無(wú)論您使用柴油機(jī)電動(dòng)機(jī)還是橡皮筋為您的

產(chǎn)品供電，您都必須找到消散和傳輸電力的方法。向下通過(guò)這些年來(lái)，像你這樣的工程師們不斷向制動(dòng)器和離合器來(lái)完成這項(xiàng)工作。今天的剎車和離合器大大超過(guò)了舊設(shè)計(jì)的性能。在競(jìng)爭(zhēng)激烈的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中，公司努力通過(guò)開(kāi)發(fā)為用戶提供特殊功能的產(chǎn)品來(lái)建立自己的地位。在本文中，我們將介紹制動(dòng)器和離合器制造商的一些創(chuàng)新實(shí)例。以下示例說(shuō)明了這些工作為設(shè)計(jì)工程師帶來(lái)的一些好處：全封閉式制動(dòng)器是食品加工業(yè)的天然材料，或者必須包含摩擦材料的磨損產(chǎn)品。但是全封閉，不通風(fēng)(TENV)制動(dòng)器確實(shí)遇到一些散熱問(wèn)題。實(shí)際上，與開(kāi)放式設(shè)計(jì)相比，TENV單元通常必須降低額定值以防止出現(xiàn)熱問(wèn)題。

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在其新一代電動(dòng)TENV Super-Mod(R)離合器制動(dòng)器中，位于威斯康星州密爾沃基市的Rexnord公司的Stearns部門聲稱其熱容量比競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品高出96%。他們實(shí)現(xiàn)了這一改進(jìn)，無(wú)需外部風(fēng)扇修改。

Stearns的直流產(chǎn)品和電子產(chǎn)品經(jīng)理Gene Poker表示，投資鑄鋁外殼是新制動(dòng)器提高熱容量的關(guān)鍵。外殼最大限度地減少了制動(dòng)器電磁部件和摩擦部件周圍的空氣空間。“這種精密鑄造允許將制動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量直接傳導(dǎo)到外殼，”撲克說(shuō)。然后，熱量通過(guò)對(duì)流離開(kāi)鋁殼體到達(dá)環(huán)境大氣。

在組件的離合器側(cè)，“端蓋是一體制成的，用于固定磁性元件，”撲克說(shuō)。就像在制動(dòng)器側(cè)一樣，熱量通過(guò)殼體的傳導(dǎo)從離合器中移出。鑄造在鋼制轉(zhuǎn)子中的雙向風(fēng)扇在殼體內(nèi)部移動(dòng)空氣以消除熱點(diǎn)。

Stearns生產(chǎn)SM-50，SM-100和SM-180尺寸的新型TENV離合器制動(dòng)器。它們產(chǎn)生的靜態(tài)扭矩范圍為16磅 - 英尺到35磅 - 英尺。

停止推土機(jī)。土方機(jī)械制動(dòng)器面臨著劇烈的運(yùn)行條件。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織發(fā)布了各種車輛(包括推土機(jī))上使用的制動(dòng)系統(tǒng)的性能要求(和測(cè)試程序)的規(guī)定。由位于明尼蘇達(dá)州Hamel的Tol-O-Matic公司的工程師進(jìn)行的設(shè)計(jì)項(xiàng)目產(chǎn)生了符合ISO標(biāo)準(zhǔn)3450-1985的新系列制動(dòng)器。此外，Tol-O-Matic現(xiàn)在正在成為這種制動(dòng)器的ISO 9000認(rèn)證供應(yīng)商。

工業(yè)建筑機(jī)械制造商，如小型反鏟挖土機(jī)和平地機(jī)，需要卡鉗制動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)。但是制動(dòng)器必須在小包裝中產(chǎn)生大的夾緊力。為了打入這個(gè)市場(chǎng)(請(qǐng)?jiān)忞p關(guān)語(yǔ))，Tol-O-Matic的工程師Tim King和John Wodnick開(kāi)始設(shè)計(jì)一種能夠適應(yīng)任何標(biāo)準(zhǔn)200毫米(8英寸)車輪的高扭矩盤式制動(dòng)器。

它被稱為210系列，提供機(jī)械，液壓和雙功能版本。該系列中最重的制動(dòng)器 - 雙功能版 - 重4.5磅。所有三個(gè)版本都采用了通用的整體支架。210上的圓盤厚度為6毫米。制動(dòng)器內(nèi)的壓力達(dá)到2,000 psi。

完全啟動(dòng)的雙活塞制動(dòng)器產(chǎn)生的扭矩最大值為1026 Nm動(dòng)態(tài)扭矩。Tol-O-Matic現(xiàn)在正在研究為新制動(dòng)器設(shè)計(jì)酚醛活塞的可能性，以提高其耐腐蝕性。但就目前而言，活塞是由傳統(tǒng)材料制成的。

把它包起來(lái)。在某些離合器應(yīng)用中，離合器的輸出軸可能在前方空轉(zhuǎn)或滑行太遠(yuǎn)。例如，在紙張傳輸應(yīng)用中，動(dòng)力通常來(lái)自安裝在軸或離合器上的齒輪或滑輪。當(dāng)離合器關(guān)閉時(shí)，來(lái)自輸入軸承和離合器內(nèi)部軸承的驅(qū)動(dòng)扭矩可以使輸出軸旋轉(zhuǎn)。

明尼蘇達(dá)州圣保羅市Reell精密制造公司的George Larson解釋說(shuō)，解決這個(gè)問(wèn)題的最常見(jiàn)和最便宜的解決方案是在軸上連續(xù)制動(dòng)。如果制動(dòng)器沒(méi)有消耗太多功率，并且軸電機(jī)有沖頭驅(qū)動(dòng)它，這種方法效果很好。

在軸上使用電磁制動(dòng)器允許用戶在減速和保持期間制動(dòng)軸。這樣做可以消除全軸速度下連續(xù)制動(dòng)產(chǎn)生的熱量。但是，Larson說(shuō)，它需要“一種裝置，其成本與離合器相當(dāng)，第二組輸入和輸出扭矩連接，以及單獨(dú)的電氣連接和控制。”

為了解決這種控制問(wèn)題，Larson及其同事設(shè)計(jì)了Reell的EC-20離合器制動(dòng)器。專利設(shè)計(jì)使用電動(dòng)卷簧離合器的磁路來(lái)控制反向邏輯制動(dòng)器。該制動(dòng)器在紙張傳送應(yīng)用中提供停止和保持扭矩。當(dāng)磁通量上升以控制彈簧接合時(shí)，它將制動(dòng)板拉向制動(dòng)器的肩部組件以釋放制動(dòng)器。然后，雙通磁路保持制動(dòng)器分離，直到電壓關(guān)閉。下一個(gè)，離合器分離并且制動(dòng)彈簧將控制板推向制動(dòng)板和摩擦轂。叉形支架保持線圈連接防旋轉(zhuǎn)和制動(dòng)防旋轉(zhuǎn)。制動(dòng)扭矩范圍為8至35盎司英寸。需要高加速扭矩和一致時(shí)間速度的應(yīng)用符合離合器制動(dòng)器的性能要求。它可以幫助減速軸并在剩余的工作循環(huán)期間保持輸出?？偟膩?lái)說(shuō)，離合器制動(dòng)器的尺寸為1-3 / 8×1-5 / 16英寸。叉形支架保持線圈連接防旋轉(zhuǎn)和制動(dòng)防旋轉(zhuǎn)。制動(dòng)扭矩范圍為8至35盎司英寸。需要高加速扭矩和一致時(shí)間速度的應(yīng)用符合離合器制動(dòng)器的性能要求。它可以幫助減速軸并在剩余的工作循環(huán)期間保持輸出?？偟膩?lái)說(shuō)，離合器制動(dòng)器的尺寸為1-3 / 8×1-5 / 16英寸。叉形支架保持線圈連接防旋轉(zhuǎn)和制動(dòng)防旋轉(zhuǎn)。制動(dòng)扭矩范圍為8至35盎司英寸。需要高加速扭矩和一致時(shí)間速度的應(yīng)用符合離合器制動(dòng)器的性能要求。它可以幫助減速軸并在剩余的工作循環(huán)期間保持輸出?？偟膩?lái)說(shuō)，離合器制動(dòng)器的尺寸為1-3 / 8×1-5 / 16英寸。需要高加速扭矩和一致時(shí)間速度的應(yīng)用符合離合器制動(dòng)器的性能要求。它可以幫助減速軸并在剩余的工作循環(huán)期間保持輸出?？偟膩?lái)說(shuō)，離合器制動(dòng)器的尺寸為1-3 / 8×1-5 / 16英寸。需要高加速扭矩和一致時(shí)間速度的應(yīng)用符合離合器制動(dòng)器的性能要求。它可以幫助減速軸并在剩余的工作循環(huán)期間保持輸出?？偟膩?lái)說(shuō)，離合器制動(dòng)器的尺寸為1-3 / 8×1-5 / 16英寸。

紡織緊張。一家專業(yè)紡織品制造設(shè)備制造商來(lái)到Inertia Dynamics Div。美國(guó)康涅狄格州科林斯維爾的Reliance Electric尋求一種低成本的離合器制動(dòng)器，用于將按鈕和按扣插入衣服的機(jī)器?？蛻粜枰粋€(gè)能夠以200轉(zhuǎn)/分鐘的速度完全封閉的裝置，無(wú)需調(diào)整離合器或制動(dòng)器至少300萬(wàn)次循環(huán)。為了使工作更有趣，產(chǎn)品工程師Kip Mentzer和他的同事們有六周的時(shí)間來(lái)設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)和運(yùn)輸產(chǎn)品。

他們組建了一個(gè)工作團(tuán)隊(duì)，其中包括工程，制造，生產(chǎn)，采購(gòu)和裝配線人員。雙周更新會(huì)議有助于確保團(tuán)隊(duì)成員之間的良好溝通。根據(jù)規(guī)格和總體要求，Mentzer決定使用單個(gè)電樞(圓盤)來(lái)消除離合器制動(dòng)器重疊。他說(shuō)，這種方法使離合器制動(dòng)器能夠滿足循環(huán)要求。他解釋說(shuō)，雙電樞系統(tǒng)(一個(gè)用于制動(dòng)器的電樞，一個(gè)用于離合器)可以自行對(duì)抗并延長(zhǎng)自行車所需的時(shí)間。

由于SMC-50設(shè)備完全封閉以允許沖洗，因此離合器制動(dòng)器外殼上沒(méi)有散熱片。包含制動(dòng)器和離合器線圈的現(xiàn)場(chǎng)杯接觸殼體。散熱發(fā)生在外殼中，起到水槽的作用。

外徑為6.50英寸，長(zhǎng)度為4.25英寸，制動(dòng)器的額定功率為22磅 - 英尺。用戶手動(dòng)調(diào)整單位。門澤說(shuō)，做這個(gè)項(xiàng)目很有趣，盡管很忙。“這真的是一個(gè)速成課程 - 事情很快就發(fā)生了。”

新的離合器制動(dòng)器可以以每分鐘400次循環(huán)的速度運(yùn)行。除了用于紡織機(jī)械外，它還可以在輸送機(jī)分度和包裝機(jī)械中找到其他應(yīng)用。

抓緊安全。騎用割草機(jī) - 商用和消費(fèi)單元 - 通常采用葉片離合器制動(dòng)器來(lái)防止割草機(jī)在切割時(shí)旋轉(zhuǎn)。通常，工程師使用最初設(shè)計(jì)用于其他工業(yè)或移動(dòng)應(yīng)用的離合器制動(dòng)器來(lái)控制割草機(jī)葉片。

華納電氣看到了生產(chǎn)定制設(shè)計(jì)的離合器制動(dòng)器的機(jī)會(huì)，該制動(dòng)器將為騎行割草機(jī)提供卓越的性能。兩種產(chǎn)品產(chǎn)生了這種感覺(jué)，MagStop(R)用于消費(fèi)者騎乘式割草機(jī)和MagStop(R)商用離合器制動(dòng)器。第一種是用于16馬力的割草機(jī)，后者適用于17至28馬力的騎馬割草機(jī)。

“這是第一款專為此應(yīng)用而設(shè)計(jì)的離合器制動(dòng)器，”華納電氣部首席工程師Scott Fuller說(shuō)。達(dá)納公司Beloit，IL。該裝置包含一個(gè)鋼制電樞(圓盤)，通過(guò)電磁鐵吸入鋼制離合器盤。給電磁鐵線圈通電會(huì)將電樞拉入由割草機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子中。該動(dòng)作使離合器接合并旋轉(zhuǎn)割草機(jī)的刀片。

當(dāng)流向線圈的電流停止時(shí)，連接到電樞的片簧將其拉回到與永磁體制動(dòng)表面接觸。由陶瓷磁鐵產(chǎn)生的制動(dòng)扭矩在三到五秒內(nèi)使葉片停止。

這種離合器制動(dòng)器無(wú)需調(diào)整。盡管磨損，磁力也會(huì)將電樞吸引到制動(dòng)表面。富勒表示，由于施加在電樞上的磁力保持不變，因此停機(jī)時(shí)間與割草機(jī)的使用壽命保持一致。

市場(chǎng)上有幾種版本的MagStop離合器制動(dòng)器。消費(fèi)者版本產(chǎn)生40至80磅 - 英尺的標(biāo)稱靜態(tài)扭矩，而商用單元產(chǎn)生105至175磅 - 英尺的靜態(tài)扭矩。在任何一種情況下，離合器制動(dòng)器都可提供約1.5A的型號(hào)，允許制造商使用低成本電源。先前用于這些應(yīng)用的離合器制動(dòng)器吸引了4到5A。

這種較低的電流消耗是決定專門為應(yīng)用設(shè)計(jì)離合器制動(dòng)器的結(jié)果。“我們能夠制造足夠大的空腔來(lái)安裝我們需要保持電流消耗的安培轉(zhuǎn)數(shù)，”富勒說(shuō)。插入模制成PET殼的線圈鉚接到離合器 - 制動(dòng)器組件上。插入成型增強(qiáng)了抗振性，并且有點(diǎn)令人驚訝的是，F(xiàn)uller說(shuō)，散熱。將組件鉚接在一起使得最終用戶難以移除刀片制動(dòng)器，這將破壞產(chǎn)品用戶安全的原因。

華納電氣的消費(fèi)??者M(jìn)agStop離合器制動(dòng)器現(xiàn)已上市;MagStop Commercial將于今年秋季上市。

擠一下。許多應(yīng)用使用旋轉(zhuǎn)軸來(lái)驅(qū)動(dòng)某種負(fù)載。通常，控制軸的運(yùn)動(dòng)是很重要的;它必須按照需要啟動(dòng)和停止，并且不得滑行。

在這些應(yīng)用中，工程師經(jīng)常使用彈簧設(shè)置的電動(dòng)釋放制動(dòng)器來(lái)停止軸。不同的應(yīng)用需要不同扭矩容量的制動(dòng)器。通常，兩個(gè)這樣的制動(dòng)器之間的唯一主要區(qū)別是它們的彈簧。“如果客戶或經(jīng)銷商可以改變扭矩，他們就不必再回到工廠了，”新澤西州斯普林菲爾德Valcor工程公司電子公司總裁Haim Loran說(shuō)。

新型GFSB彈簧定位制動(dòng)器的五種型號(hào)由Electroid制造。所有這些都采用簡(jiǎn)單，用戶友好的調(diào)節(jié)機(jī)制，使一個(gè)制動(dòng)器可以完成許多工作。

制動(dòng)是由一個(gè)夾層進(jìn)行的，夾層由兩個(gè)圓盤鋼板組成，在盤的兩側(cè)都有摩擦材料。制動(dòng)器頂部是螺紋塑料插件。這個(gè)刀片靠在一個(gè)板上，而這個(gè)板又壓縮了制動(dòng)器的彈簧。固定彈簧迫使上述夾層的部件接觸。

為制動(dòng)器的封裝線圈供電會(huì)將彈簧驅(qū)動(dòng)的鋼板拉離雙面摩擦片，并壓縮設(shè)定的彈簧。這種運(yùn)動(dòng)釋放摩擦片，摩擦片在花鍵軸上自由浮動(dòng)，并從夾層中的第二鋼板移開(kāi)。然后軸可以自由旋轉(zhuǎn)。斷開(kāi)線圈和制動(dòng)器組件，停止軸。

為了改變施加在旋轉(zhuǎn)雙面制動(dòng)盤上的設(shè)定彈簧力，使用者向上或向下擰緊螺紋插入件，釋放或壓縮彈簧?？梢哉{(diào)節(jié)一種型號(hào)的額定扭矩，例如9至40磅英寸。Electroid最大的GFSB，18.5磅GFSB-16MR的扭矩額定值可以從350磅英寸調(diào)整到885磅英寸。凸輪桿允許所有型號(hào)的雙向手動(dòng)制動(dòng)釋放。

“我的經(jīng)驗(yàn)是，好的事情很簡(jiǎn)單，”羅蘭說(shuō)，“這種設(shè)計(jì)是一種很好的，簡(jiǎn)單的方法。”

不允許任何尖叫聲。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)使用張力控制制動(dòng)器來(lái)幫助維持通過(guò)系統(tǒng)的材料的適當(dāng)負(fù)載?；旧?，這些制動(dòng)器總是輕微接合 - 也就是說(shuō)，它們經(jīng)常滑動(dòng)。自然地，當(dāng)幅材移動(dòng)時(shí)，制動(dòng)器傾向于尖叫。這種高音調(diào)的聲音使得在網(wǎng)絡(luò)附近工作的人們難以進(jìn)行交流。

許多公司出售用于噪音控制的防嘯叫套件，但明尼蘇達(dá)州明尼阿波利斯市的Horton制造公司尋求一種不同的方式來(lái)消除該公司的XTB(TM)張力控制制動(dòng)器的尖叫聲。制動(dòng)器具有氣動(dòng)控制的卡鉗，可抵抗電樞。通常，用戶選擇制動(dòng)器上的卡鉗數(shù)量以匹配應(yīng)用中所需的最大扭矩。用戶可以通過(guò)多種不同方式改變管路壓力，以控制制動(dòng)扭矩和張緊腹板。

Horton網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)經(jīng)理Chris Greene表示，XTB是一種安靜的制動(dòng)器。但在某些應(yīng)用中，特別是低速，低張力的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，它確實(shí)唱了一點(diǎn)。在滑動(dòng)的紙張張力制動(dòng)器中產(chǎn)生噪音的大部分振動(dòng)與墊表面相關(guān)聯(lián)。

LeClaire和他的同事們發(fā)現(xiàn)他們可以用隔離器阻止尖叫聲。“基本上，它是一個(gè)位于制動(dòng)襯塊或摩擦片背面和制動(dòng)鉗活塞之間的O型圈。這足以改變系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)，使其不會(huì)發(fā)出尖叫聲，”格林說(shuō)。O形圈用作彈簧阻尼器，并在系統(tǒng)中插入足夠的阻尼以抑制尖叫，同時(shí)仍然向墊發(fā)送必要的力?；纛D已經(jīng)申請(qǐng)了關(guān)于尖叫抑制系統(tǒng)的專利。格林說(shuō)：“我們沒(méi)有聲稱我們'永遠(yuǎn)不會(huì)再發(fā)出尖叫聲。但是我們沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何尖叫的情況。“

繼續(xù)卡車運(yùn)輸。在競(jìng)爭(zhēng)激烈的卡車運(yùn)輸行業(yè)中，提高車輛生產(chǎn)率至關(guān)重要。伊頓公司(俄亥俄州克利夫蘭市)的工程師用ES(TM)減少包絡(luò)制動(dòng)器系列解決了這個(gè)問(wèn)題。這些制動(dòng)器適用于標(biāo)準(zhǔn)的19.5英寸車輪，使卡車制造商能夠避免使用更大，更重的車輪和輪胎。這樣做可以增加車輛的立方容量，而不會(huì)降低制動(dòng)性能。

Eaton Truck Components Operations的基礎(chǔ)制動(dòng)器產(chǎn)品線經(jīng)理Jim Clark表示，設(shè)計(jì)新制動(dòng)器會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的包裝問(wèn)題。制動(dòng)部件不得撞到車輛的車軸。簡(jiǎn)單地縮小較大的制動(dòng)器以適合車輪可能導(dǎo)致制動(dòng)器驅(qū)動(dòng)部件與其他車架下部件碰撞。

“而不是7英寸寬的剎車，我們采用85/8英寸寬的設(shè)計(jì)，”克拉克說(shuō)。這種變化使制動(dòng)器進(jìn)入氣流，從輪胎的外殼中流出。它運(yùn)行溫度更低，制動(dòng)區(qū)域更多。因此，制動(dòng)能量可以流過(guò)的制動(dòng)區(qū)域增加。與7英寸寬的制動(dòng)器相比，每單位襯里面積的熱負(fù)荷降低。

“我們與車輪制造商合作，幫助他們提出輪轂設(shè)計(jì)，與標(biāo)準(zhǔn)車輪一樣為車輪提供盡可能多的間隙。我們對(duì)輪胎人員進(jìn)行了大量的測(cè)試，包括剎車和輪胎溫度測(cè)試，”Clark說(shuō)。

15×8-5 / 8英寸制動(dòng)器的掃掠面積略大(比標(biāo)準(zhǔn)的16.5×7英寸制動(dòng)器大12%)?？死苏f(shuō)，包裝證明是設(shè)計(jì)中的主要考慮因素。“我們被一些物質(zhì)和熱量考慮因素所困擾，并將其擴(kuò)大是秘密。”

伊頓公司的ES系列采用了一種裝配好的鞋子和鍛造的鋼制蜘蛛或鑄鋼蜘蛛?；A(chǔ)制動(dòng)器設(shè)計(jì)用于6級(jí)(至26,000磅GVW)，7級(jí)(至33,000磅GVW)和8級(jí)(超過(guò)33,000磅GVW)卡車。他們采用專有的酚醛樹(shù)脂基襯里。根據(jù)克拉克的說(shuō)法，使用這些制動(dòng)器可將卡車重量減輕230磅/軸。盡管制動(dòng)器的重量與大直徑制動(dòng)器一樣重，但它可以與19.5英寸的車輪和輪胎一起使用，它比重型卡車上使用的第二大車輪和輪胎輕得多。

正如這些例子所示，離合器和制動(dòng)器的應(yīng)用無(wú)處不在。設(shè)計(jì)工程師不斷尋找新的方法來(lái)提高他們的運(yùn)作效率。因此，雖然制動(dòng)器和離合器是成熟的產(chǎn)品，但這項(xiàng)舊技術(shù)仍然有很多新的生命。