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弹子加压机构是一种螺旋传动机构,由转动盘、弹子和移动盘三部分组成,是为干片式制动器提供制动压力的装置。干片式制动器主要应用于履带装甲车辆上,采用全盘接触的制动方式,摩擦面积大,产生热量多。近年来我国将履带装甲车辆越来越多地应用在高原、山地和沙漠等复杂地形中。由于高原和山地中坡降地形较多,车速较快,制动器工作会更频繁,制动载荷更高,产生的热量更多。全盘摩擦的缺点是散热性能较差,这将使制动器中出现更高的热量积累,使弹子加压机构的工作条件更加恶劣,甚至无法正常工作。因此深入研究弹子加压机构对保证干片式制动器的可靠性和车辆的安全性具有重要意义。首先本文建立弹子在圆柱螺旋滚道中的力学模型,研究弹子在圆柱螺旋滚道中的运动情况。分析弹子出现径向滑移、楔紧效应和接触角的原因,以及最大接触角的计算方法。通过构建弹子和移动盘的运动模型,研究机构参数对弹子的滚动、自旋和对移动盘的移动的影响。分析弹子产生大变形后在滚道中滑动的原因,提出弹子在滚道中滑动或滚动的条件。通过弹子加压机构各部件的受力模型,推导弹子加压机构在正向传动和反向回位过程中的力传递效率函数和机械效率函数,研究滚道螺倾旋角和摩擦系数对弹子加压机构的力传递效率和机械效率的影响,为弹子加压机构的参数选取提供了理论依据和建议。然后建立弹子加压机构的有限元分析模型,对弹子加压机构进行有限元研究。分析弹子和转动盘的接触特性,对弹子加压机构在高载荷和高温环境下的应力应变行为进行研究。同时分析典型参数(包括摩擦系数、螺旋倾角、道弹比等)对弹子加压机构各部件应力状态的影响。最后提出圆锥滚子加压机构的设计方法并对圆锥滚子进行凸度设计。针对弹子和圆柱螺旋滚道之间接触面积小,接触应力高这个缺点,提出圆锥滚子加压机构的设计方法,分析直素线圆锥滚子的边缘效应。通过对滚子素线进行凸度设计,有效消除圆锥滚子的边缘效应,使应力沿素线分布更均匀,并对不同凸型滚子进行对比分析,得到合理的凸度设计方案。