制动器的类型及工作原理

制动器是用来减低机械速度或迫使机械停止的装置。

常用的制动器多采用摩擦制动原理，即利用摩擦元件（如制动带、闸瓦、制动块和制动轮等）之间产生摩擦阻力矩来消耗机械运动部件的动能，以达到制动的目的。图12.12和图12.13分别为盘式制动器和敦式制动器。

图12.12　盘式制动器

图12.13　鼓式制动器

制动器主要由制动架、摩擦元件和驱动装置3部分组成。许多制动器还装有自动调整装置。

按照工作状态，制动器可分为常开式和常闭式。常开式制动器经常处于松闸状态，抱闸时需要外力，如汽车、自行车的制动器就是常开式制动器。常闭式制动器则是靠弹簧或重力使其经常处于抱闸状态，机械设备工作时松闸，如起重机、电梯的提升机构就属于常闭式制动器。

制动器的种类也很多，下面介绍几种常用制动器的基本原理。

图12.14为带式制动器的工作原理图。当驱动力Q作用在制动杠杆1上时，制动带2便抱住制动轮3，靠带与轮之间的摩擦力矩实现制动。带式制动器结构简单，但制动力矩不大，为了增加效果，制动带材料一般为在钢带上覆以石棉或夹铁砂帆布。这类制动器适合于中、小载荷的机械及人力操纵的场合。

图12.15所示为闸瓦制动器工作原理图。主弹簧2拉紧制动臂1与制动闸瓦3使制动器紧闸。当驱动装置的驱动力Q向上推开制动臂1时，则使制动器松闸。

图12.14　带式制动器的工作原理(www.xing528.com)

1—制动杠杆；2—制动带；3—制动轮

图12.15　闸瓦制动器的工作原理

1—制动臂；2—主弹簧；3—制动闸瓦

制动器通常应安装在机械的高速轴上，大型设备（如矿井提升机）的安全制动器则应安装在靠近设备工作部分的低速轴上。

由于有些制动器已标准化或系列化，并由专业工厂生产，因此，设计者在设计制动器时，也像设计联轴器和离合器那样，主要是合理选择类型和结构、选择或设计驱动装置（手驱动、电气驱动或液压驱动等）；必要时，对主要零件进行工作能力验算以及制动器发热验算。关于这些问题的解答，可查阅有关设计资料。