第四章 制动装置

第四章制动装置分类：停止器、制动器以及二者组成的复合装置。内容：制动装置的典型构造、工作原理和计算方法。§1停止器

停止器是实现单向运动的装置。在起升机构中常用他来支持悬吊的物品，不让物品下降，由于他并不妨碍机构向起升方向运转，因此，在机构中装有停止器，只有当机构脱开停止器时，才能使物品下降。停止器分类：棘轮式和摩擦式棘轮停止器在工作时可能产生冲击，但较安全可靠，在起重机械中应用较广。

棘轮停止器的构造1.工作原理下图，由棘轮、棘爪和棘爪心轴组成。2.受力分析P棘爪心轴的位置应使P作用在棘轮的切线方向3.主要尺寸棘轮类似齿轮1）模数m2）名义直径（顶圆直径）DD=mz3）齿高hh=0.75m4）齿隙角60°5）倾斜角αα＞ρ棘轮停止器的计算

1.材料手动：HT机动：ZG或锻钢

2.齿数选定两方面考虑：（1）保证足够的强度（2）应尽量减小冲击少：结构紧凑，但冲击大多：模数过小，强度不够，或使棘轮尺寸太大。通常取齿数Z=6–25

手动取小值，机动取大值

3.棘轮模数m棘轮模数根据轮齿的弯曲强度和棘爪与轮齿间的挤压力确定。对于外啮合棘轮停止器：值列于下表中m取标准值m

=6、8、10、14、16、18、20、22、24、26、304.棘爪计算棘爪常用材料为Q235或Q255锻造，其[σ]=60MPa棘爪按偏心受压杆件计算，见上图。为减少冲击，可采用多个棘爪。5.棘爪心轴计算棘爪心轴常用材料为45钢，其[σ]=50MPa棘爪心轴常用悬挂方式固定在机架上可按弯曲强度计算见上图。对于内啮合棘轮停止器：弯曲强度计算式中系数改为1.4即可。§2制动器概述

1.作用：支持停止落重电力制动：只能减小或限制速度，不能使运动停止机械式制动器：具有一种或几种作用在起重机械中常将电力制动和机械制动结合起来，前者用于减速，后者用于停止或支持。只讨论后者。在设计或选用制动器时，应充分注意制动器的任务及对它的要求。2.分类：制动器的种类很多按用途：停止式和调速式按构造：块式、带式、盘式按操纵方式：手动、自动和手自一体按工作状态：常闭式和常开式常闭式制动器靠弹簧或重力的作用经常处于合闸状态，而机构工作时使其松闸。与此相反，常开式制动器经常处于开闸状态，而机构工作时使其合闸。为减小制动力矩，缩小制动器尺寸，通常将其装在机构的高速轴上或减速器的输入轴上。某些安全制动器则装在低速轴或卷筒上，以防传动系统断轴时物品坠落。从工作安全及减轻工人的劳动强度出发，所有的起升机构都必须采用常闭式制动器。只有为了控制制动力矩大小以便准确停车，才采用常开式制动器。为了使制动器能获得较大的制动力矩和较小的结构尺寸，可选用具有较高的摩擦系数和耐磨性的材料，用作互相接触的制动零件之一的复面。常用的制动复面材料是石棉带和碾压带。3、各种制动器应满足的要求：1）能产生足够的制动力矩2）松合闸迅速，制动要平稳3）构造简单，维修方便4）制动器的零件有足够的强度和刚度，摩擦零件要有较高的耐磨性和耐热性。5）制动器的结构要紧凑一、双瓦块式制动器

1.长行程电磁铁双瓦块制动器（1）工作原理:

（2）完全消除制动轴上的横向力的条件:（3）合闸力P、重锤重量GC及电磁铁的选择计算方法:计入拉杆5和杠杆6的自重Gg及电磁铁芯重量Gx并考虑杠杆效率η3的情况下，对杠杆6的支点取力矩，则可求出合闸所需的重锤重量Gc：根据作功原理:

（4）电磁铁规格的计算和选择:式中:Pd、hd—电磁铁的吸力和行程（产品目录查得）k1—电磁铁行程的利用系数，取0.5-0.6考虑了铰链和复面磨损后的调节余地。ε—瓦块与制动轮间的松开间隙（退距）查表4-3N—作用在瓦块上的正压力（N）注意:1）为保证瓦块松开时的退距为ε，必须：2）为使瓦块复面材料及制动轮磨损不致过快，其之的比压力应：3）发热验算：瓦块的磨损及发热程度不仅与比压力q有关，还与瓦块在制动轮上的滑动速度v有关。因此，应验算瓦块表面的qv值。（5）长行程电磁铁瓦块式制动器的优缺点：优点：1.结构简单2.制造容易3.易产生较大的制动力矩缺点：1.有无效行程2.制动器开闭不能很迅速,反应慢。这种制动器有被淘汰的趋势。2.短行程电磁铁双瓦块制动器（1）工作原理：（2）计算（同长行程类似）：（3）电磁铁的计算和选择：根据作功原理:式中:M1—电磁铁的吸引力矩（产品目录查得）k2—电磁铁行程的利用系数，取0.85-0.9ε—瓦块与制动轮间的退距，查表4-4—铁芯允许的最大摆动角度（4）pv验算同长行程电磁铁制动器的计算（5）优缺点：优点：1.重量轻2.外形小3.制动器开闭很迅速缺点：1.制动过猛，冲击大2.松闸所需电磁铁吸力很大3.不适宜在繁重的机构中工作3.电力液压推杆瓦块式制动器4.液压电磁铁制动器二、带式制动器这种制动器是由包在制动轮上的制动带与制动轮产生的摩擦力来制动的。

分类：简单式差动式综合式

三种制动器的零部件构造是相同的,区别仅在于制动带在制动杠杆上的