《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Tf

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Wp，则Wp＝KQ。

T2WfR2KQfR

fpeeTf=2WPfReη Q——气室推力；

f——摩擦块的摩擦系数； Re——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RdRd上的摩擦力对制动盘中心的力矩为fqRdRd，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

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制动力矩为： 2TfR2R1fqR2dRd23fq(R2R13)3

单侧衬块给予制动盘的总摩擦力为：

fWfqRdRdfq(RR)

R2pR12221得有效半径为：

3R134R1R2R1R22R2Re2[1]()222fWP3R2R132(R1R2)Tf

式中R1＝134，R2＝214（考虑到制动盘的倒角）

计算得：Re＝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：

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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（77.94，29.2°）； 工作半径R＝67.65；

工作范围：＝74°～90°～85.83°；

气室推杆端部球头圆心的运动轨迹方程： 2cos()R （1） 其中77.94；29.2；R67.65

代入（1）式得：155.88cos(29.2)1498.120 （2）

设气室推出长度为H，H10 。

制动力臂的长度为L，由坐标关系图可以得到下式：

L(67.5738.84ctg)sin （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。

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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

WPQLKQesinf(Rrecos)

式中：WP——压力臂正压力；

Q——气室推力； L——压力臂臂长； e——偏心距：4mm；

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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；

KL16.01~16.96~16.3esinf(Rrecos)

5.制动力矩的模拟计算

T2WfR2KQfR

fpeeQ——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％； T15037~15930N·m

f

从上述计算中可以看到，气压盘式制动

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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。

Tf=2WPfReη

Tf=2x1406X0.45x0.95x80

2x7980X0.45x177 x0.95

Q——气室推力；

f——摩擦块的摩擦系数； Re——制动半径；

η——机械传动效率。

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