带式制动器

表1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　普通型带式制动器操纵部分计算

项　 目

计　 算　 公　 式　 与　 说　 明

圆周力F及带两端张力F₁(绕入端)，F₂(绕出端)

T——制动力矩，N·m

μ——摩擦因数，见表摩擦材料中表2

α——制动轮包角，通常取为250°～270°，复合带式的包角可达630°

D——制动轮直径，m可按表2选取

结构形式

简单带式制动器

差动带式制动器

综合带式制动器

产生制动转矩T时，所需重锤的重力G_c/N

当带退距为ε(m)时，连于杠杆上的带端位移△/m

△＝εα

电磁铁所做的功P_dh_d/J

安装电磁铁的最大距离c_max/m

产生的制动力矩T/N·m

顺时针

逆时针

T大小不变

说　　 明

a、b、c、d——长度尺寸，见图a、b、c，m。

η——制动杠杆效率，一般取η＝0.9～0.95

G_g——制动杠杆重量，N

G_x——电磁铁衔铁重量，N

a₁、a₂——长度尺寸，见图b，m

为避免自锁现象，应使a₁＞a₂e^{μ α}通常取

a₁＝(2.5～3)a₂

a₂＝30～50mm

P_d——电磁铁吸力，N

h_d——电磁铁行程，m

K_d——电磁铁行程利用系数

K_d＝0.8～0.85

ε——制动带退距，见表4

适用条件及特点

正反转制动转矩不同，顺时针旋转时制动力矩大，常用于起重机起升机构，用于单向制动

正反转制动力矩不同，顺时针旋转时制动力矩大，紧闸所需重锤的重量G_c小，用于起升机构及变幅机构。一般很少采用，有时用于单向手操纵制动

制动转矩大，正反转制动力矩相同，用于运行及旋转机构，可用于双向制动

表2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　带式制动器的荐用制动轮尺寸

计算制动转矩 T

/N·m

制动轮尺寸/mm

直　　 径　 D

宽　 度　 B

～100

100

30

100～300

100～150

40

400～600

150～200

60

700～860

200～250

70

1400～1600

300～350

90

1800～2100

400～450

90

2850～4000

500～700

110

6400～8000

800～1000

150

表3　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　制动钢带荐用尺寸及计算

带宽b/mm

25

30

40

50

60

80

100

140

200

为了保证带紧密地贴合到制动轮上。当轮径小于1m时，带宽不大于100mm；当轮径大于1m时，带宽不应大于150mm

带厚t/mm

3

3～4

4～6

4～7

6～10

带和轮间的压强及带宽 b

带和轮间的实际压强式

D——轮径

S——带的变动张力，其值由带的最小张力F₂变到最大张力F₁，其相应的最小压强P_min和最大压强P_max为

按式算出的b应比轮宽B小5～10mm

P_p——摩擦材料的许用压强，MPa见表摩擦材料中表2

覆面单位面积上摩擦功率 pυ 验算

pυ≤(pυ)_p

P——压强，取上栏中的P_min与P_max的平均值，MPa

υ——制动轮圆周速度，

n₁——制动轮转速，r/min

(pυ)_p——覆面单位面积上许用摩擦功率值，MPa·m/s见表摩擦材料中表2

制动钢带厚度 t

m——沿带宽每排最多的铆钉数

d——连接钢带与连接件(摩擦材料)用的铆钉直径，mm，一般取d＝4～10mm

σ_p——钢带的许用拉应力，MPa。钢带材料常用Q235-A、Q275和45钢。当具有覆面材料时，取σ_p＝80～100MPa，无覆面材料时，取σ_p＝60MPa

表4　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　带式制动器荐用退距值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　mm

制动轮直径 D/mm

100

200

300

400

500

600

700

800

退距　 ε/mm

0.8

1.0

1.25～1.5

1.5

这种制动器的特点：

1．构造简单紧凑；

2．包角大(可超过2π)，制动转矩大，相同制动轮直径时，带式为块式的2～2.5倍。

其缺点为：

1．在制动时，制动轴附加相当大的弯曲作用力，其值等于带张力F₁、F₂的向量和；

2．由于带的绕出端和绕入端的张力不等，故带沿制动轮周围的压强也不等，随着磨损也不均匀，其差别为e^μα倍(如μ＝0.2～0.4，α＝250°～270°时，e^μα＝2.4～6.6倍)；

3．简单和差动带式制动器的制动转矩随转向而异。因而限制了它的应用范围。

这种制动器适于应用在转矩较大而又要求紧凑的场合，如用于移动式起重机中。