【正文】 塊式制動器：兩個對稱布置的制動瓦塊在徑向抱緊制動輪產(chǎn)生制動力矩，從而使制動輪軸所受制動力抵消。對于落重制動器，則應(yīng)該考慮散熱問題，它必須具有足夠的散熱面積將重物的位能所產(chǎn)生的熱量散去，以免制動器過熱而損壞或 失效。 在起重機的各個機構(gòu)中，制動器可以具有上述一種或幾種作用。某些起重機的起升機構(gòu)還利用制動器來使物品以所要求的速度下降，例如汽車起重機、淬火起重機等。自重不完全平衡的起重伸臂也必須用制動器將它維持在一定的位置。制動狀態(tài)還能阻止機構(gòu)在外載荷作用下運動。 制動器工作原理 制動器的工作原理是利用摩擦副中產(chǎn)生的摩擦力矩來實現(xiàn)制動作用，或者利用制力與重力的平衡，使機器運轉(zhuǎn)速度保持恒定。為了減小制動力矩，縮小制動器的尺寸，通常將制動器安裝在機構(gòu)的高速軸上，也就是電動機上，或減速器的輸入軸上。除此之外還著重介紹了制動臂、松閘器等關(guān)鍵部件的設(shè)計參數(shù)及注意事項，同時細(xì)節(jié)方面對于制動器的靜力矩 也做了詳細(xì)的計算設(shè)計。摩擦材料分金屬和非金屬兩類。 使機械運轉(zhuǎn)部件停止或減速所必須施加的阻力矩稱為制動力矩。 在行車過程中，一般都采用行車制動（腳剎），便于在前進的過程中減速停車，不單是使汽車保持不動。若行車制動失靈時才采用駐車制動。制動力矩是設(shè)計、選用制動器的依據(jù)，其大小由機械的型式和工作要 求決定。前者常用的有鑄鐵、鋼、青銅和粉末冶金摩擦材料等，后者有皮革、橡膠、木材和石棉等。 Abstract Brakes can be divided into two categories, industrial brakes and automotive brakes, automotive brake is divided into brake (foot brake) and the parking brake. In the driving process, generally used brake (foot brake), to facilitate the process of deceleration in the forward stop, not just the car to remain intact. If the traffic Zhidongshiling when using the parking brake. When the car pletely stopped, it has to use the parking brake (hand brake), to prevent the vehicle front and rear slip slide. After stopping the general addition to the parking brake, the uphill hanging in a stall to stall (after the slide to prevent), downhill to hang in the reverse gear (to prevent forward slip.) Mechanical moving parts to stop or slow down the resistance of the moment must be applied as the brake torque. Braking torque is the design, selection based on the brake, the size of the pattern and work by the mechanical requirements of the decision. Friction material used on brake (brake parts) directly affects the performance of the braking process, and the main factors affecting the performance of the working temperature and the temperature rise speed. Friction material should have high and stable friction coefficient and good wear resistance. Metallic and nonmetallic friction materials subcategories. The former are monly used cast iron, steel, bronze, and powder metallurgy friction materials, which have leather, rubber, wood and asbestos. Disc brake arm frame is a new major for the braking device handling equipment. This paper focuses on its characteristics, key ponents of the selection or design methods, the main performance parameters and some bench test results. Highlights in addition to the brake arm, loose brake ponents, etc. The key design parameters and considerations, while the details of the static torque for the brake has also done a detailed calculation of design. 第 1章 概 論 制動器（ brake staff）簡介 制動器就是剎車，是使機械中的運動件停止或減速的機械零件；俗稱剎車、閘。但對安全性要求較高的大型設(shè)備（如礦井提升機、電梯等）則應(yīng)裝在靠近設(shè)備工作部分的低速軸上。具體如下：制動器是依靠摩擦副間的摩擦而產(chǎn)生制動作用的，摩 擦副中的一組與機構(gòu)的固定機架相連。采用摩擦制動的優(yōu)點是：機構(gòu)制動平穩(wěn)可靠，有時還可以根據(jù)需要調(diào)整制動力矩的大小。運行機構(gòu)與回轉(zhuǎn)機構(gòu)也需要用制動器使它們在一定的時間或一定的行程內(nèi)停下來。 綜上所述，制動器的作用有如下三種。 在設(shè)計或選用制動器時，應(yīng)充分注意制動器的任務(wù)以及對它的要求。 制動器的種類 根據(jù)制動器的構(gòu)造形式分類 a、 帶式制動器：利用撓性鋼帶壓緊制動輪產(chǎn)生制動力矩。塊式制動器結(jié)構(gòu)緊湊，緊閘和松閘動作快，但沖擊力大。 d、 盤式制動器：其上閘力是軸向力，成對互相平衡，但其摩擦力對制動輪軸產(chǎn)生制動力矩，其大小依制動塊的數(shù)目與安裝而定。它較多地應(yīng)用于各類起重機中。 根據(jù)制動器驅(qū)動方式形式分類 a、自動式制動器的上閘與松閘是自動的。 制動輪 制動輪通常由鑄鋼制造，轉(zhuǎn)速不高的制動輪也可以用組織細(xì)密的鑄鐵制造。裝在高速軸上的制動輪應(yīng)全部加工，否則應(yīng)進行平衡，以避免不平衡質(zhì)量引起的振動。固定瓦塊構(gòu)造簡單，但由于對安裝要求高，現(xiàn)在幾乎已不采用。 /n,n=4或 5。增大包角可以增加制動力矩，但包角太大降低散熱作用，同時也使瓦塊下端松閘間隙太小。 關(guān)于制動襯料的要求 ： 1）摩擦系數(shù)大。 5）不傷制動輪。 9） 導(dǎo)熱性 一般摩擦材料的導(dǎo)熱性都不好，為了提高導(dǎo)熱性能，有的制動襯料中加入一些導(dǎo)熱性能良好的銅絲或銅末。 3）石棉壓制品 將石棉碎片與橡膠及小量硫混合壓制在一起，然后進行硫化。常?；烊朦S銅絲碎段或黃銅末以提高耐熱性。調(diào)節(jié)各組元的含量，可得到所需要的性能。下表列出了常用的制動粉末冶金摩擦材料的成分和性能。但由于強度較高，容許比壓力較大，工作溫度較高，特別適合于高速重載工作。采用鉚接的辦 法，襯料的利用率僅為 50%左右。由于鑄鋼制動臂費工、費料、自重大，所以現(xiàn)在我國大都將制動臂改為由兩片鋼板組成。但由于在制動過程中兩瓦塊制動壓力不相等，合力不為零，使制動輪軸受彎曲力。制動器的松閘器有制動電磁鐵和電動推桿。直流電磁鐵的電流完全由線圈電阻決定，具有恒定的磁勢，其磁通大小隨磁鐵空氣間隙而變，氣隙大時磁通小，吸力也??；完全吸合后磁通最大，吸力也最大。當(dāng)氣隙大時，由于電感小，電流很大，完全閉合后電流降到最小。如果在交流電動機處需要采用直流電磁鐵，則必須附加整流設(shè)備。 上述簡單的電磁鐵的共同缺點是動作時有猛烈的沖擊。它的動作平穩(wěn)，無噪聲，壽命長。 電動推桿 目前采用的電動推桿有兩種，即電動液壓推桿與電動離心推桿，兩者的基本原理都是利用回轉(zhuǎn)物體的離心力，前者是利用回轉(zhuǎn)液體離心力所產(chǎn)生的液體壓力，后者是利用重塊回轉(zhuǎn)時的離心力。 3) 推力恒定。 。目前我國尚未生產(chǎn)這種松閘器。最小松閘間隙根據(jù)制動材料的彈性而定，通常約為 ε min=~，用以保證制動輪在旋轉(zhuǎn)時不致由于振擺、軸的撓度以及熱膨脹而與制動瓦接觸。一方面要求松閘器的實際行程（它通常小于額定行程）合乎要求，這樣就保證了兩側(cè)的松閘間隙的和為規(guī)定值。最簡單的就是裝設(shè)可調(diào)整的頂螺釘（圖 8a、 b）。 η t— 卷筒的機械效率 滑輪 效率 阻力 系數(shù) η Z m η η 2 3 4 5 6 8 10 滾動軸承 滑動軸承 作用在電動機軸上的靜力矩為： Mj= Mjt/iη ch＝ (PQ+PO)DO/2miη 式中 Mj— 靜力矩，單位為 Nm i— 減速裝置的傳動比 下降時作用在電動機軸上的靜力矩為： M＇ j=(PQ+PO)DOη ＇ /2mi DO— 卷筒的卷繞直徑 η ＇ — 下降時總機械效率 η ＇ =η ＇ chη Z＇ η dη t η Z＇ — 下降時滑輪組效率 η ＇ ch— 下降時減速裝置效率 通常 η Z＇ ≈η Z η ＇ ch≈η ch η ＇ ≈η 制動器的選用 （ 1）制動器的制動力矩，應(yīng)該滿足以下要求： MZ≥ k? M＇ j 式中： MZ—— 制動器的制動力矩； M＇ j—— 制動器所在軸的力矩； k—— 安全系數(shù)，參見下表。必須使用常開式操縱制動器時，應(yīng)加裝停止器。 運行、回轉(zhuǎn)機構(gòu)采用自動作用常閉式制動器時，應(yīng)滿足制動時間或制動減速度的要求。行車制動由車輪制動器實現(xiàn)。電磁塊式制動器標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的制動轉(zhuǎn)矩可在（ ～ ）額定轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)調(diào)整。 4）吊運熾熱金屬或其他危險品的起升機構(gòu)，以及發(fā)生事故可能造成重大危險或損失的起升機構(gòu)，每套獨立的驅(qū)動裝置都應(yīng)裝設(shè)兩套支持制動器。制動器的零件，出現(xiàn)下述情況之一時應(yīng)報廢更新： 1）制動器的零件出現(xiàn)裂紋； 2）制動帶或制動瓦塊摩擦墊片厚度磨損達原厚度的 50%； 3）彈簧出現(xiàn)塑性變形； 4）鉸接小軸或軸孔直徑磨損達原直徑的 5%； 5）制動輪輪緣厚度磨損，對起升、變幅機構(gòu)損壞達原厚度的 40%，對其他機構(gòu)磨損達原厚度的 50%。 制動輪的主要尺寸 D（直徑）與 B（瓦塊寬度） 計算簡圖如圖 9所示。 對于液壓電磁鐵，由于它的松閘行程是恒定的，應(yīng)當(dāng)根據(jù)松閘行程來決定傳動比 i，即 （ 6） 這時松閘的能量儲備全部為松閘推力的儲備，如果儲備不過大，對于有緩沖能力的松閘器是沒有什么嚴(yán)重不利的。系數(shù) ，并使松閘力有一些儲備。 故 （ 9） 式中 η ＇ —— 彈簧上閘的機械效率， η ＇＞ η 松閘時彈簧最大力為： Fptmax=Fpt+2ε maxKit （ 10） 式中 K—— 彈簧剛度； it—— 制動瓦塊到彈簧的速比。 制動器在制動時的動力系數(shù) 制動器的發(fā)熱驗算 制動器的發(fā)熱驗算是設(shè)計制動器很重要的一個環(huán)節(jié)。 制動器每小時的制動摩擦熱量 Qzh=AzhZ (4) 式中 Z—— 每小時制動次數(shù)，單位為次 /h； Azh—— 每次制動時的平均制動功，單位為 。起升時制動功為： (7) 下降時制動功為： （ 8） 在驗算制動器發(fā)熱時，應(yīng)取兩者平均值 （ 9） 式中 —— 制動安全系數(shù) 。 2）對于塊式制動器為： A=2π DBl（ 1α /360176。 式中 α —— 平均散熱系數(shù)，單位為 J/(m2?h?K)； （ 13） α 0—— 靜止時的散熱系數(shù)，其值為 21000J/(m2?h?K)； α d—— 制動輪轉(zhuǎn)動時的散熱系數(shù)，隨制動輪的圓周速度而定 α d=25600ν J/(m2?h?K) （ 14） α d 的值為下表（ 1） α f—— 輻射散熱系數(shù)，單位為 J/(m2?h?K)，其值依 tmax 而定（表 2） 表 1 制動輪轉(zhuǎn)動時的散熱系數(shù) ν /