一般的減速機(jī)制動系統(tǒng)都是對原動機(jī)(電動機(jī)或發(fā)動機(jī))進(jìn)行制動操作,也稱為輸入制動,所需制動力較小,但由于慣性的作用會對減速機(jī)的齒輪和傳動軸造成破壞。為解決這一難題,延長減速機(jī)的使用壽命,著手研制了一種輸出制動的減速機(jī)液壓制動系統(tǒng),該系統(tǒng)通過對減速機(jī)的輸出軸進(jìn)行對稱制動設(shè)計,不僅確保了足夠的制動力,還有效地避免了制動時引起的減速機(jī)齒輪和傳動軸的破壞;重點(diǎn)對制動液壓油缸進(jìn)行了創(chuàng)新性設(shè)計,采用變徑活塞以及大端受力,小端彈簧復(fù)位的結(jié)構(gòu),大大提高活塞對徑向力的承受能力,設(shè)有防止變徑活塞轉(zhuǎn)動裝置,從而提高制動液壓油缸的使用壽命。該減速機(jī)液壓制動系統(tǒng)簡單有力,制動液壓油缸極具創(chuàng)新性,在市場得到廣泛應(yīng)用,深受好評。 

【文章來源】：中國水運(yùn)(下半月). 2020年05期

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

減速機(jī)液壓制動系統(tǒng)原理圖

兩個制動件2對稱均布在制動轂3的圓周方向上，不僅可以減小每一個制動件受到制動轂3的作用力，而且可以使制動轂3的徑向受力均勻，避免其因受力不均出現(xiàn)偏移而造成破壞。在本系統(tǒng)中制動件采用圓弧型結(jié)構(gòu)。其中，制動件2的外圓弧與制動油缸的活塞桿伸出端連接；制動件2的內(nèi)圓弧設(shè)有耐磨的摩擦涂層，且內(nèi)圓弧的半徑尺寸與制動轂3的半徑尺寸相等。這樣在通過制動件2與制動轂3相互接觸產(chǎn)生摩擦力進(jìn)行制動時，可以使制動件2與制動轂3之間的接觸面積最大，從而提高對制動轂3的制動效果。1.制動液壓缸；2.制動件；3.制動轂圖2制動器結(jié)構(gòu)圖2．工作過程當(dāng)減速機(jī)正常工作時，制動件10處于松開狀態(tài)，液壓泵3關(guān)閉，系統(tǒng)沒有壓力，制動轂11正常運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)需要進(jìn)行制動操作時，開啟液壓泵3，油液經(jīng)液壓泵3、管路12同時進(jìn)入兩個制動單元2中，并經(jīng)過單向節(jié)流閥7中的單向閥進(jìn)入制動油缸9內(nèi)。在高壓油的作用下，活塞克服彈簧的彈簧力逐漸伸出，當(dāng)制動件10與制動轂11接觸時產(chǎn)生摩擦力，使輸出軸停止旋轉(zhuǎn)。需要解除制動時，關(guān)閉液壓泵3，此時位于制動油缸9內(nèi)部的高壓油經(jīng)過單向節(jié)流閥7中的節(jié)流閥、管路12以及流量控制閥15流回至油箱3。二、系統(tǒng)液壓缸的設(shè)計1．系統(tǒng)液壓缸的結(jié)構(gòu)由于該減速機(jī)液壓制動系統(tǒng)是直接對與輸出軸固定連接的制動轂進(jìn)行制動操作，因此，該系統(tǒng)制動液壓缸要承受更大的軸向力和徑向力，如果采用普通的彈簧復(fù)位油缸勢必會造成結(jié)構(gòu)臃腫且易損壞，必須對制動液壓油缸進(jìn)行特殊設(shè)計。該系統(tǒng)液壓缸結(jié)構(gòu)如圖3所示。1.活塞缸筒；2-3.耐磨環(huán)；4.連接孔；5.變徑活塞；6.防塵封；7.斯特環(huán)；8.定位銷；9.安裝法蘭；10.導(dǎo)向塊；11.中間閥塊；12.螺栓；13.彈簧缸筒；14.檢測孔；15.調(diào)節(jié)螺釘；16.后蓋；17.彈簧座；18.彈簧；19.防塵封；20.斯?

第5期石世豪等：減速機(jī)液壓制動系統(tǒng)的研制95（c）剪力圖（d）彎矩圖圖4液壓缸活塞桿強(qiáng)度分析圖要對懸臂梁進(jìn)行強(qiáng)度校核，需求其最大彎曲正應(yīng)力，見公式（1）、公式（2）、公式（3）和公式（4）：maxmaxMW（1）maxMFl（2）332dW（3）max332Fld（4）式中：maxM為最大彎矩，Nmm；F為作用在懸臂梁末端的力，N；l為活塞伸出長度，mm；W為抗截面系數(shù)，3mm；d為梁截面直徑，mm。由上式可知制動液壓油缸的強(qiáng)度與剎車伸出活塞的直徑的立方成正比，推得本系統(tǒng)液壓缸強(qiáng)度是普通彈簧復(fù)位缸的8倍，該系統(tǒng)液壓缸可有效提高活塞對徑向力的承受能力。三、制動力矩的計算1．計算轉(zhuǎn)動慣量1）計算許用單次制動功060ddnMWM（5）式中：W為許用單次制動功，J；dM為額定制動力矩，Nm；為角位移，rad；0n為制動初轉(zhuǎn)速，即制動轂轉(zhuǎn)速，r/min。2）計算轉(zhuǎn)動慣量根據(jù)轉(zhuǎn)動能量定理2201122260nWJJ（6）計算可得：20182WJn（7）式中：J為制動轂上總轉(zhuǎn)動慣量，2kg/m；為角速度，rad/s。2．計算動態(tài)制動力矩由于制動過程中，制動力矩大小呈曲線變化，這里求一次制動過程中的平均動態(tài)制動力矩09.55edssnJMt（8）式中：edsM為單次平均動態(tài)制動力矩，Nm；st為有效制動時間，s。四、結(jié)論本文研制了一種新型減速機(jī)液壓制動系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過制動件直接對與輸出軸固定連接的制動轂進(jìn)行對稱制動操作，從而避免了制動時齒輪和原動機(jī)傳動軸存在破壞的問題。對制動液壓油缸進(jìn)行的創(chuàng)新性設(shè)計，通過采用變徑活塞以及大端受力，

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