《气压盘式制动器制动力矩的计算》

T=

气压盘式制动器制动力矩的计算

1.制动力矩

在气压盘式制、动器中，制动力矩T f

主要来源于压力臂（增力杠杆元件）对气室推力Q 的放大，我们将其称之为传动比K ，经过增力机构放大的正推力为W p ，则W p ＝KQ 。

ηηe

e p

f KQfR fR W T 22== Tf=2W P fRe η Q ——气室推力；

f ——摩擦块的摩擦系数；

R e ——制动半径；

η——机械传动效率。

2.制动半径

根据右图，在任一单

元面积RdR ϕd 上的摩擦力

对制动盘中心的力矩为

ϕdRd fqR 2，式中q 为衬块与

制动盘之间的单位面积

上的压力，则单侧制动块作用于制动盘上的

制动力矩为： θϕθθ)(322313222

1R R fq dRd fqR T R R f -==⎰⎰-

单侧衬块给予制动盘的总摩擦力为：

θϕθθ)(21

222

1R R fq dRd fqR fW R R p -==⎰⎰- 得有效半径为：

)2]()(1[34322212212121223132R R R R R R R R R R fW T R P f e ++-=--⋅==

式中R 1＝134，R 2＝214（考虑到制动盘的倒角）

计算得：R e ＝177。

3.压力臂力臂

下图为装配状态压力臂的工作范围图：

由上图简化成下列坐标关系：

坐标原点为气室推杆的安装基点；

压力臂工作圆心的坐标点为（67.57，38.84），极坐标为（77.94，29.892°）； 工作半径R ＝67.65；

工作范围：α＝74°～90°～85.83°；

气室推杆端部球头圆心的运动轨迹方程： 220002)cos(2R =+--ρααρρρ （1）

其中94.770=ρ；︒=892.290α；65.67=R

代入（1）式得：012.1498)892.29cos(88.1552

=+︒--αρρ

（2）

设气室推出长度为H ，10-=ρH 。

制动力臂的长度为L ，由坐标关系图可以得到下式：

ααsin )84.3857.67(ctg L -= （3）

因此，测出气室的推出长度，就可以求出压力臂的力臂长度。

上图为压力臂力臂长度计算图，左图中β是α的余角，根据（3）式导出α与L 的关系，再根据（2）式推导出力臂L 与推杆行程H 的关系。

4.压力臂传动比

KQ e r R f e QL W P =-++=)cos (sin γγ

式中：W P ——压力臂正压力；

Q ——气室推力；

L ——压力臂臂长；

e ——偏心距：4mm ；

R ＝21；

r ＝2.6；

f ——滚动轴承摩擦系数，取0.002；

γ——在60.053°～101.873°之间递

增(终止角＝180°-78.127°＝101.873°)

K ——理论传动比；

3.16~96.16~01.16)cos (sin =-++=γγe r R f e L K

5.制动力矩的模拟计算

ηηe

e p

f KQfR fR W T 22== Q ——气室推力，20”气室，输入气压为700KPa 时，公称推力7980N ；

f ——摩擦块的摩擦系数，设为0.35； η——机械传动效率，设为95％；

m N T f

·15930~15037=

从上述计算中可以看到，气压盘式制动

器制动力矩计算的关键就是计算出增力机构的增力比，它的大小也最终决定了各种盘式制动器的制动力矩。

T f=2W P fReη

Tf=2x1406X0.45x0.95x80

2x7980X0.45x177 x0.95

Q——气室推力；

f——摩擦块的摩擦系数；

R e——制动半径；

η——机械传动效率。