瓦块（鼓）式制动器

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块式制动器的设计计算

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块式制动器的设计计算

弹簧紧闸长行程块式制动器

弹簧紧闸长行程块式制动器

表1　　　　　　　　　　　　　　　　　　长行程块式制动器的设计计算
计算内容						公式或说明							计算内容							公式或说明
额定制动转矩T_e/N·m (应等于计算制动转矩T)						给定值							摩擦副间的摩擦因数μ							见表摩擦材料中表2
制动轮直径D/m						参照现有产品选取							驱动装置到制动瓦的效率η							0.9~0.95
驱动装置额定推力P_e/N						选定							制动瓦退距ε/mm							见表2
驱动装置额定行程h_e/mm						按选定的驱动装置定							制动瓦允许磨损量Δ/mm							根据要求
驱动装置补偿行程h₁/mm						按选定的驱动装置定							制动瓦额定正压力F_n/N				直形臂 (图a)
总杠杆比i													制动瓦额定正压力F_n/N				弯形臂 (图b)
驱动装置到主弹簧的杠杆比i₁													弯形臂使制动轮轴产生弯矩的作用力ΔF₀/N
弹簧到闸瓦的杠杆比i₂													弯形臂使制动轮轴产生弯矩的作用力ΔF₀/N
表2　　　　　　　　　　　　　　　　　　块式制动器的制动瓦退距和摩擦片厚度　　　　　　　　　　　　　　mm
制动轮直径D	100			200				300			400				500			600			700		800
制动瓦退距ε	0.5~1.1			0.6~1.2				0.7~1.4			0.8~1.6				0.9~1.8			1.0~2.0			1.2~2.1		1.4~2.2
摩擦片厚度δ	8			8				8			10				10			10			12		12
注：ε 值中前一值是开始值，后一值是最终值，设计时应尽量靠近小值。
表3　　　　　　　　　　　　　　　　　　　长行程块式制动器紧闸主弹簧的计算
计算内容				公式											说明
额定工作力F_e/N															K_h——行程利用系数，对电磁液压推动器，K_h＝1 对其他推动器，K_h＝0.5~0.6 L₀——主弹簧自由长度，mm C——主弹簧刚度，N/mm η′——弹簧到闸瓦间的机械效率0.9~0.95 i₁，i₂——见表1 F_n——制动瓦额定正压力(见表2)
与闸瓦磨损量对应的弹簧伸长量L′/mm				当驱动装置有补偿行程时当利用额定行程h_e的一部分作为补偿行程时
安装长度L₁/mm
安装力F₁/N
最大工作力F_emax/N
表4　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　长行程块式制动臂的计算
																			M₁——弯矩，N·mm W₁——截面系数，mm³ K——动载系数(见表6) F₁——安装力(见表3) δ——制动臂厚度，mm B——制动臂宽度，mm d₀——制动臂销轴孔径，mm l₁，l₂——长度，mm σ_p——许用弯曲应力， σ_p＝0.4σ_s，对于Q235， σ_p＝88MPa p_sp——许用静压强，对于Q235， p_sp＝12~16MPa p_dp——许用动压强，对于Q235， p_dp＝8~9MPa
计算内容									计算公式
制动臂弯曲应力σ，MPa(危险截面在制动瓦销轴孔处)
制动臂销轴孔压强p₁/MPa
底座销轴孔压强p₂/MPa
表5　　　　　　　　　　　　　　　　　　长行程块式制动器制动瓦的计算(见表4图)
计算内容					计算公式									说明
制动块摩擦面压强p₃/MPa														D——制动轮直径，mm δ₁——制动瓦销轴孔长，mm B₂——制动瓦宽，mm β——制动块包角，rad一般取β＝70°或88° p_p——许用压强(见表摩擦材料中表2) p_sp——许用静压强，见表4 d₀——制动臂销轴孔径，mm l₁，l₂——长度，mm
制动瓦销轴孔压强p₄/MPa
表6　　　　　　　　　　　　　　　　　采用不同驱动装置时制动器的动载系数
驱动装置		短行程电磁铁					长行程电磁铁					直流电磁铁				电磁液压推杆						电力液压推杆
动载系数K		2.5					2.0					1.5				1.25						1.0
表7　　　　　　　　　　　　　弹簧紧闸长行程块式制动器驱动装置松闸力的计算(见表1、表2、表3)
计算内容			计算公式							说明
启动力F_g/N										P_e——驱动装置额定推力 K₁——吸合安全系数，K₁＝1.1~1.2(松闸振动大者取大值) K₂——吸持安全系数，K₂＝1.3~2.5(振动大者取大值) η″——驱动装置到主弹簧的效率，η″＝0.94~0.97 ε ——见表2 F₁——安装力(见表3)
保持力F_b/N
行程h/mm			h＝2.2εi≤K_hh_e

弹簧紧闸短行程块式制动器

弹簧紧闸短行程块式制动器

计　算　内　容		计　算　公　式	说　　明
主弹簧	杠杆比 i		F₀——辅助弹簧工作力，取F₀＝20~80N T′——驱动装置转动部分质量产生的力矩，见有关产品目录，N·m D——制动轮直径，m l_g——长度，m ——驱动装置额定力矩，N·m 应使T_g≤，N·m C——主弹簧刚度，N/mm h_e——额定推杆行程，mm φ_e——驱动装置额定转角，rad K_h——行程利用系数，0.5~0.6 F_d——直动式电磁铁额定输出力，N 应使F_g≤F_d K₁、K₂——见表弹簧紧闸长行程块式制动器中表7 ε——见表弹簧紧闸长行程块式制动器中表2 T_e——额定制动转矩是给定值，见表弹簧紧闸长行程块式制动器中表1
	机械效率　 η	η＝0.9~0.95
	紧闸力　 F/N
	额定工作力 F_e/N
转动式电磁铁	启动力矩 T_g/N·m
转动式电磁铁	转角 φ/rad
直动电磁铁	启动力 F_g/N
	保持力 F_b/N	F_b＝K₂[F_e+C(0.95h_e+0.05K_hh_e)]
	行程 h/mm	h＝2.2εi≤K_hh_e

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