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（优秀毕业全套设计）电动绞车刹车装置的设计（整套下载）

电动机静功率取.，则.考虑工作级别不同条件下换算时的换算系数。得.考虑其电动机工作时间对发热影响得系数。得取.。将数值代入上式得故所选电动机发热条件通过。制动系统.离合器的设计手控绞车常使用圆锥摩擦离合器，并配以带式制动器进行工作。圆锥摩擦离合器分单锥式和双锥式，见图。绞车以使用单锥式为多。绞车亦有使用涨圈摩擦离合器的，但目前使用较少。圆锥摩擦离合器的结构简单，接合比较平稳，脱开后能保持摩擦面完全分离。但对轴的偏心比较敏感，锥体加工要求高。由于圆锥摩擦离合器的接触面积小，在传递大转矩时，外形尺寸较大，结构不紧凑，接合平稳性降低。因此，仅适用于中小吨位的绞车。图圆锥摩擦离合器圆锥摩擦离合器的结构及工作原理如图所示，卷筒左端是摩擦离合器和制动器，右端是棘轮停止器。摩擦离合器的圆锥面和制动器的摩擦面就是卷筒凸缘的内外表面。摩擦块与开式传动的大齿轮联为体。通过操纵手柄图使多线螺旋图旋转，带动顶杆图作轴向运动，推动推进板和垫圈，使卷筒沿轴向向左移动与锥形摩擦面紧密结合，从而使卷筒转动。制动前，必须先打开离合器，此时需按相反方向转动离合器操纵手柄，通过弹簧的反作用力使卷筒与大齿轮脱离接触。几乎同时，带式制动器上闸进行制动。为使制动更加可靠，又使用了棘轮停止器。图离合器制动器停止器组合系统主轴齿轮制动轮摩擦木弹簧卷筒棘轮垫圈推进板顶杆顶丝箱顶丝摆动臂连杆推力球轴承弹簧压盖调整螺栓图离合器制动器操纵系统简图制动器操纵手柄离合器操纵手柄连接头连接杆连接螺杆制动闸带弹簧二圆锥摩擦离合器的参数确定圆锥摩擦离合器的主要尺寸摩擦面的平均直径摩擦面的平均直径用下式计算式中圆锥工作面的大端和小端直径离合器轴径。值也可根据具体结构确定。摩擦面的工作宽度圆锥面母线工作部分宽度用下式计算摩擦锥的半锥角为避免离合器接合后锥面自锁不易脱开，通常取摩擦锥半角式中离合器接合面的摩擦系数摩擦锥半锥角。上述参数，是离合器设计的重要几何参数。.制动器的设计计算制动器的外形为了确保绞车安全，可靠地工作，必须装设制动器。制动器分类特点及其选择，制动器按用途可分为停止制动支持制动和下降制动三种。停止和支持式制动器具有停止和支持中午悬挂在空中的作用而下降式制动器除具有前者停止运动的作用外，还具有调节机构运动的作用。按照工作状态，制动器又分为常闭式和常开式。常闭式制动器经常处于合闸状态，当机构运转时，可利用人力电磁力等外力使制动器松闸。而常开式与此相反，它经常处于松闸状态，只有施加外力时才能合闸。按照制动器结构特征，又分为带式制动器块式制动器蹄式制动器和盘式制动器四种。绞车至少要装套常闭式的支持制动器，并常采用带式制动器和外抱式制动器，小吨位绞车亦可采用蹄式制动器。在设计或选择制动器时，主要依据是制动力矩。无论是标准制动器，还是自行设计的制动器都要做必要的发热验算。带式制动器，带式制动器主要适合中小吨位的绞车。因其结构简单，常将制动轮与卷筒做成体。带式制动器的类型及工作原理。带式制动器是用挠性钢带包围制动轮，而带的端或两端固接在杠杆上，操纵杠杆使带压紧制动轮产生摩擦力，从而达到制动轮的目的，见图。带式制动器常见有简单式综合式和差动式三种类型。为了增加摩擦系数，在带的工作表面上装有摩擦材料，如皮革石棉和辊压带等。当制动器松闸时，应使制动带与带轮间形成.的径向间隙。为了使制动带均匀脱开，沿制动带包角圆段上装设若干弹簧，通过弹簧的径向拉力，使制动闸带均匀脱离制动轮。拧动调整螺栓来调节带与轮的径向间隙主要由主程序超声波发生子程序超声波接收中断程序及显示子程序等部分。制动带与杠杆的联接是依靠制动带的两端采用专门的联接件与杠杆联接，见图。其中端作刚性固接，见图另端利用螺纹联接，见图。联接处的铆钉应按剪切强度验算，对于材料的铆钉，杠杆与制动带联接结构处的螺栓应进行疲劳强度计算。必要时，还需对传力杠杆刚度进行校核。当松闸时，带与制动轮摩擦面之间的退距大小应能根据制动状态随时进行调节。制动过程应力求平稳，但退距过大，制动灵敏性差，制动器容易发热或制动操作困难。对较大吨位的绞车，其制动力用手进行控制比较困难，可靠性也较差，这时可采用机械或电液控制的方法。图制动操纵装置制动操纵手柄制动器手柄座棘爪操纵拉杆棘爪操纵座制动闸带操纵制动连杆操纵离合连杆棘爪棘轮弹簧图制动带与杠杆的联接型式刚性联接螺纹联接外抱块式制动器，常用的外抱块式制动器已经标准化，已有多种类型产品可供选用。这类制动器在电控绞车上应用普遍，可根据计算制动力矩初选型号，然后进行发热校核计算。在这就不具体阐述了。制动器系数的分析当时制动时总是先抱死，这是种稳定工况，但丧失了转向能力当时制动器则打开使电机带动高速轴转动，这时绞车趋于工作稳定性当时制动时电机转动时抱死，使绞车成为制动状态，这是种稳定工况，但也丧失了转向能力。分析表明，绞车在同步附着系数为制动时，其制动减速度为即，为制动强度。而在其他附着系数的制动时，达到即将抱死的制动强度这表明只有在上，制动的附着条件才可以得到充分利用。根据相关资料查出绞车.，故取.。制动器制动力矩的确定力矩分配系数计算根据公式得制动器轴最大附着力矩式中该绞车所能遇到的最大附着系数制动强度有效半径轴最大制动力矩轴距.故轴.制动力矩为.轴.制动器主要零部件制动鼓制动鼓应具有非常好的刚性和大的热容量，制动时温升不应超过极限值。制动鼓材料应与摩擦衬片相匹配，以保证具有高的摩擦系数并使工作表面磨损均匀。制动鼓相对于轮毂的对中是圆柱表面的配合来定位，并在两者装配紧固后精加工制动鼓内工作表面，以保证两者的轴线重合。两者装配后还需进行动平衡。其许用不平衡度对绞车为••对货车为••。绞车要求其制动鼓工作表面的圆度和同轴度公差.，径向跳动量．，静不平衡度。制动鼓壁厚的选取主要是从其刚度和强度方面考虑。壁厚取大些也有利于增大其热容量，但试验表明，壁厚由增至时，摩擦表面的平均最高温度变化并不大。般铸造制动鼓的壁厚制动鼓在闭口侧外缘可开小孔，用于检查制动器间隙。本次设计采用的材料是。制动蹄制动蹄腹板和翼缘的厚度，摩擦衬片的厚度，绞车多为.。衬片可铆接或粘贴在制动蹄上，粘贴的允许其磨损厚度较大，使用寿命增长，但不易更换衬片铆接的噪声较小。本次制动蹄采用的材料为。制动底板制动底板是除制动鼓外制动器各零件的安装基体，应保证各安装零件相互间的正确位置。制功底板承受着制动器工作时的制动反力矩，因此它应有足够的刚度。为此，由钢板冲压成形的制动底板均只有凹凸起伏的形状。重型绞车则采用可联铸铁的制动底板。刚度不足会使制动力矩减小，踏板行程加大，衬片磨损也不均匀。本次设计采用号钢。制动蹄的支承自由度制动筛的支承，结构简单，并能使制动蹄相对制动鼓自行定位。为了使具有支承销的个自由度的制动蹄的工作表面与制动鼓的工作表面同轴心，应使支承位置可调。例如采用偏心支承销或偏心轮。支承销由号钢制造并高频淬火。其支座为可锻铸铁或球墨铸铁件。青铜偏心轮可保持制动蹄腹板上的支承孔的完好性并防止这些零件的腐蚀磨损。具有长支承销的支承能可靠地保持制动蹄的正确安装位置，避免侧向偏摆。有时在制动底板上附加压紧装置，使制动蹄中部靠向制动底板，而在轮缸活塞顶块上或在张开机构调整推杆端部开槽供制动蹄腹板张开端插入，以保持制动蹄的正确位置。制动轮缸制功轮缸为液压制动系采用的活塞式制动蹄张开机构，其结构简单，在车轮制动器中布置方便。轮缸的缸体由灰铸铁制成。其缸简为通孔，需镗磨。活塞由铝合金制造。活塞外端压有钢制的开槽顶块，以支承插人槽中的制动蹄腹板端部或端部接头。轮缸的工作腔由装在活塞上的橡胶密封圈或靠在活塞内端面处的橡胶皮碗密封。多数制动轮缸有两个等直径活塞少数有四个等直径活塞双领路式制动器的两蹄则各用个单活塞制动轮缸推动。本次设计采用的是。.摩擦衬片的磨损特性计算摩擦衬片的磨损与摩擦副的材质，表面加工情况温度压力以及相对滑磨速度等多种因素有关，因此在理论上要精确计算磨损性能是困难的。但试验表明，摩擦表面的温度压力摩擦系数和表面状态等是影响磨损的重要因素。绞车的制动过程，是将其机械能动能势能的部分转变为热量而耗散的过程。在制动强度很大的紧急制动过程中，制动器几乎承担了耗散绞车的部分动力的任务。此时由于在短时间内制动摩擦产生的热量来不及逸散到大气中，致使制动器温度升高。此即所谓制动器的能量负荷。能量负荷愈大，则摩擦衬片衬块的磨损亦愈严重。比能量耗散率制动器的能量耗散率为.式中绞车回转质量换算系数，紧急制动时，绞车总质量，绞车制动初速度与终速度，计算时绞车取.制动时间，按下式计算.制动减速度.，前后制动器衬片的摩擦面积,质量在的绞车摩擦衬片面积在,故取。制动力分配系数。则绞车鼓式制动器的比能量耗散率应不大于.，故符合要求。比滑磨功磨损和热的性能指标可用衬片在制动过程中由最高制动初速度至停车所完成的单位衬片面积的滑磨功，即比滑磨功来衡量式中绞车总质量制动器各制动衬片的总摩擦面积，许用比滑磨功，绞车取。故符合要求。减速器的设计.传动参数的设计按额定转速初定总传动比已知要求电动机额定转速钢丝绳速度。根据计算，初取卷筒直径，钢丝绳直径.按照钢丝绳缠绕圈时进行计算卷筒转速为总传动比参考常用减速器的类型，两级圆柱齿轮减速器可实现这范围的传动比。其主要类型有展开式，分流式，同轴式。其各自特点为展开式级展开式圆柱齿轮减速器的结构简单，但齿轮相对于轴承的位置不对称，因此，轴应设计有较大的钢度。高速齿轮布置在远离转矩输入处。建议用在载荷比较平稳的场合，高速级做成斜齿，低速级可做成直齿。分流式结构比较复杂，低速级做成人字齿时相对轴承是对称的，载荷沿齿宽分布均匀，中间轴危险截面上转矩对于轴所传递的转矩减半，般用在变载荷场合。当高速级采用人字齿，结构不合理，般不用。同轴式减速起的长度较短，载荷分布也均匀。但轴向尺寸和重量较大。并限制了传动布置的灵活性。经过分析，最后决定选择展开式两级圆柱齿轮减速器。轴的转速轴轴轴.轴的输入功率轴轴轴卷筒轴的输入转矩电动机的输入转矩.则轴轴.轴.卷筒.式中分别代表连轴器，轴承，齿轮传动和卷筒的传动效率。取.，.，.，.。.减速器齿轮选择和计算低速级齿轮的计算根据输入功率.,小齿轮转速,传动比.。选定齿轮类型，精度等级，材料和齿数。按前提示高速级选择斜齿圆柱齿轮传动根据绞车工作环境，选择其减速器为级精度材料选择。小齿轮材料选调质，硬度为，大齿轮因为外形比较大选用铸钢，经退火，常化处理后调质，硬度