放大优点并且要减少缺点。汽车防抱死系统ABS的缺点主要有四点。首先是这种系统不能够提升更大的制动效果，超出了车轮在路面上承受的制动效果，这种系统就不能够进行良好的制动了；其次是防抱死系统的制动效果主要取决于汽车的整体性能，对汽车的整体性能有很大的依赖性；第三是防抱死系统并不能够取代驾驶员的制动操作，只是一种辅助制动的操作；最后是在特殊的路面上，例如砂石或者是路面积雪的情况下，车轮抱死的制动距离要比ABS的制动距离更短。这种系统在有的路面上的制动力矩并没有完全优于车轮抱死。

3 汽车防抱死系统ABS的主要结构及工作原理

3.1 汽车防抱死系统ABS的主要结构

无论是液压制动系统还是气压制动系统，控制制动防抱死系统均由传感器电控单元和执行器三部分组成。下面以一汽红旗CA7220型轿车装用的ABS系统为例说明其工作原理。该系统主要由前、后车轮转速感器和液压调节器、电子液压控制单元和ABS警报灯等组成。ABS系统采用美国凯尔塞一海斯公司生产的EBC430型电子液压控制单元（简称EHCU），它将液压调节器和电控单元组合在一起，形成一个总成。

3.2 汽车防抱死系统ABS的工作原理

3.2.1 ABS在常规制动阶段的工作原理

ABS不进行压力控制，液压调节器各阻断阀处于开启状态，各减压阀（常闭阀）处于关闭状态，液压调节器的管路是畅通的，各轮缸制动压力随制动主缸的压力输出而变化；制动液通过常开的阻断阀芯中心，流到阻断阀芯四周，进入制动轮缸。

3.2.2 ABS在制动压力保持过程阶段的工作原理

驾驶员踩制动踏板过重，会造成制动器制动力大车轮与路面之间的附着力，使汽车制动减速度很大。这时，车轮速度传感器把车轮将抱死的信号传给ECU，ECU控制ABS处于触发状态，使制动轮缸的制动压力进入保压状态，ECU首先给阻断阀通电，使电枢向下移动，关闭阻断阀，制动轮缸压力和制动主缸压力隔绝，防止制动轮缸的压力继续增加。

参考文献

[1] 曹薇华.汽车制动防抱死系统故障诊断技术研究[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2010.

[2] 蔡国锐，张雷.汽车故障自诊断及故障诊断技术[J].机械研究与应用，2005（4）.

篇5

关键词地铁列车,救援工作,运载小车设计

地铁运营安全涉及到城市的有序运转和人们的正常生活。运营中的地铁列车走行部分(转向架轮对)如发生轴承烧损、齿轮咬死、齿轮箱悬挂装置失效等故障,致使某个轮对不能转动而无法实施牵引,会造成整个运行线路瘫痪,这在国外及我国部分城市地铁运营中都已有发生。地铁列车救援运载小车就是针对上海地铁线路和车辆特点专门设计的一种小巧轻便、拆装灵活的转向架轮对临时替代装置,适用于上海地铁列车救援。如一旦发生转向架上某个轮对不能转动,救援人员立刻使用该救援运载小车,将故障轮对托起,由救援小车替代车轮转动,使故障列车尽快撤离现场,迅速恢复地铁线路的运行。

1救援运载小车设计的技术要求

地铁列车救援运载小车的设计实际上就是一个轻量化、参数选择和试验改进的过程。

1.1救援运载小车的承载力

考虑到特殊情况,小车的承载力必须按25t来进行设计,既要重量轻、便于搬动拆装,又必须满足隧道限界要求。为此,构架和滚动轮的设计是关键。

1.2多车型通用

目前上海地铁列车的车型有4种(西门子直流车DC01型、西门子交流车AC01型/AC02型、阿尔斯通AC03型)。不同地铁车型的轮对内侧距不同,A车的ATC(列车自动控制)系统线圈安装支架形式及几何尺寸也不同,故小车的拼装形式和几何尺寸应能适应各种形式的车型,以便通用。

1.3救援运载小车的材料热处理

对小车轮轴的热处理裂纹、支撑板的弯曲和扭曲、小车车轮踏面裂纹等问题,可通过改变热处理方案和加工方法来满足其技术要求。

由于小车构架的钛合金支撑板长达1.4m,厚度才2cm,在加工时板的弯曲、扭曲很大,致使成品合格率很低。为此,经过几个月的反复试验,才确定了最佳热处理方案,使支撑板达到技术要求。

1.4救援运载小车的技术参数

1)最大走行速度为15km/h;

2)实际承载力设计为25t,允许16t;

3)设备单件重量:支撑板为15kg(钛合金),滚动轮为25kg(合金钢);

4)一个轮对的现场安装时间为25～30min;

5)速度为5km/h时的轴承温升不超过70℃。

2救援运载小车的设计

2.1援运载小车的构架设计

1)构架长度和厚度的设计

列车转向架轮对的固定轴距为2500mm,但由于受单元制动器安装位置和A车的ATC线圈安装支架的影响,经对几种车型转向架轮对几何尺寸的实测,救援运载小车的构架最小长度不能小于1100mm,构架长度确定在1360mm最为合适;轮对内侧与电机传动齿轮箱侧壁距最小为25mm,构架内侧板厚度则宜为20mm。

2)构架支撑板材质的选用

救援运载小车的构架单件重量控制在15kg左右。经反复比较,支撑板材质选用钛合金板材,这样既能满足构架轻量化要求,又有足够的强度和刚度。

2.2救援运载小车的滚动轮设计

1)滚动轮直径确定

地铁列车转向架最低点(齿轮箱)离钢轨顶面最小距离为60mm,加上托轮高度(50mm+10mm)的限制,滚动轮外直径不能大于240mm;扣除轮缘高度28mm,确定滚动轮踏面直径应为180mm。

2)滚动轮踏面的接触应力计算

因滚动轮承重量大、几何尺寸受限制,在计算出滚动轮踏面的接触应力后再确定其材质、结构、热处理方案等。其踏面的接触应力为:

式中:Pj为滚动轮计算承重量,Pj=KC×PX,其中KC为冲击系数(取1.3),PX为每个滚动轮平均静态承重量;b为滚动轮与轨道的接触宽度;D为滚动轮直径(18cm)。经计算,滚动轮踏面的平均静态计算接触应力为3360MPa

3)滚动轮轮形的确定

由于滚动轮直径小、受力大,采用标准踏面会在曲线区段发生轮缘与外轨侧面的剧烈磨擦,形成滚动轮踏面和轮缘的严重磨耗,因此不能采用铁路标准的锥形踏面轮形。所以,将踏面设计成磨耗形,既科学也合理。磨耗形踏面可在同样的接触应力下,减缓踏面的磨耗及剥离,容许更高的轴重。滚动轮在运行时承受的横向冲击力,可以采用特种轴承和脂解决。

等效斜度是轮轨几何关系和设计磨耗形踏面车轮的一个重要参数。斜度为1∶20的锥形踏面,它的踏面斜度是个常数,与钢轨顶面形状、轨底坡和轨距等的大小无关。磨耗形踏面车轮的等效斜度为:

式中:r0,ri分别为较大的和较小的车轮滚动圆半径;y为轮对偏离线路中心线的位移。

实际上,J是轮对每单位横向位移时左、右两滚动圆半径差的一半。J是指轮对处于平衡位置附近(约2～3mm)时的数值,并以常数表示。当轮对相对于轨道作较大的横向位移时(如在小半径曲线上),等效斜度是个变量,或以非线性等效斜度特性来表示。设Δr=(r0-ri)/2,则J=Δr/y=f(y)。

经比较,地铁车轮轮缘外形与国内外铁路车轮的磨耗型较为接近,所以救援运载小车的滚动轮选用混合磨耗型轮缘为基型的轮缘踏面(见图1)。

4)滚动轮材质的选用

按最大行驶速度≯15km/h和一对滚动轮承载25t的两个条件,经计算滚动轮踏面的平均静态计算接触应力为3360MPa,故选用合金钢,并采用热处理工艺。

2.3托轮高度设计

托轮主要有托住故障轮对的功能,使用中相对稳定,其高度(轮径)取决于车钩高限度。地铁车辆车钩高范围为118～121mm,半永久车钩高限度为118～121mm。根据具体情况,将托轮高度定为50mm+10mm,实际抬起高度为45～78mm(计算方法略)。图2为地铁列车救援运载小车对车钩等影响的示意图;表1为故障轮对提高量表。

2.4地铁限界及几何尺寸校核

地铁列车救援运载小车在托起故障轮运行时,是同时等高地托起转向架2个或4个轮子,不存在侵入地铁左右限界的可能性;但对车辆顶部的地铁限界是有影响的,需进行检算。由于车体被整体托起,列车受电弓与接触网及其支架距离会变小,受电弓的起升允许值也有变化。在隧道区间中,上海轨道交通1号线漕宝路段是20世纪60年代开挖的试验段,为上海所有地铁隧道区间限界之最小,也是救援运载小车几何尺寸设计的主要参考依据。漕宝路段隧道内部有效直径为5200mm,轨面至接触网的高度只有4040mm;当被动牵引(落弓)时,轨面至车顶(指受电弓顶端)的实际高度为3800mm(以840mm的新轮径计),该段受电弓的有效运行高度为240mm。如采用列车自行牵引(升弓)驶离现场,这时的车顶距轨面为3860mm,该端的受电弓的有效运行高度为180mm,可以通过。

地铁列车救援运载小车的几何尺寸还必须满足地铁其他限界要求(如设备限界等),以便在使用救援运载小车时不损坏轨道等其它设施。

2.5安装使用

地铁列车救援运载小车由4片支撑板、4个滚动轮、2根滚动轮连接轴、4个托轮,以及若干螺栓、螺母等零部件组成。不使用时,救援运载小车被分解成单个最小部件(零件)存放于专用箱子内;使用时,救援人员将存放救援运载小车的专用箱子运至事故现场进行组装。先将故障轮对连同车体用液压千斤顶顶起,使救援运载小车的拼装有足够的空间;然后将救援运载小车的2组(4片)支撑板和4个滚动轮放置在1对故障轮下,用2根滚动轮连接轴串起并固定,再将4个托轮分别放在1对故障轮下通过夹紧螺栓固定在支撑板上;检查无误后,操作千斤顶将故障轮对轻轻放于支撑板内的托轮上。此至,即可牵引故障列车驶离现场。地铁列车救援运载小车承载示意和组装见图3、4。

3结语

地铁列车救援小车作为技术型科研成果,已于2005年5月26日由上海科学技术委员会鉴定通过。上海地铁运营有限公司已制作了2辆地铁列车救援小车,随时待命以备急用。对地铁列车救援设备(装置)的研制,应使其性能优良、功能齐全、小巧灵活、拆装方便,这是保障列车安全运营的另一个重要手段,必将越来越得到重视。

参考文献

[1]机械设计手册编写组.机械设计手册[M].4版.北京:化学工业出版社,2002:1118.

[2]孙竹生,鲍维千.内燃机车总体及走行部[M].3版.北京:中国铁道出版社,1995:104,210.

[3]王福天.车辆动力学[M].北京:中国铁道出版社,1988.

[4]龚积球,潭立成,俞铁峰.轮轨磨耗[M].北京:中国铁道出版社,1997:532.

篇6

关键词：制动解除慢；制动力系数和滑动率理论曲线；理论分析

中图分类号：U463.5 文献标志码：A 文章编号：1005-2550（2012）02-0019-05

Reason Analysis for a Slow Release of Automobile Brake

HU Hua-dong ， ZHANG Guang-zhe，XIE Hao

（Dongfeng Commercial Vehicle Technical Center of DFL， Wuhan 430056， China）

Abstract: According to braking force ratio and theoretical curve of slip ratio，it reasoning out the reverse process， analysing the reason and factor why brake slow release occur so as to provide theory basis for commercial vehicle research and development.

Key words: slow release of automobile brake； braking force ratio and theoretical curve of slip ratio； theoretical analysis

按照驾驶员的意愿，汽车在行驶过程中，制动时能迅速减速并停车，解除制动后能快速起步，这是对汽车制动系统的基本性能要求。在对一款工程自卸车（驱动型式4×2、N3类、标载GVW14 t）进行场地道路试验过程中，遇到以下异常现象：正常行车制动（脚刹）减速时（未减速到停车状态），发现在解除制动再加速时，有短暂（约1～2 s）的制动拖带感觉，即感觉制动解除慢，在拖带感觉的时间段内，驾驶室有较明显的抖动。满载和空载时均有同感，重踩感觉强烈，轻踩感觉略轻，即使制动不太强，拖带和抖动感觉也较明显，即存在制动解除缓慢问题，导致整车制动操作舒适性差，同时也会影响行车安全。

1 制动系统结构

该车制动系统为鼓式制动器、气压制动，制动系统气路组成见图1。行车制动采用前、后桥双回路，即前、后桥制动器起作用。制动时，压缩空气进入前桥膜片气室和后桥弹簧气室的膜片腔，气室通过调整臂促动制动器完成制动。解除制动时，系统排空前桥膜片气室和后桥弹簧气室的膜片腔的压缩空气。应急和驻车制动采用后桥弹簧储能制动，后桥制动器兼做驻车制动器。行车制动后桥回路采用继动阀。

2 整车静态检查

检查制动器运动是否顺畅，确认是否为制动器发卡导致制动解除慢。制动鼓、制动蹄表面无异常，磨损均匀，制动鼓工作面径向跳动0.4 mm，满足技术要求，制动器凸轮轴转动灵活，制动器动作灵活，回位正常，制动器在制动、解除制动过程中无明显发卡阻滞现象。

检测各气室的排气时间是否正常，即测量气压释放时间，确认是否为气室压缩空气排出不畅或不能排尽导致制动解除慢。气室气压完全下降到0的时间见表1。

表1 几种车辆气压释放时间对比

从释放时间分析，现车时间无明显异常，与国内竞品车相比要短，对比车型均未反映制动拖带，说明释放时间的长短不是产生该现象的主要影响因素。

为了进一步确认释放时间的长短对此感受的影响，在现车上增加快放阀、采用大通道继动阀，缩短气室排气时间，检测释放时间，并主观评价制动拖带感受，见表2。

上述试验表明，缩短释放时间，对拖带感受的改善不明显。

经过常规检查分析，制动系统未发现异常，未找出导致制动拖带的具体原因。

3 整车动态分析

检查整车动态制动情况，了解制动效果，标载状态时，车速70 km/h，制动减速到30 km/h，迅速松开制动踏板，拖带、驾驶室抖动感觉明显。从轮胎印痕看，后轮抱死拖滑严重（拖印约8 m），轮胎滑动接地点磨损明显，见图2、图3。图3中的黑点为轮胎滑动接地点，磨损的轮胎碎屑从胎纹中掉落地上所致，黑点前后间距正好为轮胎周长。

设计时考虑到工程车可能的超载需要，制动力在车桥之间的分配曲线（见图4）满足GB12676-1999《汽车制动系统结构、性能和试验方法》的前提下，根据超载负荷主要集中在后桥的特点（见表3），为提高整车行驶安全性能，适当加大了后桥制动力，因此即使在标载状态，后轮也易抱死（见图4，制动强度超过0.2，后轮就会抱死）。

主观评价不同载荷下、减小后桥输出气压（即采用感载阀、减小后桥制动力）的制动拖带感觉（见表4），发现后轮抱死时，就会明显感觉到制动拖带。

经过动态试验分析：只有后桥车轮抱死，解除制动时，才会发生拖带；后桥车轮未抱死，解除制动时，则没有拖带感受。

4 原因分析

从制动力系数和滑动率曲线（见图5）可知，制动过程中，滑动率在15%～20%，制动力达到最大，滑动率达到100%（车轮抱死），制动力较峰值有所下降。

该车的试验工况为制动减速，车辆并未停驻，制动拖带感受均发生在后桥车轮抱死的状态，此时车辆一直在向前移动，前轮滚动、后轮滑动，再次加速时，后桥车轮从滑动到滚动，存在这样一个逆向过程（见图5 释放过程）。即制动释放需要一个过程，在制动释放期间（排出压缩空气），车轮存在从滑动到滚动，制动力有瞬间增大、再迅速下降的过程，这是造成拖带感觉的主要原因。

车轮由滑动到滚动、制动解除均是同一个过程，发生拖带感觉时，上述过程正好重叠。结合整车动态试验结果，下面定性分析其影响因素。

1）与制动强度相关

重踩制动明显（见图6、图7），制动强度越大，气室气压越高，则后桥车轮抱死程度越高。解除制动时，车轮滑动时间长，阻力增大点滞后严重，导致制动拖带感受强烈。

2）与后桥载荷相关

轻载感觉明显（见图8、图9）：同一辆车，后桥载荷越轻，如无感载阀，减小后桥制动力，制动时后轮越易抱死，即使制动强度不大，也能明显感受到制动拖带。

3）与释放时间相关

制动时车轮抱死，释放时间越长，到最大阻力点的过程越长，感觉制动拖带明显。当然即使时间再短，也会存在拖带感受，见图10、图11。

从上述分析可知：制动造成后桥车轮抱死，解除制动过程中，车轮存在由滑动转为滚动，制动力有瞬间增大、再迅速下降的过程，这是造成拖带感觉的主要原因。制动时如后桥车轮抱死，制动强度越大、后桥载荷越轻、释放时间越长，拖带感受越明显。

为进一步验证上述分析，找到一辆与该车制动系统相同的在售车，进行了制动拖带感觉对比（见表5）。

在售车表现与现车相同，在售车已销售多年，用户均未反映制动解除滞后问题，说明解除滞后的制动工况，在实际使用中出现不多。结合工程车使用条件（重载、低速），后桥需要较大的制动力，决定现车制动系统仍然维持现状。

当然，如果需要改善，可采用如下方法：减小后桥制动力，可改变前后桥制动力分配，避免后轮过早抱死；后桥回路采用感载阀（代替继动阀），可改变空载时的前后桥制动力分配，避免空载后桥制动强烈、易抱死的情况。

5 结论

这种制动解除慢的工况为：正常行车制动减速，未减速到停车状态。发生原因为在制动解除时，后桥车轮从滑动到滚动，制动力有瞬间增大、再迅速下降的这样一个过程。本文根据制动力系数和滑动率曲线理论（见图5），推理出其逆向过程，分析了形成原因和影响因素，为整车开发设计提供了依据，对以后解决类似问题具有较强的指导意义。

篇7

环式冷却机是烧结工艺中重要的设备，能将800°C左右的烧结矿在风冷的作用下冷却到100°C～150°C。环式冷却机与其它形式的冷却机相比，有如下优点：

1、冷却台车没有空行程，能充分利用，单台设备重量较轻，维修工作量较少，作业率高。

2、烧结矿为静料层，不受任何机械磨损与碰撞的影响。成品烧结矿粉碎量少，有利于保证烧结矿质量。

因此，环式冷却机在烧结领域得到广泛应用。

环式冷却机依靠摩擦传动，通过摩擦轮驱动环形摩擦板，使回转台车绕冷却机中心线运行。

二、主传动计算

环式冷却机主传动的计算一般包括以下几个步骤：1、受力分析；2、驱动力计算；3、强度校核。

1、受力分析

从整体来看，环式冷却机在竖直方向受到向下的重力、向上的风压力、行走轨道向上的支撑力；在水平方向受到传动的驱动力和运行时的各个阻力。其中阻力包括台车轮轴承滚动摩擦力、台车轮与行走轨之间的滚动摩擦力、密封橡胶与风箱之间的摩擦力、回转时启动阻力、卸料台车回位阻力。

环式冷却机重力包括设备本身自重和台车承载的冷却矿料重。风压力可通过风箱内鼓风压强和环冷机有效冷却面积计算出。从而到行走轨道对车轮的支撑力。

1）、运动件总重G

G=G1+G2

G1――环式回转体总重。

G2――最大料重。

D――回转框架中径。

B――台车宽。

h――台车栏板高。

ρ――料比重。

g――重力加速度。

2）、风压力F风

P风――风箱内风压。

A――有效鼓风面积。

3）、轨道支撑力F

4）、台车运行阻力W1

滚动轴承摩擦系数μ=0.01。

车轮滚动摩擦因数f=0.06cm。

台车轮轴轴承中径d3。

台车车轮外径D3。

5）、密封橡胶阻力W2

P风――风箱内风压。

A2――密封橡胶与风箱接触面积A2。

f2――橡胶与钢的摩擦因数，f2=0.1。

6）、回转时启动阻力W3

设启动时间为 s，

系统总速比

――传动处减速机速比。

D2――摩擦轮处回转体直径。

――摩擦轮直径。

环式回转体转速

――电机的额定转速。

摩擦轮啮合处线速度

启动加速度

7）、卸料台车回位阻力W4

――单台台车重。

8）、回转系统总阻力W

2、驱动力计算

驱动力计算要将台车处所受的阻力折合到摩擦轮处。由于采用摩擦传动，使用两个摩擦轮夹紧摩擦板，通过驱动主动摩擦轮带动摩擦板运行。所以计算摩擦传动时需要计算摩擦轮夹紧装置的夹紧力。

1）、摩擦片圆周力P0

D――回转体中径。

D2――摩擦轮处回转体直径。

2）、摩擦轮转矩T

由于是双传动驱动，所以每个摩擦轮处的圆周力为

3）、单个压紧装置的碟簧压紧力P3

单个摩擦轮需要的径向总压紧力

――工况系数，取 。

――摩擦因数（金属轮，干式，无），取 。

单个压紧装置的碟簧压紧力

4）、功率计算P

摩擦轮转速

摩擦轮处所需功率

摩擦传动效率η1=0.85，滚子轴承传动效率η2=0.98，圆柱齿轮减速机传动效率η3=0.95，联轴器效率η4=0.99，

总传动效率

电机功率

C――安全系数。

3、强度校核

摩擦传动的主要失效形式是摩擦轮与摩擦板的接触应力过大导致的点蚀甚至胶合。

摩擦轮接触应力校核

摩擦片材料NM360，HB360；摩擦轮轮缘接触面表面淬火，HRC45～55，优于摩擦片硬度。所以取摩擦片的许用接触强度为许用值。

当 时，接触应力校核通过。

三、结语

环冷机主传动计算是烧结设备设计的重要部分，对环冷机主电机的选型有指导意义。本文通过逐步分析环冷机受力及驱动力传导过程得到了环冷机主传动的计算方式，并且对主传动的主要失效形式进行了校核。■

参考文献

篇8

有一天，小白兔家来客人了。兔妈妈准备给客人做一顿丰盛的南瓜蛋糕。就让兔宝宝上南瓜地挑一个大大的南瓜。兔宝宝去南瓜地摘一个大大的南瓜，它抱也抱不动，急得满头大汗。

兔宝宝在路边坐着想办法。这是，小熊骑着自行车路过这里。兔宝宝想：小熊的车轮是圆的，我的南瓜也是圆的，小熊的车轮能滚动，我的南瓜叶能滚动吧？

兔宝宝使劲儿地把南瓜立起来，兔宝宝轻轻一推，“啊，我的办法成功了！”兔宝宝推着南瓜兴高采烈地回家了。

看，兔宝宝多聪明啊！

指导教师：孔繁岐

篇9

【关键词】起重机；啃轨；检验；分析

1.啃轨的危害

起重机运行中发生啃轨现象，一方面影响起重机的正常使用，另一方面严重降低起重机的使用寿命，影响程度与运行时啃轨的程度有关，一般说来起重机运行啃轨造成的危害如下。

1.1降低车轮的使用寿命

在正常情况下，经过工频表面淬火的车轮，可以使用10a或更长的时间。但是对于一些啃轨较严重的起重机，车轮只能用1～2a，甚至有的车轮只能用几个月，当轮缘磨损超过原厚的50%时，车轮就必须更换，这不仅影响了生产使用，而且也造成了不应有的浪费。

1.2对轨道的磨损

严重的啃轨会将起重机钢轨磨成台阶状，直至不能使用而需要更换为止。

1.3增加大车和小车的运行阻力

啃轨严重时，在使用中发现，当把控制器的手柄放在一、二档时则开不动车，这说明啃轨时阻力很大。根据测量，严重的起重机啃轨，它的运行阻力将增加1.5～3.5倍。由于运行阻力的增加，将增大运行电动机的功率消耗和机械传动机构的负荷，严重时可能发生烧坏电动机或扭断传动轴等设备事故。

1.4对厂房结构的影响

由于起重机运行啃轨，必将产生水平侧向分力，这种侧向分力将导致钢轨横向位移，使轨道紧固螺栓松动。另外由于运行啃轨将引起整台起重机有较大的振动，这将不同程度的影响厂房结构的使用寿命。

1.5造成脱轨的危险

啃轨严重时，特别是遇到轨道接头的间隙较大，轮缘可能爬至轨顶造成脱轨事故。对于目前生产的外侧单轮缘的小车车轮，当两根轨道的距离减小到一定程度时，更易产生脱轨的危险。

2.啃轨的表现形式

起重机啃轨的表现形式有多种，主要有以下几种：

（1）钢轨头部侧面有一条明亮的磨损痕迹，严重时，痕迹上带有毛刺，有铁屑出现。

（2）车轮轮缘内侧有亮斑，严重的啃轨现象，会使轮缘与轨道侧面的金属剥落或轮缘变形。

（3）起重机行使时，在短距离（10m）内车轮轮缘与钢轨的间隙有明显的改变，有时一个车轮啃轨，有时两个车轮同朝一个方向啃轨，有时四个车轮同朝一个方向啃轨，有时往返运行同侧啃轨，有时往返运行分别啃磨两侧等等。

（4）起重机在运行中，特别是在启动、制动时，车体走偏、扭摆，啃轨严重时，还会发出较响的摩擦声。

3.啃轨的原因分析

龙门起重机大小运行车轮啃轨的原因多种多样，通过实际运行情况的分析，主要是由于车轮、轨道、起重机金属结构、传动系统以及工人不规范操作引起的。具体分析如下：

3.1车轮安装不当引起的啃轨

（1）车轮安装的水平偏差过大，车轮水平偏差不应超过L/1000，L为车轮测量直径在平行基准线上的投影长度。车轮安装的水平偏差过大，就使车轮滚动面中心线OO与轨道中心线O′O′形成一个夹角。当α角到一定程度时，必然会发生啃轨现象。

（2）车轮安装的垂直偏差过大。车轮垂直偏差不应超过H/400（H为车轮测量高度在垂直方向的投影）。车轮安装的垂直偏差超过此值时车轮滚动面与钢轨踏面的接触面积减小而单位面积的压力增大，车轮滚动面上常常形成环型磨损的沟槽，并且总是啃钢轨的同一侧，而且行使时还会发出嘶嘶的啃轨声。

3.2轨道安装不符合要求引起的啃轨

经调查发现不少使用单位的大车轨道安装质量不佳，轨道的相对标高和直线性相差太大，轨道跨度不对，有大坡度，轨道接头不平直和顶面上有油污和冰霜，都会造成啃轨。特别是小车轨道，当起重机桥架结构发生变形时，将引起小车轨距的变化，实践证明：当起重机主梁下挠后，小车两根轨道的距离将变小，当超出一定数值时，对于双轮缘小车车轮，必然要啃轨道的内侧。这种现象与其它啃轨不同，即小车往返运行时，两根轨道的内侧紧夹两个车轮的内轮缘，这种现象又称为夹轨。大车运行一般正常，只是在一定区段上发生啃轨，可能是啃道区段的轨道跨度不对。当大车运行到某一段轨道时，车体突然倾斜，造成一条轨道啃内侧，另一条轨道啃外侧，走过这一区段后，起重机能自动走正，这是由于啃轨区段的两条轨道的相对标高相差太大。当起重机轨道上有油和冰霜等，或者轨道突然下沉，启动时驱动轮易打滑，使车体扭斜而啃轨。

3.3传动系统引起的啃轨

齿轮传动系统间隙不均或传动轴上的键有松动时，在启动时其车轮因此而滞后转动，造成两个主动车轮转速不一致而使车体扭转啃轨。更换一个新主动轮，造成两个主动轮直径差过大，或两个主动轮磨损程度不同造成直径差过大，或其中一个主动车轮有卡住现象，都会引起两个主动车轮转速不一致，使车体扭斜，造成啃轨。此外，如果制动器的松紧调整不适当，特别是对分别驱动的两个制动器的抱闸松紧调整相差太大时，也会导致啃轨。

3.4钢结构变形使起重机走偏啃轨

龙门起重机经过多年的使用以后，钢结构受自身刚度及作业环境、温度的影响，发生变形，引起车轮的歪斜和跨度大小的变化，造成啃轨。车架的变形，使主梁下沉，引起小车轨距变化，当超出一定限度时，就会造成小车啃轨或脱轨。起重机金属结构的变形，引起车轮平行度和垂直度超限、车轮对角线不等，造成啃轨。目前生产的集中驱动桥式起重机，为了自行调节大车两端的相互超前或滞后，避免车轮运行时啃轨，大车运行机构的主动车轮踏面均采用1∶10的锥度。这种锥度的车轮安装，是有一定方向的，两个车轮的锥度方向应相反，即小头都向外。当A轮超前于B轮时，则A轮将运行小直径，B轮将运行大直径，这时A、B两个车轮同时运行一周时，A轮运行的路程少，而B轮运行的路程多。这样运行一段时间后，B轮就会赶上A轮，达到两端平齐运行而出现啃轨。

3.5其它原因

除上述分析外，还有其他一些因素，如分别驱动的大车运行机构，两端两台电动机不同步，引起车轮的行走快慢不一致；两端联轴器的间隙过大，引起车轮不同时驱动，更换一个主动车轮后，造成两个主动车轮的直径差异过大，引起两个车轮运行路程不一致等原因，都会引起运行时啃轨。操作人员长期不规范作业也是龙门起重机啃轨的因素之一，例如，装卸作业中的歪拉斜吊，会使设备产生斜向拉力，长期反复作用使起重机主梁变形，小车轨道的轨距及标高发生变化，引起啃轨。总之造成起重机运行啃轨的因素很多，有时是几个因素综合造成的，所以应视具体现象加以分析，采取措施综合处理。实际生产中，啃轨原因是比较复杂的。

4.结语

起重机啃轨故障的原因是多种多样的，有时是两种因素引起啃轨，有时是几种因素同时作用导致啃轨。当起重机出现啃轨现象时，不能盲目下结论，要向操作和维修人员进行调查了解啃轨的具体情形，并到现场对轨距、轨道水平弯曲度、车轮的平行度、垂直度、轮距、车轮对角线、车架变形等进行实测。根据所得数据，对症下药，进行啃轨处理，使起重机大小车均能处于良好的工作状态。

篇10

《圆的周长》是苏教版数学五年级下册中的学习内容，也是数学学习的基础内容，因此它的学习具有典型意义。圆的周长的教学目标是，使学生认识圆的周长，认识圆周率叮r，理解和掌握圆的周长计算公式，能应用公式计算圆的周长，解决周长计算的简单实际问题。本课在教学设计和实践中，我运用范例教学，让学生在研究探索的过程中，深人数学学科本质，提升数学能力。

一、设计吸引学生的问题

1.通过例题主题图的说明和演示认识周长

让学生观察自行车车轮，说说知道了什么。（知道了三个车轮直径的长度是66、60、55厘米）启发学生，如果把这三个自行车车轮各滚动一周，想一想，哪一种车轮行驶的路程比较长？（演示滚动过程）通过追问认识圆的周长，车轮滚动一周行驶的路程是车轮什么的长度？车轮的周长是什么图形的周长？（圆一周的长度，是圆的周长）

2.提出问题

引导学生，66厘米的车轮周长为什么会长一些？比较这3个车轮的直径和周长，你有什么发现？追问学生，圆的直径长，周长也长，周长和直径到底有什么关系呢？

当学生在观察车轮滚动的过程中，自然而然地发现并提出周长和直径的关系问题，那么学生将会被这个问题所吸引，并将全神贯注于研究之中。

二、经历推理和探究的过程

出示并说明例题，在图中正方形内画一个最大的圆，再在圆内画一个最大的正六边形。引导学生，先观察三个图形，思考哪个周长最长、哪个周长最短；再比较正方形周长、六边形周长和圆的直径的倍数关系，最后想一想圆的周长和直径有什么关系，圆的周长大约是直径的几倍。

整理并说明，正方形周长应该是圆的直径的几倍？六边形呢？说说你怎样比较的。这样比较，能估计出圆的周长大约是直径的几倍吗？图中可以看出，正方形周长是直径的4倍，六边形的周长是直径的3倍，那圆的周长就应该是直径的3倍多。

学生通过数学推理，根据三个图形的周长关系，顺理成章地得出“圆的周长是该圆直径的3倍多”的结论。

三、实践操作验证结论

1.启发思考

要解决圆的周长是直径的多少倍的问题，还可以怎样做呢？（用圆的周长除以直径）

2.实验操作

讨论出测量周长和直径长度的方法后，引导学生进行实验操作，现在我们就通过测量、计算，研究圆的直径和周长的倍数关系。同学们按要求分小组实验，得出数据。

3.交流发现

现在请每个小组来展示你们的测量、计算结果。教师相机调整、引导后提出问题，通过上面的交流，你发现圆的周长和直径有什么关系呢？

教师指出，我们现在发现，一个圆的周长总是直径的3倍多一些。事实上，任何一个圆的周长除以直径的商都是一个固定不变的数，我们把它叫作圆周率。圆周率用字母π表示，π是一个无限不循环小数，π=3.141592653……在计算时，一般取它的近似值3.14。（结合说明，逐步完成板书：圆的周长÷直径=圆周率，π≈3.14）

当学生被数学情境所吸引，自发性地进入到探究结论的操作过程中，此时此刻学生将被思维引领着自己去创造概念。数学概念就是这样从它的根源发生了，学生的认知结构开始逐步形成。这正是范例教学的追求。

四、抽象概括形成公式

1.抽象概括公式

启发学生概括，根据“圆的周长÷直径=圆周率”，想一想：圆的周长可以怎样计算？我们可以发现：圆的周长=直径×圆周率（板书）。如果用字母c表示周长，那么周长C跟直径d有怎样的关系？跟圆的半径r又有什么关系呢？（板书：C=πd，C=2πr）

2.回顾学习过程

引导回顾一下，我们是怎样得出这样一个计算公式的，说说你有什么体会。

我们先观察发现，圆的周长应该是直径的3倍多一些，为了验证这样的想法，我们通过测量、计算，得出圆的周长总是直径的3倍多一些。根据这样的倍数关系，我们推导出了圆的周长计算公式。

五、在应用中提高数学能力

选择典型的习题进行操练是范例教学的内在要求。在练习应用环节，我作了三点安排，一是利用原有例题的材料，让学生去求周长，以达到课前比较的最终要求；二是通过不同的条件让学生去求圆的周长，并归纳求圆的周长的其他公式，从而让范例教学发挥从个别中寻求整体的作用；三是利用圆的周长公式解决实际问题，增强数学的应用性。

1.完成“试一试”

引导学生试着计算例题中三个车轮的周长大约各是多少厘米。再比较一下三个车轮周长的长短。

2.完成“练一练”

让学生独立完成已知圆的直径、半径，求圆的周长的练习。交流时向学生提出问题，你是怎样算的？这里用的是哪一个公式？为什么用这个公式？最后师生共同明确：计算圆的周长，要根据已知条件，正确地选择公式计算。

3.解决实际问题

“已知一辆汽车车轮的直径是60厘米，求它转一周前进多少米？”

学生列式计算。交流时回答，你是怎样算的？为什么求的是车轮的周长？