毕业设计(论文)-汽车用液压串联双腔制动主缸的设计

液压串联双腔制动主缸的设计汽车用液压串联双腔动主缸的设计摘

要汽车液压串联双腔制动主缸它是两个独立的产生液压的油腔制动主缸的作用是产生制动液压。液压制动装置是利用特制的油液，将驾驶员施加到制动踏板上的制动传到车轮制动器上，产生制动作用。液压制动结构简单，制动滞后时间短，制动稳定性好，能适应多种制动器，故多在中、小型汽车上广泛使用。本设计主要实现了汽车液压串联双腔制动主缸的设计。液压缸的设计包括了系统工作压力的确定、液压缸活塞直径的确定和活塞杆直径的确定、液压缸壁厚和外径的计算、缸盖厚度的确定、缸体长度的确定以及活塞杆稳定性的验算。关键词

制动主缸/盖/活塞杆I

液压串联双腔制动主缸的设计AUTOMOBILEHYDRAULICSERIESDOUBLECAVITYBRAKINGMAINCYLINDERDESIGNbrakedual-chamberseriesthegenerationofoilbrakemastercylinderthebrake.Hydraulicsystemisuseofspecialoil,thedriverthethebrakewheelbrakesthespread,resultinginbrake,lagisbrakingstability,cantovarietyofbrakes,itisinmediumcarsarewidelyused.ThisintroducesvehiclemastercylinderseriesHydrauliccylinderincludesdeterminationofpressure,theofpistondiameteridentifydeterminecylinderwallthicknessdiameterofthetodetermineofcylinderhead,rodtodeterminetheofchecking.KEYWORDS

B

rakingcylinder,CylinderII

液压串联双腔制动主缸的设计1汽车液串联双腔制动主缸的概述通过毕业设计不仅可以巩固专业知识，为以后的工作打下坚实的基础，而且还可以培养和熟练使用资料，运用工具书的能力。在毕业设计过程中我们较系统地了解了液压缸的工作原理及基础知识力做到理论联系实际所学知识系统化，条理化，使我们很好地完成了设计任务。1.1论文选题的背景概述及研究意义注[1]

汽车已经逐渐进入人们的生活成为必不成少的交通工具,安全性能也倍受关,尤其在紧急情况时其制动系统性能,结合机械制造设计与其自动化的专业特,我选择设计液压制动系统中的一个总成(将制动踏板机械能转换成液压),作为毕业设计课题。研究汽车[

用液压串联双腔制动主缸设计的意义，在于随着着社会的发展，人们用汽车的人越来越多，交通的堵塞，这时就要用到刹车制动系统，而我研究的汽车用液压串联双腔制动主缸设计[3]

在刹车制动系统中的重要性不言自明；研究串联双腔制动主缸设计，使汽车的刹车系统更好，从而提高汽车的安全系数，提高驾驶员的性命安全系数。1.2液压串联双腔制动主缸的结构双腔液压制动主缸如图1-1所示它包括[4]缸体缸体里设有前后两个主缸，每个主缸中设有油腔和活塞，以及与储油箱连通的补偿孔和与活塞配套使用的密封圈。其中后主缸的油腔里还设有一个与后轮缸连通的油孔和回位弹簧，其特征是在前、后主缸之间还设有一个增压缸，该增压缸包括增压油腔和增压活塞，增压油腔与前油腔之间设有回油孔和限压油路，增压油腔里还设有一个与前轮缸连通的油孔和回位弹簧，前油腔里设有泄压油路。1

液压串联双腔制动主缸的设计图

双腔液压制动主缸需要提出的是，补偿孔和活塞皮碗的相对位置直关重要，相距过远油压建立过晚；相距过近易遮堵补偿孔。如液压系统漏油，以及温度变化，引起轮缸、管路、主缸中油压欠缺或膨胀时，都可以通过补偿孔来调节。1.3液压串联双腔制动主缸的工作原理双腔制动主缸多为串联式，利用液压联动。在一个缸体，装入两个活塞，形成两个彼此独立的压力室，分别和各自的控制管路连接。每个管路分别有单独的储油室，以免一管路漏油，影响另一管路正常的工,制动主缸的作用是产生制动液压。它有2独立的产生液压的油腔，因此称为双腔制动主缸。制动主缸通过螺栓安装在助力器上。在缸体内装有前后2个活塞，分别2回位弹簧使其回位。前活塞弹簧弹力稍大于后弹簧弹力，以保证前活塞不制动时，使其有正确的位置。2

液压串联双腔制动主缸的设计图

制动主缸的工作位置正常制动时：推杆推动后活塞左移，在其皮圈遮盖住补偿孔之后，后压力室即建立液压。油液一方面经出油阀流入后制动管路，又推动前活塞左移，前压力室也产生液压推动前出油阀流入前制动管路于是两制动管路在等压下对汽车制动[。若前桥管路损坏漏油时：只能使后腔压力室建立一定液压，而前腔压力室无液压。此时，在液压差的作用下，前活塞被迅速地推到底，接触到前堵墙为止。后压力室中的液压方能升高到所需要的数值。若后桥制动管路损坏漏油时：后活塞前移，后压力室不能建立油压，不能推动前活塞。但在后活塞的顶杆触到前活塞时，推杆的作用力便推动前活塞，使前压力室油压升高而制动。可见，双管路液压制动系统中任何一套管路漏油时，另一套管路仍能工作，只是所需的踏板行程加大了，制动效能降低了。活塞在推杆的反复作用下动作灵活，每次皆能在各自的排液孔排出制动液，一腔失效后，另一腔仍能建立最高压[6]1.4制动主缸设计内容（1）求制订零件全部的工艺文件。（2）计组成总成的所有零件。（3）成总成的装配方案。3

液压串联双腔制动主缸的设计（4）写设计说明书。1.5液压缸缸筒和缸盖的选材串联液压双腔制动主缸的缸盖可以选择用35钢、45、锻钢或、ZG45或、HT300、HT350铁等材料。当缸盖本身又是活塞杆的导向套时，缸盖最好选用铸铁。同时、应在导向表面上熔堆黄铜、青铜或其他耐磨材料。对缸筒的要求有：有足够的强度，能长期承受最高的工作压力及短期动态试验压力而不至于产生永久变形；有足够的刚度，能承受活塞侧向力和安装的反作用力而不至于产生弯曲；内表面在活塞密封件及导向环的摩擦力作用下，能长期工作而磨损少，公差等级和形位公差等级足以保证活塞密封件的密封性[。因此缸盖选用45钢。材料要求：串联液压双腔制动主缸缸筒一般要求具有足够的强度和冲击韧性、对焊接的缸筒还要求有良好的焊接性能。可选材料种类：根据串联液压双腔制动主缸的参数用途和毛坯的来源，可选用的材料为20钢和钢以及25CRMO,38CRMOAL等，但不能调质处理，应用较少，对于工作温度低-50度的串联液压双腔制动主缸，则必须采用3545钢且要调质处理。当缸筒与缸盖管接头与耳轴等件需焊接,则应采用焊接性能较好35钢粗加工后调质,般情况下均采用钢,并应调质到241-285HB.因此缸筒选用45钢。4

液压串联双腔制动主缸的设计2液压串双腔制动主缸的主要尺寸的确定2.1制动主缸缸筒内径的确定根据所给的技术参[:缸内孔直径30mm,制动主缸的内径的确定需要查表所示。表

液压内径尺寸系列

数据来源：年《机械设计手[M].液压传动》因此确定制动主缸内径的尺寸为。2.2制动主缸缸筒壁厚的确定（1）统工作压力的确定需根据所给的技术参数：系统工作液3.5±0.3Mpa，查表2-2所示。0.6325.0

1.031.5

表1.640.0

液压缸的公称压力系列2.54.010.0数据来源：年《机械设计手[M].液压传动》因此确定制动主缸的公称压力为4.0MPa。缸筒壁厚的计算。查[8]，对于低压系统算:

时，缸筒壁厚按低等壁厚缸筒计

D2

40.0322

1.8mm

5

32032液压串联双腔制动主缸32032式中P为实验压力Mpa，Mpa，缸筒的材料选用的是45，它的许用应力一般选35.5Mpa。缸筒内径为缸筒壁厚决定缸筒外径的尺寸，而缸筒外径的确定需要查表2-2所示。表

缸筒外径的选择产品系

额定压

缸筒内经

材料列

力

63

100140MpaA型B型

C型

D型E型F型

数据来源：年《机械设计手[M].液压传动》根据实际情况（液压系统的公称压力

4.0，远远小于型的最低压力16Mpa此选C型系列，缸筒外径为。（3）筒壁厚的验算[9]。额定压力P应低于一定极限值，以保证工作安全。P

DD

0.35

2

式缸筒材料的屈服强度，D缸筒内径，D缸筒的外径。16

液压串联双腔制动主缸的设计查表[缸筒45的屈服点的应力Mpa双腔液压串联主缸的系统压力4.0<55.364Mpa因此缸筒壁厚7.5mm.缸筒外径为45mm。缸筒主要尺寸图2-2如下图所示。图2.3制动主缸活塞杆直径的确定

缸筒主要尺寸（1）活塞杆的结构选择为了连接的方便和活塞杆的导向的准确性，活塞杆外端选择大螺栓头；活塞杆内端选择时结合活塞杆的结构，活塞杆的内端选择大球头连接。活塞杆结构的选择查表2-3所示。7

杆体杆内端杆外端

实心杆空心杆

液压串联双腔制动主缸的设计活塞杆的结构表一般情况多用多在以下情况采用缸筒运的液压缸，用来导通油路大型液缸的活塞杆，为了减轻重量.为了增加活塞杆抗弯能力4.d/D值较大或杆心需装有如位置传感器机构的情况活塞杆的外端头部与载荷的拖动机构相连接，为了避免活塞杆在工作中产生偏心承载力，适应液压缸的安装要求，提高其作用效果，应根据载荷的具体情况选择适当的杆头连接型式。小螺栓头

大螺栓头

螺纹孔小球头

大球头

轴销

光杆耳环资料来源：年《机械设计手[M].液压传动》（2）活塞杆的材料和技术要求活塞杆要在导向套中滑动一般采用配合[10]太紧了摩擦力太松了，容易引起卡滞现象和单边磨损。其圆度和圆柱度公差不大于公差的一半。安装活塞的轴颈与外圆的同轴度公差不大于

，可保证活塞杆[外圆与活塞外圆的同轴度，避免活塞与缸筒、活塞杆与导向套的卡滞现象。活塞杆的材料和技术要求查表2-4所示。表

活塞杆的材料和技术要求材料选择

一般用中碳钢调质处理对承推力的单作用活塞杆和柱塞不必进行调质处理。对活塞杆通常要求淬火，淬火深度一般为0.5-1.0mm，活塞杆直径每毫米深0.03mm常用材料

材料

Mpa

s

Mpa

热处理

表面处理力学性能1Cr18Ni9

调质调质调质淬火

镀铬8

液压串联双腔制动主缸的设计资料来源：年《机械设计手[M].液压传动》活塞杆直径[：d

1.33321.33

式往复速度比的选取应根据表2-5所示。表

往复速度比工作压力速度比

Mpa

12.52

资料来源：2006年液压气动技术速查手[M]活塞杆外径的确定需根据表2-6液压缸活塞杆外径尺寸系列。表液压缸活塞杆外径尺寸系列456810121416

1820222528323640

45505663708090100

110125140160180200220250

280320360资料来源：2006年液压气动技术速查手[M]因此活塞杆直径为8mm活塞杆螺纹尺寸系列的确定需要查表2-7所示。9

螺纹直径与螺距

表Dt

液压串联双腔制动主缸的设计活塞杆螺纹尺寸系列螺纹长度LM14x1.5M16x1.5M18x1.5M20x1.5M22x1.5

短型

长型资料来源：2006年液压气动技术速查手[M]因此根据活塞杆的设计的实际情况，杆体选实体，杆外端选择大螺栓头,纹选M10x1.25，螺纹长度短型14mm。整个活塞杆的主要尺寸如图2-3所示：图

活塞杆2.4制动主缸缸盖的壁厚的确定缸筒和缸盖的连接通常根据缸筒与缸盖的连接型式选用而连接型式又取决于额定压力、用途和使用环境等因素[。缸筒和缸盖的连接型式需查表2-810

4561045610表

液压串联双腔制动主缸的设计缸筒和缸盖的连接型式连接型式法兰连接外、内螺纹连接焊接拉杆连接内半环连接

优缺点优点：结构简单、易加工，易装卸缺点：重量比螺纹连接的大，但比拉杆连接的小。优点：重量较轻，外径较小；缺点：端部结构复杂；装卸时要用专门的工具；拧端部时，有可能把密封圈拧扭。优点：结构简单，尺寸小；缺点：缸体有可能变形。优点：缸体最易加工；最易装卸；结构通用性大；缺点：重量较重，外形尺寸较大。优点:结构紧凑，重量轻。缺点：安装时，端部进入缸体较深，密封圈可能被进油孔边缘檫伤。资料来源：2006年液压气动技术速查手[M]根据液压双腔液压串联制动主缸的设计结构，没有底盖和安装的位置，选法兰连接较好。缸筒头部法兰厚度一般可以按强度要求进行近似计算，计算公式如下[8]

：h

4Fb

43.1423

mm

式中r为法兰的半径F法兰在缸筒内最大的内压力b是法兰孔离壁的距离。结合缸筒的厚度和缸盖的计算厚度，因此缸盖的厚度选12mm。缸筒和缸盖的螺纹连接尺寸的大小查表

[9]

，因此选用缸筒和缸盖的螺纹连接的CD250系列的尺寸。根据CD250系列查表得出相关尺寸。缸盖的主要尺寸如图所示。11

液压串联双腔制动主缸的设计图2.5制动主缸缸筒内弹簧的设计

缸盖（1）弹簧材料的选用选择弹簧材料的主要依据弹簧的工作条件弹簧承受的载荷类型是否受冲击以及材料的许用应力等因素确定同时也应考虑弹簧的制造工艺性[。弹簧材料的选用需要查表2-9所示。12

表2

液压串联双腔制动主缸的设计弹簧常用材料表材料名称

代号

直径规格

切变模数

弹性模数

推荐温度

性能范围碳素弹簧

、72A、

C级

206

40

强度高钢丝

72A72B

130

能好，C级GB/T435782A、

用于中等应力弹簧弹簧用不

A

AB组C193

200

耐腐蚀锈钢YB（）

、组.8--12.0B、C组

-

高温、低温于蚀或高温工作条件下的小弹簧。0Cr17Ni8AL阀门用r、

50crVA79

40C

高温时性VA弹钢

210

能稳定丝，YB/T5136

于较高工作下的高应力弹簧资料来源：2009年《机械设计手[M].簧》根据技术要求，因此可得出弹簧选用的材料是(2弹簧的类型的确定弹簧类型的确定需要查表2-10所示。

。13

D液压串联双腔制动主缸的设计D表2-10

弹簧类型类型

性能和应用圆柱螺旋弹簧圆柱螺旋弹簧

圆形截面柱螺旋压缩弹簧矩形截面柱螺旋压缩弹簧扁形截面柱螺旋压缩弹簧不等节距圆柱螺旋压缩弹簧

性能与应用，特性线呈线性，刚变稳定，结构简单，制造方便，应用较广，在机械设备中多用作缓冲，减振以及储备和控制运动等。在同样的空间条件下，矩形的比圆柱形螺旋压缩弹簧刚性大，吸收能量多，特性线更接近于直线，刚度更接近于常数。与圆形圆柱螺旋压缩弹簧比较，储存能量大，压并高度低，压缩量大。因此被广泛应用于发动机、离合器、等安装空间比较小的装置上。当载荷达到一定程度后，随着弹簧载荷的增加，弹簧从小节矩开始依次逐渐并紧，刚度逐渐增加。资料来源：年机械设计手[M].簧》因此由以上性能和应用可选用圆形截面圆柱螺旋压缩弹簧特性线呈线性刚变稳定，结构简单，制造方便，应用较广。可知弹簧选择的是圆柱形压缩弹簧[(3)确定需要通过计算材料直径[15]：

。d

1.25n0.64mmp

式c为材料许用应力C，一般假C选6P为系统压n力，

40615。4C材料直径的选取查表[

，材料直径选和弹簧中径选取22mm。（4）弹簧有效圈数的确定计算公式计算有效圈数如下[15]：Gd4/pnnD3Pn

/

8.13

式中d为材料直径长度；14

液压串联双腔制动主缸的设计F

/

/是弹簧刚度6.08•

[15]P为系统压力；D

为弹簧中径；G为常温下切变量，查表[得圆柱形压缩弹簧72A的G圆柱形压缩弹簧的总圈数n表2所示。表2-11

按结构型式选取端部并紧磨平支承圈为1圈端部不并紧不磨

一般用于dmm

总圈数n

自由高度hnn

压并高度h1（n+1.5）d平端部并紧不磨平

n

nd

支承圈为圈资料来源：年机械设计手[M].簧》因此总圈数（有效圈数）为1圈。要得到标准的圈数必须查表2-12所示表2-12

有效圈数4.5

3.56.58.5

5.57.59.5资料来源：2009年《机械设计手[M].簧》因此有效圈数为10.5圈。自由高度的计H表[15]得公式Hn1.5d；要想计算出自由高度需要计15

t液压串联双腔制动主缸的设计t算节距t，查表得螺旋角arctan。对于压缩弹簧一~9螺旋计算t8.25mm得出自由高度86.1mm收缩高度。为了得到标准的自由高度查表2-13所示。表2-13

标准的自由高度30425580

32455885

35486090

38507095

405275100资料来源：年机械设计手[M].簧》因此弹簧的自由高度为85mm，其弹簧选择为冷卷圆柱形螺旋压缩弹簧，材料为由长Hmm于是两个分开的弹簧以每个弹簧的自由高度为42mm根据上表可知弹簧中径为2.6活塞的主要尺寸的确定由于活塞在液体压力的作用下沿缸筒往复滑动此与缸筒的配合应适当，既不能过紧，也不能间隙过大。配合过紧，不仅使最低启动压力增大，而且容易损坏缸筒和活塞的滑动配合表面间隙过大引起液压缸内部泄露降低容积效率，使液压缸达不到要求的设计性能。液压力的大小与活塞的有效工作面积有关，活塞直径应与缸筒内径一致。设计活塞时，主要任务就是确定活塞的结构形式，根据密封装置形式。通常分为整体活塞和组合活塞两类。整体活塞在活塞圆周上开沟槽，安置密封圈，结构简单，但给活塞的加工带来困难，密封圈安装时也容易拉伤和扭曲。组合活塞结构多样，主要由密封形式决定。组合活塞大多数可以多次装卸，密封使用寿命长。（1）塞尺寸及加工公差16

液压串联双腔制动主缸的设计活塞宽度一般为活塞外径的~倍，也要根据密封件的型式、数量和安装导向环的沟槽尺寸确定；有时可以结合中隔圈的布置确定活塞宽度。活塞外径的配合一般采用f9，外对内径的同轴度公差不大于0.02mm，端面与轴线的垂直度公差不大于0.01mm外表面的圆度和圆柱度公差一般不大于外径公差的，表面粗糙度视结构型式不同而异。（2）塞材料的选用无导向环活;高强度铸铁HT~HT或球墨铸铁；有导向环活塞：优质碳素钢20及45在外径套尼龙或聚四氟乙烯+玻璃纤维材料制成的支承环，装配式活塞外可用锡青铜，还有用铝合金作为活塞材料的。根据结构的设计是无导向环的因此选用。前活塞的设计尺寸为：宽度长度为31.5mm；由于活塞左右都是中弹簧，所以选择的前活塞结构如图2-6所示。图2-6

前活塞后活塞的设计应考虑到它所在的位置，要考虑弹簧、活塞、活塞杆之间的连接问题如图2-7所示。17

液压串联双腔制动主缸的设计图2-72.7制动主缸缸筒长度的确定

后活塞制动主缸缸筒长度的计算公式如下[：MC200.117.5103

式中S为活塞的最大工作行3570mm为活塞宽度，M为活塞杆密封长度由密封方式定；为其它长度一般缸筒的长度最好不超过内径的20倍。由于液压缸活塞行程应等于弹簧的自由长度，因此液压缸长度确定为03mm。2.8制动主缸油口尺寸的确定液压缸的油口包括油口孔和连接螺纹。油口可布置在缸筒或缸盖上，油口孔直径d，应根据活塞最大运动速V

和油口最高液流速V确定。d0.130.130.0320.005040.3式中:-液压缸内径m；V

-液压缸最大输出速度m/min，根据实际情况；18

V

液压串联双腔制动主缸的设计-油口液流速度于,据情况取。因此，油口直径为5mm。液压制动缸油口的连接螺纹尺寸应符合表规定。表

液压缸油口连接螺纹M5x0.8M22x1.5

M8x1M27x1.5

M12x1.5

M14x1.5

M16x1.5

M18x1.5M20x1.5资料来源：2010年《机械设计[M].液传动》因此由表可选油口的连接螺纹为。2.9制动主缸的密封的设计串联液压双腔制动主缸的密封设计液压主缸要求低摩擦、无外漏、无爬行、无滞涉、高响应、长寿命，要满足静态精度、动态品质的要求，所以它的密封与支承导向的设计极为重要，不能简单的选用普通液压缸的密封和支承导向。因此设计密封时应考虑的因素：（1）于微速运动的场合时，不得有爬行、粘着、滞涉现象。（2）作在高频振动的场合时，密封摩擦力应该很小且为恒值，要低摩擦，长寿命。（3）作在高温的场合时，其密封件的材料要有长期的耐高温的特点。（）工作介质为磷酸酯或抗燃油的，不能用矿物油的密封材料、要考虑他们的相容性。（5）制动主缸的密封设计不能单独进行，要和支承导向设计统进行统筹安排。查表[16]，选整活塞中O形密封圈密封。活塞与活塞杆的连接型式，活塞与活塞杆的连接有多种型式，所有的型式均需要有锁紧措施，一方工作时由于往复运动而松动。同时在活塞与活塞杆之间需设置静密封[

。19

表

液压串联双腔制动主缸的设计活塞和活塞杆的密封名称

密

密封功

直径范

压力

温度/

速度

特点封

能

围/

/

Mpa

m

s部位非金属

活

单作用

100

0.5

形圈加挡圈，一方

形

型密

塞、双作用

260

圈被挤入间隙中，密封性封圈加挡圈

活塞杆

能好，寿命长构凑，拆装方便。根据选择不同的密封材料，可在100

~260

得温度范围使用，密封压力可达100Mpa。要用于汽缸、油缸的缸体密封。U

密封

活

单作用

6~185

40

30C

有单唇和双唇两种截面形圈加弧形

塞

式，材料为聚氨酸。双唇挡圈

杆

间形成的油膜，降低摩擦力及提高耐磨性K

型特

活

单作用

80

54

以

形密封圈为弹性元康斯特封

塞、活塞杆

C

件，另加特康斯特封组成单作用密封圈摩擦力小，无爬行，启动力小以及耐磨性好。T

型特康

活

双作用

80

C

格来圈截面形状改善了泄格来圈

塞、活塞

200C

漏控制且具有更好的抗挤出性，摩擦力小，无爬行，启动力小以及耐磨性好。杆数据来源：2003年机设计手[M].润与密封》20

液压串联双腔制动主缸的设计根据所给的温度-40~70℃的温度范围还有密封性能使用寿命压力大小，往复循环速度，经济性，使用性等综合考虑，因此选O型密封圈加挡圈最佳。形密封圈安装方价格便,可在℃～120的温度范围内工作.密封性能好,擦系数小装空间小。环装入密沟槽，其截面一般受到30%的压缩变形在介质压力作用下移至沟槽的一边密封需密封的间隙，达到密封的目的。液压橡胶密封圈尺寸及公差需要查表2-16所示。表

密封圈尺寸及公差

形橡胶

公差

截面直径密封圈内径

0.30

1.800.08

2.65

5.307.00数据来源：年机械设计手[润与密封》因此根据上圈的内，O形圈的厚5.3mm。密封圈得材料选用，需要查表所示。21

表2-17

液压串联双腔制动主缸的设计密封圈常用材料及使用范围种类代号

丁晴橡胶

乙丙橡胶E

氟橡胶V

硅橡胶工作温度

~100

50

~

~200

~230

主要特点

耐油

耐放射性、耐碱

耐油、耐热、耐

耐寒、耐热腐蚀数据来源：2003年机设计手[润与密封》根据所给的技术参数中的温度范围和主要特O形材料选用硅橡胶。2.10制动主缸的排气装置的设计汽车液压制动系统防气阻的原因是多方面的，最直接的原因是由于制动液的高温引起的。当车辆在长坡道上空挡滑行，在多弯道上左转右拐，在复杂路上行驶与路况较好时高速行驶，驾驶员都要频繁地使用制动来控制车速。当制动液连续受压时，温度上升很快，液体受热易产生蒸汽。在快速制动时，制动液流速很大，溶解与其中的蒸汽便会游离出来，形成气泡，在制动液中形成了空穴，进而产生气压，并随液体的温度升高而升高，以致高于管外大气压，造成油流不畅，使制动性能下降。特别是在炎热的夏季，或在高原山区行车，都会因为制动液在高温下工作而产生气阻。另外，有些驾驶员为图方便，用机油或普通液压油代替制动液，这些油的抗气阻性能差，加之使用时未注意其清洁度，因而更增加了引起气阻的可能性[。2.10.1采用必要的隔热装置或增加与热源的距离；盛夏季节长时间行车时，可在制动总泵上包以湿布；要避免高速行车和频繁使用制动；要定期检查更换制动液；尽可能使用抗其阻性能好的制动液。液压传动系统往往混入空气，使系统工作不稳定，产生振动、爬行或前冲等现22

液压串联双腔制动主缸的设计象，严重时会使系统不能正常工作。因此，设计液压缸时，必须考虑空气的排除。对于要求不高的液压缸，往往不设计专门的排气装置，而是将油口布置在缸筒的两端的最高处，这样也能使空气随油液往油箱，再从油箱盖出，对于速度稳定性要求，较高的液压缸和大型液压缸，常在液压缸的最高处设置[。当松开排气塞或锁紧螺钉后，低压往复运动几次，带有气泡的油液就会排出，空气排完后，拧紧螺钉，液压缸便可正常工作。2.11制动主缸工作介质的选择液压系统对工作介质的主要性能要求需要查表所示。表性能要求合适的黏度度度特别好润滑性和抗磨性良好防腐性和抗腐蚀性好对密封材料的相容性

液压系统对工作介质的主要性能要求说明黏度确定的主要依据是液压系统中工作条件最为恶劣的液压泵等元件的类型、工作压力、使用温度及环境温度等。若工作介质的黏度太大，液压泵的吸油状况恶化，容易产生气穴和汽蚀现象，使液压泵运转困难，系统的压力损失大，效率降低；若黏度太小，则系统泄漏太多，容积损失增加，系统效率降低，并使系系统的刚性变差。为了使液压系统稳定和正常的工作求工作介质的黏度随温度的变化要小，即黏-温特性好。工作介质对液压系统中的各运动部件起润滑作用降低摩擦和减少磨损，保证系统能够长时间的正常工作。所以，要求液压工作介质具有良好的润滑性和抗磨性。液压系统中金属零件长期与工作介质接触表面在溶解于介质中的水分和空气的作用下会发生腐蚀精度和表面质量受到破坏。腐蚀颗粒在系统中循环，还会引起元件加速磨损和系统故障。工作介质必须同元件上的密封材料相容，不得引起溶胀、软化或硬化等尺寸及力学性能变化。否则，密封会失效，产生23

抗氧化性好剪切安定性好抗乳化性好清洁度高，可滤性好抗泡性其他要求

液压串联双腔制动主缸的设计泄漏，使系统压力降低，工作不能正常。工作介质与空气接触会产生氧化变质，高温、高压和某些物质会加速氧化过程。氧化后介质的酸值增加，腐蚀性增加，而且氧化生成的黏稠物会堵塞元件的小孔、缝隙、影响系统的正常工作。工作介质经过和孔元器件时要经历剧烈的剪切。这种机械作用会使介质产生两种形式的黏度变化在高速剪切下的暂时性黏度损失和聚合性增粘剂分子破坏后造成的永久性黏度下降。在高速、高压时这种情况尤为严重。水可能从不同的途径混入工作介质水的液压油工作时受剧烈搅动极易乳化，乳化使油液劣化变质和生成沉淀物，妨碍冷却器的导热，阻滞管道和阀门，减低润滑性及腐蚀金属。工作介质中的机械杂物会堵塞液压元件通路起系统故障。混入和溶入工作介质的空气常气泡和雾沫空气两种形式析出起泡的介质使统压力降低滑条件恶化，动作刚性降低，并引起系统产生异常噪声、振动、和气泡。在工作压力下，具有充分的不可压缩性，具有良好的化学稳定性，低温流动性，抗燃性、以及无毒性、无臭味、热导率和比热容要大。资料来源；年《液压气动技术速查手[M].》由此可见液压油介质的选择要考虑液压系统的环境条件，工作条件、工作液体的质量、技术经济性、抗泡性、清洁度高，可滤性好、抗乳化性好、剪切安定性好、对密封材料的相容性等等。液压油的选择需要查表所示。24

表

液压串联双腔制动主缸的设计根据工作环境和使用工况选择液压油的品种环境

压力Mpa以

压力

压力

压力4以工况

下，温度

C

7Mpa

温

7~

以

下，温度室内固定液压设

度HLHL

以下

下，温度50~80

80~C下

以备

寒天寒区或严寒区地下水上

HL

HVHSHL

HVHS

HVHS高温热源明火附近

HFAEHFAS

HFB

资料来源；年《液压气动技术速查手[M].》由于课题所给的技术参数的温度范围是

40

~

工作环境、压力大小和综合考虑[，因此选择HL。25

液压串联双腔制动主缸的设计3结

束

语在设计过程中，得到了指导老师的精心指点。由于时间较紧，任务重、经验不足，缺点和错误在所难免，希望老