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请教一个关于制动器的问题

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发表于 2012-9-10 21:52:35 | 显示全部楼层 |阅读模式

! |. n" v2 q6 @# g3 B7 X" [5 z, l  ]; ~) n$ q3 ~1 ^
件1是一个旋转的飞轮,转动惯量、转速和结构尺寸已知;件2是一个制动器的闸片,利用闸片对飞轮的摩擦力矩,使飞轮停止转动。, \8 L. [- N' a( e* v5 [. T

' x# b% [4 H3 l# l+ |0 o" O我想请教一下,是否件2与件1之间的接触面积越大,它们之间的摩擦力矩就越大,同时,制动角越小呢?
% R$ }* M6 f5 c/ t6 S

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发表于 2012-9-10 22:34:33 | 显示全部楼层
前一段时间碰巧俺也查过这个问题,结论就是:没得到结论。呵呵。3 k5 T5 {  o) ?3 m

8 _7 u0 Z; Z; q( ^古代有个外国人得到过摩擦力的定律,其中一条就是 摩擦力与表观接触面积无关。7 o2 k8 \( w; N
但是 摩擦 这个概念太微妙了。上面这个理论也经常在实际中遇到简单的反例。
# l8 S: e, x0 t6 {滑冰时候的冰刀摩擦原理,我看的书里说,到现在也没有具体解明。
' i& Q" N- n; p. |
3 X2 F$ D" e! d2 ?  ^) ~5 v& g不过想给楼主的一点参考信息是,. T' F# J0 ~; O
我们做这个设计时候一般会考虑面压力,1 v1 c- @8 A$ n4 ~8 b( \
就是这么大的压力,分布到多少的面积上,5 `; U2 |; H& P0 U6 N
单位面积是有一定的压力的,这个面压力,如果太大,则摩擦材料会损坏。
; n6 _  v, W* e$ E, ~% w( y+ @7 B0 d% w: M6 C
还有一个就是,如果面积太小,则摩擦产生的磨损会很大,
4 w0 }( I& ~/ l6 \8 p这个可以通过摩擦材料的catalog查数值进行计算,看可以使用几万次,是否满足要求。$ S2 Z5 H# U# D: H0 \) `) d: S6 k
9 O! L7 ?* c1 K3 U' Q* o" g
最后说,我们做这个设计,摩擦力就按照2号零件的压力来计算,; a. S6 n! h# O' L
压力乘以摩擦系数,得到摩擦力,然后乘以半径得到力矩。
% G9 e% E" G0 ?4 K. h7 m! R# A' r- d然后计算停止角度。
* J* @" S0 R0 ?4 B+ J% Y讨论接触面的时候,只考虑面压力。

点评

学习了  发表于 2014-3-26 14:59
多谢大侠!  发表于 2012-9-11 19:52

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发表于 2012-9-11 00:25:18 | 显示全部楼层
这个要推导出飞轮的圆周面上压力的分布规律,然后积分求得总的压力为多少,就求出总的摩擦力矩了,可恨俺的数学基本功不过硬,高数忘了很多,求不出来...
3 `' @; E: I; H; J& Y$ J
; L. s9 F' @5 W总的来说中间的压力最大,到两边越来越小,因为径向载荷要乘以一个cosθ,分布应该类似于轴承径向载荷的分布:9 y+ W) A+ t5 z0 a& V( q" f# k
在网上找了下积分的公式,得出的结果是(π/4)*μFR(不确定是否准确),可以看出与μFR相比有个系数,这个系数是否与分布角度有关不确定...假如接触面积只有很小一块那结果就是μFR,相比较接触面积大了,摩擦力矩还小了
. }8 l. p, U6 ^/ T+ P  m4 I1 w0 X8 ?
如果单纯是平面,则摩擦力显然与接触面积无关,但在曲面的情况下,不清楚是否跟分布的角度大小有关,还有待进一步确认
  D7 W* O+ W& m( j" q+ c& }" b

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发表于 2012-9-11 08:25:49 | 显示全部楼层
期待正解
发表于 2012-9-11 08:26:18 | 显示全部楼层
摩擦力大小与正压力和摩擦系数有关
发表于 2012-9-11 11:47:42 | 显示全部楼层
与正压力、摩擦系数有很大关系,若接触面积比较大,压力太小的话,也是起不了制动的功能的。
发表于 2012-9-11 12:00:53 | 显示全部楼层
面积、压力、摩擦的材料都有关系的。
 楼主| 发表于 2012-9-11 20:01:39 | 显示全部楼层
自己顶一下,期待看到更多朋友们的见解!
发表于 2012-9-13 11:54:35 | 显示全部楼层
supperslz 发表于 2012-9-11 08:25 / O* F' q2 j5 I1 L$ L" p" l
期待正解

) q2 ^/ n3 z% i希望讲解更详细
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