JZC350混凝土搅拌机离合器刹车带的设计

刘春东,张东辉,张兰娣,胡一龙

（河北建筑工程学院,075000）

1 离合器工作原理

如图1所示，离合器是由手柄进行操控，离合器制动轮和钢丝绳卷筒制成一体，并垂直安装在搅拌筒底面中央的减速器下。当扳动上料手柄时，滑塞向上插进松紧撑中，随着活塞与松紧撑接触直径的逐渐变大松紧撑会拉紧内刹车带，从而使其抱紧活动滚筒，活动滚筒在轴的带动下随轴转动而卷起钢丝绳，外刹车带在离合器转动时被自动松开，因此它不阻止钢丝绳卷筒的正向旋转。当料斗到达上止点碰撞限位挡板时，由于连动杠杆机构的作用使内刹车带放松，料斗停止上升，离合器产生反转趋向，外刹车带立即抱合，料斗停在卸料处。下降料斗时，扳动料斗下降手柄，使离合器外制动带放松，料斗靠自重下降。

图2 制动轮受力分析

2 内刹车带的基本参数

本设备刹车带选用的是外抱式刹车带，结构简单、紧凑，包角大，占用空间小，制动所需外力小，非常适合在手动操作的小型设备中起制动作用。

3 内刹车带的设计与计算

离合器制动轮的受力如图2所示。

图1 离合器结构示意图

式中，F-圆周力，N；T-制动转矩，N·m；-摩擦因数；制动轮包角；D-制动轮直径，m。

根据表1，当石棉橡胶和钢作为摩擦副时，干式摩擦因数=0.4，D取0.229m，所以可得：

（1）带与轮的压强验算

带与轮间的实际压强为

式中，S-带的变动张力，其值由带的最小张力变到最大张力。

带与轮之间最小和最大压强分别为

从表3-1可知，许用压强，因此有（2）带宽计算

（3）制动钢带厚度验算

式中：-被铆钉孔削弱最多截面上的孔数，-钢带链接铆钉孔直径，mm，-钢带的许用拉应力，MPa。采用Q235-A时=1，18MPa=。7 8MPa；采用35钢时，=105MPa；采用45钢时，

由于设备材料用的是Q235，所以=78MPa；铆钉孔削弱最多截面上空最多有一个，所以n=1；钢带链接铆钉孔直径=5mm，则 ：

表1 摩擦副计算图用数据

设备的刹车钢带的厚度为1.5mm大于0.7mm。

（4）覆面单位面积上摩擦功率计算

式中，P-压强，取上面的平均值，制动轮圆周速度， ，（m/s）；-制动轮转速，覆面单位面积上许用摩擦功率值，MPa·m/s。

4 外刹车带的设计与计算

因为内制动轮直径为318mm，所以初选内刹车带直径为320mm的石棉橡胶，其厚度为6mm，宽度为50mm，长度为720mm。刹车带外部为1.5mm厚的A3钢板，其长度为1129mm，宽度为50mm。

外刹车带的相关计算过程与内刹车带类似。带和轮间的最小压强和最大压强为

设备的刹车钢带的厚度为1.5mm大于0.64mm。

覆面单位面积上摩擦功率

参考文献

[1] 成大先. 机械设计手册.北京：化学工业出版社，2000.

[2] 董刚，李建功.机械设计.机械工业出版社。