JZC350混凝土攪拌機(jī)離合器剎車帶的設(shè)計(jì)

劉春東,張東輝,張?zhí)m娣,胡一龍

（河北建筑工程學(xué)院,075000）

1 離合器工作原理

如圖1所示，離合器是由手柄進(jìn)行操控，離合器制動(dòng)輪和鋼絲繩卷筒制成一體，并垂直安裝在攪拌筒底面中央的減速器下。當(dāng)扳動(dòng)上料手柄時(shí)，滑塞向上插進(jìn)松緊撐中，隨著活塞與松緊撐接觸直徑的逐漸變大松緊撐會(huì)拉緊內(nèi)剎車帶，從而使其抱緊活動(dòng)滾筒，活動(dòng)滾筒在軸的帶動(dòng)下隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)而卷起鋼絲繩，外剎車帶在離合器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)被自動(dòng)松開，因此它不阻止鋼絲繩卷筒的正向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)料斗到達(dá)上止點(diǎn)碰撞限位擋板時(shí)，由于連動(dòng)杠桿機(jī)構(gòu)的作用使內(nèi)剎車帶放松，料斗停止上升，離合器產(chǎn)生反轉(zhuǎn)趨向，外剎車帶立即抱合，料斗停在卸料處。下降料斗時(shí)，扳動(dòng)料斗下降手柄，使離合器外制動(dòng)帶放松，料斗靠自重下降。

圖2 制動(dòng)輪受力分析

2 內(nèi)剎車帶的基本參數(shù)

本設(shè)備剎車帶選用的是外抱式剎車帶，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，包角大，占用空間小，制動(dòng)所需外力小，非常適合在手動(dòng)操作的小型設(shè)備中起制動(dòng)作用。

3 內(nèi)剎車帶的設(shè)計(jì)與計(jì)算

離合器制動(dòng)輪的受力如圖2所示。

圖1 離合器結(jié)構(gòu)示意圖

式中，F(xiàn)-圓周力，N；T-制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，N·m；-摩擦因數(shù)；制動(dòng)輪包角；D-制動(dòng)輪直徑，m。

根據(jù)表1，當(dāng)石棉橡膠和鋼作為摩擦副時(shí)，干式摩擦因數(shù)=0.4，D取0.229m，所以可得：

（1）帶與輪的壓強(qiáng)驗(yàn)算

帶與輪間的實(shí)際壓強(qiáng)為

式中，S-帶的變動(dòng)張力，其值由帶的最小張力變到最大張力。

帶與輪之間最小和最大壓強(qiáng)分別為

從表3-1可知，許用壓強(qiáng)，因此有（2）帶寬計(jì)算

（3）制動(dòng)鋼帶厚度驗(yàn)算

式中：-被鉚釘孔削弱最多截面上的孔數(shù)，-鋼帶鏈接鉚釘孔直徑，mm，-鋼帶的許用拉應(yīng)力，MPa。采用Q235-A時(shí)=1，18MPa=。7 8MPa；采用35鋼時(shí)，=105MPa；采用45鋼時(shí)，

由于設(shè)備材料用的是Q235，所以=78MPa；鉚釘孔削弱最多截面上空最多有一個(gè)，所以n=1；鋼帶鏈接鉚釘孔直徑=5mm，則 ：

表1 摩擦副計(jì)算圖用數(shù)據(jù)

設(shè)備的剎車鋼帶的厚度為1.5mm大于0.7mm。

（4）覆面單位面積上摩擦功率計(jì)算

式中，P-壓強(qiáng)，取上面的平均值，制動(dòng)輪圓周速度， ，（m/s）；-制動(dòng)輪轉(zhuǎn)速，覆面單位面積上許用摩擦功率值，MPa·m/s。

4 外剎車帶的設(shè)計(jì)與計(jì)算

因?yàn)閮?nèi)制動(dòng)輪直徑為318mm，所以初選內(nèi)剎車帶直徑為320mm的石棉橡膠，其厚度為6mm，寬度為50mm，長度為720mm。剎車帶外部為1.5mm厚的A3鋼板，其長度為1129mm，寬度為50mm。

外剎車帶的相關(guān)計(jì)算過程與內(nèi)剎車帶類似。帶和輪間的最小壓強(qiáng)和最大壓強(qiáng)為

設(shè)備的剎車鋼帶的厚度為1.5mm大于0.64mm。

覆面單位面積上摩擦功率

參考文獻(xiàn)

[1] 成大先. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000.

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