Дисковый тормозной механизм (варианты)

 

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к тормозным устройствам транспортных средств. Дисковый тормозной механизм содержит тормозные колодки, тормозные дорожки и ступицу, в диске равномерно по окружности от ступицы до обода диска выполнены сквозные вентиляционные каналы, образованные поперечными перегородками в виде лопаток. Лопатки одинаково наклонены назад относительно направления вращения диска. При этом каждая вторая лопатка короче первой длинной и не достигает ступицы на отрезок, отсекаемый перпендикуляром, опущенным из точки пересечения средней линии лопатки с наружной образующей ступицы первой длинной лопатки на среднюю линию последующей длинной лопатки. Лопатки могут быть плоскими или изогнутыми. Углы входа и выхода установки для плоских лопаток определяются из соотношения: cos2 = (R1/R2)cos1, а для изогнутых лопаток - по соотношению ctg = {R2-R1cos(1+2)}/R1sin(1+2). Технический результат такого выполнения дискового тормозного механизма - обеспечение наиболее эффективного отвода тепла от тормозного диска и тем самым предохранение его от преждевременного износа и наиболее рационального использования дискового тормозного механизма по своему прямому назначению. 2 с.п. ф-лы. 5 ил.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к тормозным устройствам транспортных средств.

Известен дисковый тормозной механизм, содержащий ротор со ступицей с вентиляционными ребрами для охлаждения диска воздухом при торможении, расположенными по касательной к наружной образующей его ступицы до обода диска (см. патент Российской Федерации 2165040 С1, МПК 7 F 16 D 65/847, 10.04.2001 г.). Установка ребер в виде лопаток по касательной к наружной образующей его ступицы приводит к большим гидравлическим потерям давления вентиляционного воздуха из-за увеличенных углов атаки на входе и большой диффузорности каналов на выходе, а следовательно, и к низкой эффективности охлаждения дисков при торможении.

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому дисковому тормозному механизму является устройство, описанное в патенте Российской Федерации 2170862 С1, МПК 7 F 16 D 65/847, 20.07.2001 г. Этот тормозной механизм содержит тормозные колодки, диск с тормозными дорожками и ступицу. При этом внутри диска равномерно по окружности от ступицы до обода диска выполнены сквозные вентиляционные каналы, образованные перегородками в виде лопаток. Лопатки на входе загнуты для придания динамичности потоку охлаждающего воздуха, однако, в основной своей части лопатки расположены радиально с большой диффузорностью межлопаточных каналов, что из-за несоответствия площадей проходных сечений на входе и на выходе межлопаточных каналов приводит к увеличенным потерям давления вентиляционного воздуха, к появлению срывных течений воздуха в межлопаточных каналах, а следовательно, и к снижению КПД и эффективности охлаждения диска при торможении.

Задачей изобретения является получение максимального КПД использования охлаждающего воздуха и повышении эффективности охлаждения диска вентиляционным воздухом при торможении.

Указанный технический результат достигается за счет того, что лопатки выполнены плоскими и одинаково наклонены назад относительно направления вращения диска, причем каждая лопатка через одну выполнена короче соседних длинных лопаток и не достигает ступицы на величину отрезка, отсекаемого перпендикуляром, опущенным из точки пересечения средней линии лопатки с наружной образующей ступицы предыдущей длинной лопатки на среднюю линию последующей длинной лопатки, а углы наклона лопаток определяются из соотношения cos2 = (R1/R2)cos1, где 1 - угол между средней линией лопатки и касательной, проведенной к наружной образующей ступицы; 2 - угол между средней линией лопатки и касательной, проведенной к наружной образующей обода диска; R1 - радиус наружной образующей ступицы; R2 - радиус наружной образующей обода диска.

Указанный технический результат достигается за счет того, что лопатки выполнены изогнутыми и одинаково наклонены назад относительно направления вращения диска, причем каждая лопатка через одну выполнена короче соседних длинных лопаток и не достигает ступицы на величину отрезка, отсекаемого перпендикуляром, опущенным из точки пересечения средней линии лопатки с наружной образующей ступицы предыдущей длинной лопатки на среднюю линию последующей длинной лопатки, а углы наклона лопаток определяются из соотношения ctg = [R2-R1cos(1+2)]/R1sin(1+2), где - угол между радиусом, проведенным к выходной кромке в точку пересечения средней линии лопатки с наружной образующей обода диска и хордой лопатки, соединяющей данную точку с точкой пересечения средней линии лопатки с наружной образующей ступицы; 1 - угол между касательными, проведенными к средней линии на входе в лопатку и к наружной образующей ступицы; 2 - угол между касательными, проведенными к средней линии на выходе из лопатки и к наружной образующей обода диска;
R1 - радиус наружной образующей ступицы;
R2 - радиус наружной образующей обода диска.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема дискового тормозного механизма.

На фиг.2 изображен вариант тормозного диска с плоскими лопатками.

На фиг.3 изображен разрез по А-А на фиг. 2.

На фиг.4 изображен вариант тормозного диска с изогнутыми лопатками, а на фиг.5 - разрез по А-А на фиг.4.

Дисковый тормозной механизм содержит диск 1 с тормозными дорожками 2 и 3, тормозными колодками 4 и 5, ступицей 6. Диск содержит четное количество плоских лопаток 7 и 8 длинных и обрезанных или изогнутых лопаток 9 и 10 длинных и обрезанных соответственно, межлопаточные каналы 11, тормозной суппорт 12 и поршень 13. На принципиальной схеме также условно стрелкой показано направление вращения диска, средние линии 14 и 15 плоских и изогнутых лопаток, касательные линии 16 и 17 к наружным образующим 18 и 19 обода и ступицы диска, касательные линии 20 и 21 к средней линии изогнутых лопаток, углы входа 1 и выхода 2 установки лопаток, угол - угол между радиусом R2 обода и хордой 22 изогнутой лопатки, перпендикуляр 23 и 24, отсекающий отрезок на подрезанной короткой плоской и изогнутой лопатке соответственно, а также стрелками указано направление движения охлаждающего воздуха в межлопаточных каналах диска.

Углы 1,2 и определяются расчетным и экспериментальным путем.

Радиусы R1 и R2 - фактические геометрические размеры конкретных тормозных дисков колес.

При отсутствии давления в тормозной системе поршень 13 в суппорте 12 отходит от тормозных колодок 4 и 5, которые отходят от тормозных дорожек 2 и 3, образуя, при этом, зазор между тормозными колодками 4 и 5 и тормозными дорожками 2 и 3 диска 1 соответственно. При движения транспорта, например, автомобиля, и при поступлении давления в тормозную систему, поршень 13 прижимает тормозные колодки 4 и 5 к тормозным дорожкам 2 и 3 диска 1. В результате трения генерируется тепло, которое поглощается диском 1. Одновременно, при вращении диска 1, во внутреннюю полость ступицы 6 поступает холодный воздух из окружающей среды. Лопатки 7 и 8 или 9 и 10 захватывают и направляют его в межлопаточные каналы 11. Проходя по межлопаточным каналам 11, воздух интенсивно охлаждает диск 1 и нагретый выносится в окружающую среду.

Такое выполнение дискового тормозного механизма с установкой как плоских, так и изогнутых лопаток с одинаковым наклоном назад относительно направления вращения диска с конструктивными углами входа и выхода из лопаток, определяемыми из баланса работы, создаваемой лопаточным колесом и величиной потерь давления при прохождении вентиляционного воздуха в межлопаточных каналах, позволяет обеспечить плавное прохождение воздуха по каналам с минимальными потерями давления и максимальным КПД и, кроме того, уменьшение длины каждой второй лопатки, на величину отрезка, отсекаемого перпендикуляром, опущенным из точки пересечения средней линии лопатки с наружной образующей ступицы предыдущей длинной лопатки на среднюю линию последующей длинной лопатки, позволяет увеличить площадь проходного сечения на входе в лопаточное колесо для прохождения охлаждающего воздуха по сравнению с вариантом, когда половина лопаток не подрезана, то есть когда все лопатки имеют одинаковую длину, и тем самым, обеспечить прохождение заданного расхода вентиляционного воздуха, а следовательно, и более эффективное охлаждение диска тормозного механизма.

Использование системы охлаждения тормозного механизма позволяет обеспечить наиболее эффективный отвод тепла от тормозного диска и тем самым предохранить его от преждевременного износа и наиболее рационально использовать дисковый тормозной механизм по своему прямому назначению.


Формула изобретения

1. Дисковый тормозной механизм, содержащий тормозные колодки, диск с тормозными дорожками и ступицу, при этом в диске равномерно по окружности от ступицы до обода диска выполнены сквозные вентиляционные каналы, образованные поперечными перегородками в виде лопаток, отличающийся тем, что лопатки выполнены плоскими и одинаково наклонены назад относительно направления вращения диска, причем каждая лопатка через одну выполнена короче соседних длинных лопаток и не достигает ступицы на величину отрезка, отсекаемого перпендикуляром, опущенным из точки пересечения средней линии лопатки с наружной образующей ступицы предыдущей длинной лопатки на среднюю линию последующей длинной лопатки, а углы наклона лопаток определяются из соотношения
cos2 = (R1/R2)cos1,
где 1 - угол между средней линией лопатки и касательной, проведенной к наружной образующей ступицы;
2 - угол между средней линией лопатки и касательной, проведенной к наружной образующей обода диска;
R1 - радиус наружной образующей ступицы;
R2 - радиус наружной образующей обода диска.

2. Дисковый тормозной механизм, содержащий тормозные колодки, диск с тормозными дорожками и ступицу, при этом в диске равномерно по окружности от ступицы до обода диска выполнены сквозные вентиляционные каналы, образованные поперечными перегородками в виде лопаток, отличающийся тем, что лопатки выполнены изогнутыми и одинаково наклонены назад относительно направления вращения диска, причем каждая лопатка через одну выполнена короче соседних длинных лопаток и не достигает ступицы на величину отрезка, отсекаемого перпендикуляром, опущенным из точки пересечения средней линии лопатки с наружной образующей ступицы предыдущей длинной лопатки на среднюю линию последующей длинной лопатки, а углы наклона лопаток определяются из соотношения
ctg = {R2-R1cos(1+2)}/R1sin(1+2),
где - угол между радиусом, проведенным к выходной кромке в точку пересечения средней линии лопатки с наружной образующей обода диска и хордой лопатки, соединяющей данную точку с точкой пересечения средней линии лопатки с наружной образующей ступицы;
1 - угол между касательными, проведенными к средней линии на входе в лопатку и к наружной образующей ступицы;
2 - угол между касательными, проведенными к средней линии на выходе из лопатки и к наружной образующей ступицы;
R1 - радиус наружной образующей ступицы;
R2 - радиус наружной образующей обода диска.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к тормозным башмакам скоростного подвижного состава

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к тормозным устройствам транспортных средств

Изобретение относится к транспортному машиностроению и предназначено предпочтительно для тормозов высокоскоростного железнодорожного транспорта, но может быть использовано и в области самолетостроения и автомобилестроения

Изобретение относится к области транспорта, в частности к тормозным системам транспортных средств

Изобретение относится к транспортному машиностроению

Изобретение относится к области транспорта, в частности к вентилируемым тормозным дискам для транспортных средств, в частности для транспортных средств промышленного назначения

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении и использовании фрикционных накладок и колодок дисковых тормозов автомобилей

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к области роторов тормозных дисков мотоцикла

Изобретение относится к крышке диска тормозного механизма дискового тормозного механизма. Крышка диска тормозного механизма дискового тормозного механизма расположена на выполненном без возможности вращения во время движения конструктивном элементе транспортного средства и которая предпочтительно по типу камеры, во всяком случае, частично охватывает кромку периферии диска тормозного механизма. Крышка диска имеет две зоны (6, 7) боковых стенок на непосредственно противолежащих друг другу аксиальных боковых участках закрываемого диска, которые закрывают, по меньшей мере, один участок аксиальных поверхностей диска, и соединяющую эти боковые зоны стенок зону (8) основной стенки, которая закрывает кромку периферии диска. Зоны (6, 7) боковых стенок ориентированы относительно друг друга под углом таким образом, что расстояние между этими двумя зонами (6, 7) боковых стенок уменьшается радиально от внутренней кромки периферии зоны боковых стенок к наружной кромке периферии крышки диска. Крышка диска имеет не симметричный контур поверхности. Технический результат - улучшение характеристики колебаний, предотвращение проникновения загрязнений в зону диска тормозного механизма и оптимизация процесса обдувки, оптимизация прочности конструкции. 21 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к тормозным дискам тормозных систем транспортных средств. Тормозной диск содержит цельный корпус, образованный фрикционным круговым венцом и ступицей, передающей момент сил на весь диск. Круговой венец включает в себя множество канавок, расположенных радиально относительно центра диска. В каждой из канавок расположен участок заданной ширины. Участки находятся в одной плоскости с остальной частью кругового венца таким образом, что между частями, расположенными между двумя противоположными сторонами кругового венца, образуется дорожка от края внешнего диаметра до края внутреннего диаметра. Каждый из участков, располагающихся в каждой из канавок, определяется мостиком и образует непрерывную круговую дорожку. Достигается уменьшение износа тормозных колодок, упрощение конструкции и улучшение теплоотвода при контакте тормозной колодки с фрикционной поверхностью диска. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к вентилируемым дисковым тормозным устройствам. Ротор тормозного диска имеет форму цилиндрической плиты с кольцевой геометрией и с осью круговой симметрии для его наружной окружности и его внутренней окружности и имеет центральное отверстие, симметричное по отношению к оси. Ротор содержит два параллельных кольцеобразных диска, которые соединены друг с другом посредством повторяющихся рядов ребер. Конструкция ротора тормозного диска является симметричной по отношению к различным направлениям вращения тормозного диска, т.е. симметричной в плоскости, проходящей через ось вращения тормозного диска и один радиус цилиндрического тормозного диска. По меньшей мере 50% ребер имеют эллиптическую форму, также имеется по меньшей мере одно ребро, имеющее закругленную треугольную форму, причем один из закругленных углов направлен к наружной окружности тормозного диска, а сторона, противоположная этому углу закругленного треугольника, является вогнутой. Достигается повышение эффективности теплопередачи и однородности распределения температуры по поверхности ротора тормозного диска, а также возможность использования ротора тормозного диска как для левой, так и для правой стороны автомобиля или другого транспортного средства. 8 з.п. ф-лы, 5 ил., 2 табл.

Группа изобретений относится к области машиностроения, в частности к дискам дискового тормоза. Диск дискового тормоза содержит тормозную полосу и барабан. Барабан содержит соединительный фланец, имеющий соединительный участок для соединения барабана с опорной ступицей. Барабан имеет кромку, расположенную радиально наружу от участка для подсоединения барабана к ступице и выполненную радиально наружу от полости, предназначенной для размещения ступицы. Барабан имеет корпус, соединяющий кромку с тормозной полосой и ограничивающий наружное пространство, заключенное между барабаном и ободом колеса и пригодное для образования промежутка между барабаном и ступицей. В диске кромка содержит отверстие, которое сообщает промежуток между корпусом барабана и ступицей с внешней поверхностью барабана. Отверстие расположено радиально наружу относительно полости для ступицы и проходит в виде канала в корпусе барабана. Узел содержит диск и ступицу, в которой размещен подшипник. Достигается обеспечение максимально равномерного охлаждения всей ступицы и заключенного в ней подшипника. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 10 ил.

Группа изобретений относится к автомобилестроению. Узел содержит фланец и диск, содержащий барабан. Барабан имеет наружную поверхность, при этом барабан пригоден для размещения подшипника внутри него. Диск размещен между подшипником и фланцем. Фланец содержит внутреннее кольцо, соединенное с диском, и наружное кольцо, которое соединено с ободом колеса. Фланец содержит промежуточный участок, имеющий фланцевые сквозные отверстия. Участок наружной поверхности барабана диска расположен радиально снаружи краевого участка фланцевого отверстия, расположенного наиболее радиально внутри. Способ соединения узла фланец-диск с подшипником заключается в соединении обода колеса с фланцем путем установки фланца обода на наружное кольцо соединительного фланца и жесткого соединения обода и соединительного фланца. Затем производят замену изношенного тормозного диска, предотвращая отсоединение обода от соединительного фланца, и предотвращают отсоединения соединительных средств для соединения фланца-диска-подшипника. После чего отсоединяют диск от подшипника. Достигается улучшение охлаждения диска и подшипника. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к тормозным устройствам транспортных средств

Наверх