專利名稱：有應(yīng)力釋放孔的鋼剎車盤的制作方法
有應(yīng)力釋放孔的鋼剎車盤技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于飛機(jī)制動技術(shù)領(lǐng)域，涉及鋼剎車盤的設(shè)計(jì)和制造方法。
技術(shù)背景
現(xiàn)代飛機(jī)普遍采用多盤式剎車裝置，例如二對盤、三對盤、四對盤等，剎車盤材料 一般為低合金鋼或者炭/炭復(fù)合材料。由于炭/炭復(fù)合材料具有良好的抗疲勞斷裂特性、熱 穩(wěn)定性和較輕的重量，所以炭盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較簡單，使用壽命較長。而鋼材比重大、比熱容小、 易發(fā)生熱變形，而且容易發(fā)生疲勞斷裂。這些特性使得鋼剎車盤在飛機(jī)上使用時(shí)易于變形 和斷裂，使用壽命較短?，F(xiàn)有技術(shù)中采取了一些措施以減輕產(chǎn)品重量，減少熱變形，提高疲 勞壽命，例如增加減重孔、開變形槽、采用較耐熱的低合金鋼材料等等，但是改進(jìn)效果有限。發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的比重大、比熱容小、易發(fā)生熱變形，而且容易發(fā)生疲勞斷 裂的不足，本發(fā)明提出了一種有應(yīng)力釋放孔的鋼剎車盤。
本發(fā)明包括動盤和靜盤；動盤和靜盤均為圓環(huán)形，在動盤燒結(jié)有摩擦片；其特征 在于，動盤的外圓周表面均勻分布有與機(jī)輪上鍵槽對應(yīng)的凸鍵。在動盤的盤面上均布有7 個(gè)貫通該動盤厚度的動盤變形槽。動盤和靜盤盤面上的應(yīng)力釋放孔邊緣為圓弧形。動盤 摩擦片分別位于相鄰的動盤變形槽之間。靜盤內(nèi)圓周表面均勻分布有鍵槽；在靜盤的盤面 上均布有6個(gè)貫通該靜盤厚度的靜盤變形槽。動盤變形槽和靜盤變形槽的寬度相同，均為 5mm 7mm。動盤變形槽和靜盤變形槽的槽底部為應(yīng)力釋放孔；應(yīng)力釋放孔的中心位于動盤 或靜盤外徑與內(nèi)徑的平均直徑處。應(yīng)力釋放孔的直徑是所在動盤或靜盤上的動盤變形槽或 靜盤變形槽槽寬的2 4倍。
動盤盤面的動盤變形槽是從動盤的內(nèi)圓表面向外圓表面方向分布，靜盤盤面的靜 盤變形槽是從靜盤的外圓表面向內(nèi)圓表面方向分布。
動盤變形槽與動盤上的凸鍵的位置對應(yīng)，各靜盤變形槽分別位于靜盤上相鄰的鍵 槽之間。
摩擦片兩端均為凹弧形，并且該凹弧的外形與動盤變形槽及應(yīng)力釋放孔的外形一 致。
為了減少由剎車高溫導(dǎo)致的盤件翹曲變形，本發(fā)明在動盤內(nèi)側(cè)和靜盤外側(cè)開變形槽。
倒圓部位應(yīng)采用擠壓鉸孔錐加工，以增加該部位的壓應(yīng)力。倒圓加工應(yīng)安排在熱 處理或者燒結(jié)工序之后，以保持倒圓部位的壓應(yīng)力，增加剎車盤件疲勞壽命。
在剎車過程中，由于摩擦使得鋼剎車盤產(chǎn)生高溫，在高溫的作用下，鋼剎車盤因?yàn)?材料熱脹冷縮的特性必然會產(chǎn)生盤片中心的應(yīng)力集中和邊緣處的翹曲變形，本發(fā)明中的應(yīng) 力釋放孔則能夠消除鋼剎車盤在高溫使用過程中產(chǎn)生的應(yīng)力集中，而變形槽可以有效地防 止鋼剎車盤在高溫使用過程中邊緣發(fā)生的翹曲變形，防止剎車盤因?yàn)閼?yīng)力集中而損壞，從而保證鋼剎車盤在剎車過程中尺寸保持穩(wěn)定，剎車力矩不衰減。
附圖1是動盤的結(jié)構(gòu)示意附圖2是動盤結(jié)構(gòu)示意圖的A-A視附圖3是靜盤的結(jié)構(gòu)示意附圖4是靜盤結(jié)構(gòu)示意圖的B-B視圖。其中
1.動盤凸鍵 2.動盤應(yīng)力釋放孔 3.動盤變形槽 4.動盤 5.摩擦片 6.動盤應(yīng)力釋放孔邊緣 7.靜盤 8.靜盤變形槽 9.靜盤應(yīng)力釋放孔 10.靜 盤鍵槽11.靜盤應(yīng)力釋放孔邊緣具體實(shí)施方式
實(shí)施例一
本實(shí)施例是用于某型機(jī)的剎車盤。剎車盤分為動盤和靜盤。本實(shí)施例中，動盤骨 架厚4. 8mm,動盤總厚為8mm，外徑Dl為M8mm，內(nèi)徑D3為184mm。靜盤總厚為10mm，鍵槽部 位厚6mm，外徑D4為M8mm，內(nèi)徑D6為184mm。
如圖1、圖2所示，動盤4為圓環(huán)狀，所用材料為30CrSiMoVA ；鐵基粉末合金的摩擦 片5燒結(jié)在動盤兩個(gè)盤面上。
動盤4的外圓周表面均勻分布有與機(jī)輪上鍵槽對應(yīng)的動盤凸鍵1，用于與轉(zhuǎn)動的 機(jī)輪上的鍵槽動配合。在動盤4的盤面上均布有7個(gè)貫通該動盤厚度的動盤變形槽3，該動 盤變形槽3從動盤4的內(nèi)圓表面向外圓表面方向分布，并與動盤凸鍵1的位置對應(yīng)；動盤變 形槽3寬度為5mm。動盤變形槽3的槽底部為動盤應(yīng)力釋放孔2 ；并且動盤應(yīng)力釋放孔2的 中心位于動盤4外徑與內(nèi)徑的平均直徑D2處，即動盤應(yīng)力釋放孔2中心為D2= (Dl+D3)/2。 動盤應(yīng)力釋放孔2的直徑為10mm，是動盤變形槽3槽寬的2倍。動盤應(yīng)力釋放孔邊緣6為 圓弧形。
摩擦片5共7塊，分別位于動盤4外圓周表面相鄰的動盤變形槽3之間。摩擦片 5兩端均為凹弧形，該凹弧的外形為半圓形，與動盤變形槽3及動盤應(yīng)力釋放孔2的外形一致。
如圖3、圖4所示，靜盤7為圓環(huán)狀，所用材料亦為30CrSiMoVA。靜盤7內(nèi)圓周表 面均勻分布有靜盤鍵槽10，用于與剎車殼體動配合。在靜盤7的盤面上均布有6個(gè)貫通該 靜盤厚度的靜盤變形槽8，該靜盤變形槽8是從靜盤的外圓表面向內(nèi)圓表面方向分布，并且 各靜盤變形槽8分別位于兩個(gè)靜盤鍵槽10之間。靜盤變形槽8的寬度為5mm。靜盤變形槽 8的槽底部為靜盤應(yīng)力釋放孔9，并且靜盤應(yīng)力釋放孔9的中心位于靜盤7外徑與內(nèi)徑的平 均直徑D5處，即靜盤應(yīng)力釋放孔9中心為D5 = (D4+D6)/2。本實(shí)施例中，靜盤應(yīng)力釋放孔 9的直徑為10mm，是靜盤變形槽8槽寬的2倍。靜盤應(yīng)力釋放孔邊緣11為圓弧形。
本實(shí)施例中，在動盤4內(nèi)表面和靜盤7外表面的動盤變形槽3和靜盤變形槽8用 于減少由剎車高溫導(dǎo)致的盤件翹曲變形。
實(shí)施例二
本實(shí)施例是用于某型機(jī)的剎車盤。剎車盤分為動盤和靜盤。本實(shí)施例中，動盤骨架厚Hl = 8mm，動盤總厚為H2為16mm，外徑Dl為350mm，內(nèi)徑D3為260mm。靜盤總厚H4 為14mm，鍵槽部位厚H3為9mm，外徑D4為350mm，內(nèi)徑D6為260mm。
如圖1、圖2所示，動盤4為圓環(huán)狀，所用材料為30CrSiMoVA ；鐵基粉末合金的摩擦 片5燒結(jié)在動盤兩個(gè)盤面上。
動盤4的外圓周表面均勻分布有與機(jī)輪上鍵槽對應(yīng)的動盤凸鍵1，用于與轉(zhuǎn)動的 機(jī)輪上的鍵槽動配合。在動盤4的盤面上均布有7個(gè)貫通該動盤厚度的動盤變形槽3，該動 盤變形槽3從動盤4的內(nèi)圓表面向外圓表面方向分布，并與動盤凸鍵1的位置對應(yīng)；動盤變 形槽3寬度為7mm。動盤變形槽3的槽底部為動盤應(yīng)力釋放孔2 ；并且動盤應(yīng)力釋放孔2的 中心位于動盤4外徑與內(nèi)徑的平均直徑D2處，即動盤應(yīng)力釋放孔2中心為D2= (Dl+D3)/2。 動盤應(yīng)力釋放孔2的直徑為21mm，是動盤變形槽3槽寬的3倍。動盤應(yīng)力釋放孔邊緣6為 圓弧形。
摩擦片5共7塊，分別位于動盤4外圓周表面相鄰的動盤變形槽3之間。摩擦片 5兩端均為凹弧形，該凹弧的外形為半圓形，與動盤變形槽3及動盤應(yīng)力釋放孔2的外形一致。
如圖3、圖4所示，靜盤7為圓環(huán)狀，所用材料亦為30CrSiMoVA。靜盤7內(nèi)圓周表 面均勻分布有靜盤鍵槽10，用于與剎車殼體動配合。在靜盤7的盤面上均布有6個(gè)貫通該 靜盤厚度的靜盤變形槽8，該靜盤變形槽8是從靜盤的外圓表面向內(nèi)圓表面方向分布，并且 各靜盤變形槽8分別位于兩個(gè)靜盤鍵槽10之間。靜盤變形槽8的寬度為7mm。靜盤變形槽 8的槽底部為靜盤應(yīng)力釋放孔9，并且靜盤應(yīng)力釋放孔9的中心位于靜盤7外徑與內(nèi)徑的平 均直徑D5處，即靜盤應(yīng)力釋放孔9中心為D5 = (D4+D6)/2。本實(shí)施例中，靜盤應(yīng)力釋放孔 9的直徑為21mm，是靜盤變形槽8槽寬的3倍。靜盤應(yīng)力釋放孔邊緣11為圓弧形。
本實(shí)施例中，在動盤4內(nèi)表面和靜盤7外表面的動盤變形槽3和靜盤變形槽8用 于減少由剎車高溫導(dǎo)致的盤件翹曲變形。
實(shí)施例三
本實(shí)施例是用于某型機(jī)的剎車盤。剎車盤分為動盤和靜盤。本實(shí)施例中，動盤骨 架厚Hl = IOmm,動盤總厚為H2為18mm，外徑Dl為370mm，內(nèi)徑D3為280mm。靜盤總厚H4 為16mm，鍵槽部位厚H3為10mm，外徑D4為370mm，外徑D6為觀0讓。
如圖1、圖2所示，動盤4為圓環(huán)狀，所用材料為30CrSiMoVA ；鐵基粉末合金的摩擦 片5燒結(jié)在動盤兩個(gè)盤面上。
動盤4的外圓周表面均勻分布有與機(jī)輪上鍵槽對應(yīng)的動盤凸鍵1，用于與轉(zhuǎn)動的 機(jī)輪上的鍵槽動配合。在動盤4的盤面上均布有7個(gè)貫通該動盤厚度的動盤變形槽3，該動 盤變形槽3從動盤4的內(nèi)圓表面向外圓表面方向分布，并與動盤凸鍵1的位置對應(yīng)；動盤變 形槽3寬度為6mm。動盤變形槽3的槽底部為動盤應(yīng)力釋放孔2 ；并且動盤應(yīng)力釋放孔2的 中心位于動盤4外徑與內(nèi)徑的平均直徑D2處，即動盤應(yīng)力釋放孔2中心為D2= (Dl+D3)/2。 動盤應(yīng)力釋放孔2的直徑為24mm，是動盤變形槽3槽寬的4倍。動盤應(yīng)力釋放孔邊緣6為 圓弧形。
摩擦片5共7塊，分別位于動盤4外圓周表面相鄰的動盤變形槽3之間。摩擦片 5兩端均為凹弧形，該凹弧的外形為半圓形，與動盤變形槽3及動盤應(yīng)力釋放孔2的外形一致。
如圖3、圖4所示，靜盤7為圓環(huán)狀，所用材料亦為30CrSiMoVA。靜盤7內(nèi)圓周表 面均勻分布有靜盤鍵槽10，用于與剎車殼體動配合。在靜盤7的盤面上均布有6個(gè)貫通該 靜盤厚度的靜盤變形槽8，該靜盤變形槽8是從靜盤的外圓表面向內(nèi)圓表面方向分布，并且 各靜盤變形槽8分別位于兩個(gè)靜盤鍵槽10之間。靜盤變形槽8的寬度為6mm。靜盤變形槽 8的槽底部為靜盤應(yīng)力釋放孔9，并且靜盤應(yīng)力釋放孔9的中心位于靜盤7外徑與內(nèi)徑的平 均直徑D5處，即靜盤應(yīng)力釋放孔9中心為D5 = (D4+D6)/2。本實(shí)施例中，靜盤應(yīng)力釋放孔 9的直徑為24mm，是靜盤變形槽8槽寬的4倍。靜盤應(yīng)力釋放孔邊緣11為圓弧形。本實(shí)施例中，在動盤4內(nèi)表面和靜盤7外表面的動盤變形槽3和靜盤變形槽8用 于減少由剎車高溫導(dǎo)致的盤件翹曲變形。
權(quán)利要求
1.一種有應(yīng)力釋放孔的鋼剎車盤，包括動盤(4)和靜盤(7)；動盤(4)和靜盤(7)均為 圓環(huán)形，在動盤(4)燒結(jié)有多片摩擦片(5)；其特征在于，a.動盤的外圓周表面均勻分布有與機(jī)輪上鍵槽對應(yīng)的動盤凸鍵(1)；在動盤(4) 的盤面上均布有7個(gè)貫通該動盤厚度的動盤變形槽(3)；動盤(4)和靜盤(7)盤面上的動 盤應(yīng)力釋放孔邊緣( 和靜盤應(yīng)力釋放孔邊緣(11)為圓弧形；各摩擦片( 分別位于相鄰 的動盤變形槽(3)之間；b.靜盤內(nèi)圓周表面均勻分布有靜盤鍵槽(10)；在靜盤(7)的盤面上均布有6個(gè)貫通該 靜盤厚度的靜盤變形槽(8)；c.動盤變形槽(3)和靜盤變形槽(8)的寬度相同，均為5mm 7mm；d.動盤變形槽( 和靜盤變形槽(8)的槽底部為動盤應(yīng)力釋放孔( 和靜盤應(yīng)力釋放 孔(9)；動盤應(yīng)力釋放孔( 和靜盤應(yīng)力釋放孔(9)的中心位于動盤(4)或靜盤(7)外徑 與內(nèi)徑的平均直徑處；動盤應(yīng)力釋放孔( 和靜盤應(yīng)力釋放孔(9)的直徑是所在動盤(4) 或靜盤(7)上的動盤變形槽C3)或靜盤變形槽(8)槽寬的2 4倍。
2.如權(quán)利要求1所述一種有應(yīng)力釋放孔的鋼剎車盤，其特征在于，動盤(4)盤面上的 動盤變形槽C3)是從動盤的內(nèi)圓表面向外圓表面方向分布，靜盤(7)盤面上的靜盤變形槽 (8)是從靜盤的外圓表面向內(nèi)圓表面方向分布。
3.如權(quán)利要求1所述一種鋼剎車盤組件，其特征在于，動盤變形槽(3)與動盤凸鍵⑴ 的位置對應(yīng)，各靜盤變形槽⑶分別位于靜盤(7)上相鄰的靜盤鍵槽(10)之間。
4.如權(quán)利要求1所述一種有應(yīng)力釋放孔的鋼剎車盤，其特征在于，摩擦片(5)兩端均為 凹弧形，并且該凹弧的外形與動盤變形槽C3)及動盤應(yīng)力釋放孔O)的外形一致。
全文摘要
本發(fā)明公開一種有應(yīng)力釋放孔的鋼剎車盤。本發(fā)明的動盤的外圓周表面均勻分布有與機(jī)輪上鍵槽對應(yīng)的凸鍵，靜盤內(nèi)圓周表面均勻分布有鍵槽。在動盤和靜盤的盤面上都均布有變形槽，并且該變形槽的槽底部為應(yīng)力釋放孔。應(yīng)力釋放孔的直徑是所在動盤或靜盤上的動盤變形槽或靜盤變形槽槽寬的2～4倍，并且孔邊緣為圓弧形。各摩擦片分別位于相鄰的動盤變形槽之間。動盤變形槽與動盤上的凸鍵的位置對應(yīng)，各靜盤變形槽分別位于靜盤上相鄰的鍵槽之間。動盤盤面的動盤變形槽是從動盤的內(nèi)圓表面向外到達(dá)盤面中部，靜盤盤面的靜盤變形槽是從靜盤的外圓表面向內(nèi)到達(dá)盤面中部。本發(fā)明減少由剎車高溫導(dǎo)致的盤件翹曲變形，增加剎車盤件疲勞壽命。
文檔編號F16D65/12GK102042356SQ201010592780
公開日2011年5月4日 申請日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者李曉輝, 楊尊社, 趙亞軍, 趙文慶, 陳宏偉 申請人:西安航空制動科技有限公司