机床专用电子制动器

模块十三联轴器、离合器和制动器在生产、生活中，有许多机器设备需要利用联轴器、离合器或制动器才能保证正常工作．如卷扬机、汽车、运输机械、重型机械等项目一联轴器的结构、特点及应用项目目的：了解联轴器的功用、结构特点及应用项目内容：联轴器是机械传动中的常用部件，其功用是连接两传动轴，使其一起转动并传递转矩，有时也可作为安全装置。

例如卷扬机传动系统中，联轴器将电动机轴与减速器连接起来并传递转矩及运动。

用联轴器连接的两传动轴在机器工作时不能分离，只有在机器停止运转后，用拆卸的方法才能将它们分开。

联轴器按结构特点的不同，可分为刚性联轴器和挠性联轴器两大类。

挠性联轴器可分为无弹性元件联轴器和有弹性元件联轴器两类。

常用联轴器的类型、结构特点及应用见表13—1。

表13-1 常用联轴器的类型、结构特点及应用凸缘联轴器个上凹而对中。

简单，方便，较大的转矩。

适对中性好、速、及的场合套筒联轴器单，小，的时移动。

于较小的场合，被直径一般60弹联万向联轴器轴的角位移，递转矩较大，但产载荷，不平稳。

成对使用，泛用于汽车、拖属中滑块联轴器齿轮联轴器具补偿性，有综合位移。

可在高速、载工作，正频率高、频繁的场合弹联结联轴器相似，只橡的了连接螺栓。

制造容易、装方便、较低，寿命短。

于载荷平稳，启动频繁，速中、场合弹联轴器简单，制造容易，护方便。

于量较大、转的载的场合项目二离合器项目目的：了解联轴器的功用、结构特点及应用项目内容：在机器运转过程中，用联轴器连接的两轴不能分开，所以在一些应用中会受到制约。

例如汽车从启动到正常行驶过程中，需要根据具体情况换挡变速，为保持换挡时的平稳，减少冲击和振动，需要暂时断开发动机与变速箱的连接，待换挡变速后再逐渐接合。

显然，联轴器不能满足这种要求。

若采用离合器即可解决这个问题，离合器类似开关，能方便地接合或断开动力的传递。

与联轴器相同，离合器主要用来连接两轴，使其一起转动并传递转矩。

但用离合器连接的两轴，在机器运转过程中可以随时进行接合或分离。

一、CA6140普通车床传动系统分析与结构组成分析1.性能简介CA6140 型普通车床是普通精度级的万能机床,它适用于加工各种轴类,套筒类和盘类零件上的内外回转表面,以及车削端面。

它还能加工各种常用的公制、英制、模数制和径节制螺纹,以及作钻孔、扩孔、铰孔、滚花等工作。

其加工范围较广,由于它的结构复杂,而且自动化程度低,所以适用于单件小批生产及修配车间。

2.主要部件图1 CA6140普通车床的结构1.主轴箱(床头箱) 它固定在床身的左端。

在主轴箱中装有主轴,以及使主轴变速和变向的传动齿轮,通过卡盘等夹具装夹工件,使主轴带动工件按需要的转速旋转,实现主运动。

2.刀架它装在刀架导轨上,并可沿刀架导轨作纵向移动,刀架部件由床鞍(大拖板)、横拖板、小拖板和四方刀架等组成。

刀架部件是用于装夹车刀,并使车刀作纵向、横向和斜向的运动。

3.尾架它装在床身右端,可沿尾架导轨作纵向位置的调整,尾架的功能是用后顶尖支承工件, 还可安装钻头,铰刀等孔加工工具,以进行孔加工,尾架作适当调整,以实现加工长锥形的工件。

4.进给箱它位于床身的左前侧,进给箱中装有进给运动的变速装置及操纵机构,其功能是改变被加工螺纹的螺距或机动进给时的进给量。

它用来传递进给运动，改变进给箱的手柄位置，可得到不同的进给速度，进给箱的运动通过光杠或丝杠传出。

5.溜板箱它位于床身前侧和刀袈部件相连接,它的功能是把进给箱的运动（光杠或丝杠的旋转运动）传递给绐刀架,使刀架实现纵向进给、横纵向进给、快速移动或车螺纹。

6.床身它固定在左右床腿上,它是车床的基本支承元件,是机床各部件的安装基准,是使机床各部件在工作过程中保持准确的相对位置。

7.光杠和丝杠是将运动由进给箱传到溜板箱的中间传动元件。

光杠用于一般车削,丝杠用于车螺纹。

3.传动系统简介图2 CA6140普通车床的传动系统方框图由图2及图2-1-1可知，电动机经主换向机构、主变速机构带动主轴完成主运动。

进给传动从主轴开始，经进给换向机构、交换齿轮和进给箱内的变速机构和转换机构、溜板箱中的传动机构和转换机构传至刀架。

汽车气动刹车系统图解汽车气动刹车系统图解工作原理气动制动器工作原理是通过给气动制动器的气包里输入有压力的气体，从而推动活塞做直线运动，而达到降制动器的摩擦块压紧制动轮从而产生摩擦力而制动功能。

气动制动器靠空压来连结，靠复归弹簧来放开，圆盘靠空气压沿轴方向滑动，接触摩擦板。

圆盘、摩擦板等，被组装到轮毂上，成为一体化构造。

摩擦板可用拧开调整螺帽的方式进行分解，交换简单。

气动制动器是用带楔的圆锥形轴套管往轴上安装，拥有摩擦板可在保持机械设备原样的情况下进行交换的构造。

靠安装在带轮毂的圆盘上的冷却片来散发因摩擦而产生的热量。

摩擦板是双切口对开式，通过带轮毂圆盘的孔，用螺丝刀把埋头螺钉取出来后即可交换摩擦板。

气动制动器具有良好的散热性，可广泛应用在包装机械、电线电缆设备、薄页纸及瓦楞纸等工业。

气动制动器也成通气刹车，意思就是有个气饱通过通气来施压让嵌口紧闭达到制动效果，这种工业使用比较广泛。

说道气动制动器还分为常闭制动器和常开制动器，常闭制动器就是没用工作的情况下它的嵌口是一直打开的，工作时候通气就抱闸，就形成刹车。

市场分析及行业趋势众所周知，如今的社会越来越机械化，那么自动化，机械设备也就更加广泛，而制动器在机床、电机、包装机械、印刷机械、造纸机械、纺织机械、办公设备、冶金机械、烟草机械、自动化生产设备及木工机械等机械传动系统中作为执行元件，从而完成离合、换向、变速、制动、定位等功能。

所以呢制动器在以后的生活中肯定是应用广泛，密不可缺，商业价值也将越来越有所提升。

使用注意事项1、装置通气性良好的安全罩或者其它安全措施。

2、必须在容许连结和制动工作量范围内使用气动制动器。

在运转过程中如超出容许连接制动工作量使用的话，会引起发热增大，摩擦面变红发热，过于发热极有可能导致着火。

另外会也会直接影响气动制动器的性能，所以请务必在容许连接的制动工作内使用。

3、不要超过容许旋转数而擅自提高转数。

超过容许旋转数使用的话，震动变大，根据场合，可能会发生破损，飞散等非常危险的状态。

反接制动原理
反接制动原理是通过反接相序，使电机产生起阻滞作用的反转矩以便制动电机。

当异步电动机定子绕组中的三相电源相序改变时，可以产生与转子转动方向相反的转矩，反接制动也是利用这一原理工作的。

当交换任意两相顺序时，就可以产生制动转矩，起到制动作用。

不难想象，反接制动的过程为：当想要停车时，首先将三相电源切换相序，然后当电动机转速接近零时，再将三相电源切除。

控制线路就是要实现这一过程。

反接制动是电动机在切断通常运转的电源的同时改变电动机的定子绕组的电源相序，以逆旋转倾向产生大的制动转矩的方法。

反接制动器在需要快速制动器时使用，加工机床以减少工人更换工件的辅助时间，要求机床能够快速停止，逆接制动原理简单，制动力大，冲击也大，转速接近0时请立即切断电源，不要使其反向工作。

在生产过程中，经常需要采取措施使电机尽快停止，或从某一高速跌落到某一低速运行，或限制势能负荷以使其在某一转速下稳定运行，这就是电机的制动问题。

实现制动有机械制动和电磁制动两种方法。

拖动马达恒定扭矩负载进行运转。

通过反向连接制动器使电源突然反向连接，同时在电枢旁路上串入限流电阻r，限制并消耗制动器产生的大电流。

电动机正在正方向运行时，如果把电源交换相序（称为反接），电动机转速将由正转急速下降到零。

如果反接电源不及时切除，则电动机又要从零速反向起动运行。

所以我们必须在电动机制动到零速时，将反接电源切断。

控制电路用速度继电器来判断电动机的停与转。

涡流制动器的工作原理
涡流制动器的工作原理如下：涡流制动器是一种利用涡流效应来实现制动的装置。

它由一个固定转子和一个内部由导磁材料构成的移动转子组成。

当移动转子在固定转子的磁场中旋转时，由于涡流效应的存在，会在移动转子中产生涡流电流。

这些涡流电流会产生一个相应的磁场，与固定转子的磁场相互作用，从而产生一个阻碍移动转子运动的制动力。

涡流制动器的制动原理是基于两种作用力的共同作用。

首先，移动转子的旋转会在涡流制动器内部产生涡流电流，这会引起磁场的变化。

其次，移动转子的旋转和涡流电流产生的磁场变化会相互作用，生成一个制动力。

这个制动力与移动转子的速度成正比，当移动转子的速度越快，制动力越大。

这样，涡流制动器可以通过调整磁场的强度和移动转子的转速来实现不同程度的制动效果。

涡流制动器的制动原理是通过利用涡流效应抵抗移动转子的运动，从而实现制动的。

它的制动力主要是靠涡流电流和磁场相互作用产生的阻力来实现的。

由于涡流制动器没有机械接触，因此具有良好的耐磨损性和稳定性，可以长时间保持较高的制动效果。

这使得涡流制动器在一些要求高精度、高速度和高可靠性的应用中得到广泛应用，例如机床、电梯和汽车制动系统等。

制动单元使用说明书Braking unit instructions深圳市欧诺克科技有限公司制动单元型号说明- 5P5制动单元DB:制动单元5P5:0~5.5KW额定电压01: 18V~90VDC 02: 18V~180VDCDB - 01额定功率型号电压功率DB-01-5P518~90VDC 0~5.5KW DB-02-5P518~180VDC0~5.5KW制动单元型号汇总一、制动单元原理：制动单元由大功率晶体管MOS及其驱动电路构成。

其功能是为放电电流环节电容器在规 定的电压范围内储存不了或者内接的制动电阻来不及消耗掉而使直流部分“过压”时，需要 加外接制动组件，以加快消耗再生电能的速度。

二、制动单元+电阻：制动单元由大功率晶体管MOS及其驱动电路构成。

其功能是为放电电流IB流经制动电阻提 供通路。

制动单元的动作过程：a、当电动机在外力的作用下减速时，电机以发电状态运行，产生再生能量。

其产生的三相交流电动势被变频器逆变部分的六个续流二极管组成的三相全控桥整流，使变频器内直 流母线电压持续升高。

b、当直流电压达到某一电压(制动单元的开启电压)时，制动单元功率开关管开通，电流流 过制动电阻。

c、制动电阻释放热量，吸收再生能量，电机转速下降，变频器直流母线电压降低。

d、当直流母线电压降到某一电压(制动单元停止电压)时，制动单元的功率管关断。

此时没 有制动电流流过电阻，制动电阻在自然散热，降低自身温度。

e、当直流母线的电压重新升高使制动单元动作时，制动单元将重复以上过程，平衡母线 电压，使系统正常运行。

由于制动单元的工况属于短时工作，即每次的通电时间很短，在通电时间内，其温升远 远达不到稳定温升；而每次通电后的间歇时间则较长，在间歇时间内，其温度足以降到与 环境温度相同，因此制动电阻的额定功率将大大降低，价格也随之下降；另外由于IGBT只 有一个，制动时间为ms级，对功率管开通与关断的暂态性能指标要求低，甚至要求关断 时间尽量短，以减少关断脉冲电压，保护功率管；控制机理也相对简单，实现较为容易。

CA620车床实验指导书一、实验目的了解CA620车床的传动系统、传动结构、机床的操纵机构及其操作方法。

二、实验设备CA620型普通车床。

三、实验内容了解主轴箱的结构、主轴变速操作机构的工作原理．离合器与制动器的操纵，学习CA620普通车床操纵方法。

四、实验步骤（标紫色内容写到实验报告的实验步骤部分）１. 介绍CA620普通车床外观结构。

２. 断开电源，打开主轴箱，了解主轴的内的结构及变速原理，掌握主轴的变速方法。

３. 盖好主轴箱，闭合电源开关，闭合机床总开关，启动电动机，操纵离合器，使主轴启动，停止、反向熟悉离合器操纵手柄的使用。

４. 手摇溜板箱、纵溜板和横溜板，介绍其功能。

５. 接通丝杠，介绍螺纹的加工。

６. 接通光杠，熟悉机动进给手柄的操作方法。

观察搬动手柄时的操作方法，观察搬动手柄时刀架部件的运动状态。

操纵快速电机，使刀架快速移动．７. 观察离合器、制动器及其操纵．离合器与制动器怎样实现互锁．五、注意事项１.机床开动时要远离机床运动部件，以免发生危险。

机床主轴箱打开后，不要用手去摸齿轮离合器等，不要将杂物掉进主轴箱里，以免损坏设备．２.机床开动前要对机床按要求进行润滑，实验完毕后将机床各部件及操纵机构复原并对机床导轨部分加油，打扫场地．附1 普通车床简介附2 机床结构分析附1：普通车床简介1、普通车床简介：普通车床是能对轴、盘、环等多种类型旋转类工件进行多种工序加工的卧式车床，常用于加工工件的内外回转表面、端面和各种内外螺纹，采用相应的刀具和附件，还可进行钻孔、扩孔、攻丝和滚花等。

普通车床是车床中应用最广泛的一种，因其主轴以水平方式放置故称为卧式车床。

2、普通车床的构造及功能：（标蓝色内容写到实验报告的数据记录部分）（1）主轴箱：又称床头箱，它的主要任务是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需的正反两种转向的不同转速，同时主轴箱分出部分动力将运动传给进给箱。

主轴为空心结构，便于穿过长棒料。

Y355M2-6Y 异步电动机355 机座中心高度355毫米。

M 中机座(S短机座 L长机座)2 2号铁芯长度(比1好铁芯长度功率大,当只有一种铁芯长度时不标) 6 6极电动机(同步转速1000r/min)JDZ系列交流电磁失电制动器一、用途JDZ系列电磁失电制动器为通电脱离（释放），断电时弹簧施压的交流摩擦式电磁制动器（以下简称制动器）。

它主要与Y系列电动机配套成一种新型的YEJ系列电磁制动三相异步电动机。

广泛用于冶金、建筑、化工、食品、机械、包装、纺织、运输船舶等机械,实现快速停车和准确定位，能用在断电时安全（防险）制动等场合。

这种制动器具有制动时间快、结构紧凑、安装方便、适应性广;工作频次高、动作灵敏、制动可靠;接线方便、无需整流器等优点，是一种理想的自动化控制执行元件。

二、使用条件制动器在下列条件下能可靠地工作：2.1 海拔高度不超过1000m。

2.2 环境空气温度最高不超40℃，最低温度为-15℃。

2.3 周围空气的相对湿度不大于90%。

2.4 周围介质中、无严重腐蚀金属和破坏绝缘的气体与尘埃。

2.5 电压波动不超过+5%和-15%的额定电压，其工作方式为连续工作制。

制动器线圈绝缘等级采用B级。

三、结构工作原理制动器由磁轭、励磁线圈、弹簧、制动盘、衔铁、齿轮套、安装板、手动释放装置、安装螺杆等组成。

制动器安装在电动机的后端盖上（或设备的法兰盘上），并调整安装螺杆到规定的气隙值。

齿轮套固定于轴上，其外齿与制动盘的内齿配合，工作时传递力矩，制动盘在齿轮套上能轴向移动。

当制动器的励磁线圈通电时，线圈产生磁场使衔铁吸向磁轭，衔铁与制动盘脱离（释放），这时传动轴带着制动盘正常启动和运转；当线圈断电时，磁场消失，弹簧施压于衔铁，将制动盘上的摩擦片压紧，产生摩擦力而达到制动目的。

制动器按额定制动力矩分为08；15；30；40；80；160；200等规格，以满足YEJ电机标准的要求，并可根据用户需要，设计生产其它规格产品。

第４期（总第１７３期）２０１２年８月机械工程与自动化ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　＆　ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮＮｏ．４Ａｕｇ．文章编号：１６７２－６４１３（２０１２）０４－００７９－０２挂车桥制动器底板孔加工专用组合机床的设计王永辉（三门峡职业技术学院，河南　三门峡　４７２０００）摘要：介绍了为精镗挂车桥制动底板上三孔而设计的双面卧式焊后组合机床加工工艺、总体结构方案以及主要技术参数，并阐述了机床关键部件的设计。

关键词：挂车桥制动器；底板孔；组合机床；设计中图分类号：ＴＧ６５ 文献标识码：Ａ收稿日期：２０１２－０２－２７；修回日期：２０１２－０３－１１作者简介：王永辉（１９８０－），男，河南南阳人，讲师，硕士，研究方向为控制工程。

０　引言挂车桥制动器，也称挂车轴制动器，主要是控制重型卡车或长途货运车的挂车与牵引车要有相同的安全制动效果。

挂车桥制动器底板三孔的加工精度与加工效率直接影响部件的使用性能与生产成本。

本文根据汽车挂车桥制动器生产企业对底板三孔精镗的加工需求，基于组合机床的设计原则及镗床的设计经验优化设计了高效率、高精度、高刚度双面卧式焊后组合机床。

该机床经多次试加工，其技术指标和生产效率完全达到需求，非常适用于规模化批量生产。

１　组合机床方案挂车桥制动器底板孔加工专用组合机床加工的对象主要是挂车桥制动器底板三孔。

机床采用卧式配置，每次安装２个工件，工件水平安装在机床配套自制的专用自定位夹紧装置上，两侧动力头分别对２个工件进行底板孔的精镗加工，其工件的装卡示意图如图１所示。

主夹紧Ｖ型定位装置根据工件夹持轴头位置调整好后在Ｔ型槽内把紧；辅助夹紧位置在设计时已按工件的相互位置及主夹位置定好，辅助支撑油缸可在调整座上的Ｔ型槽内前后移动以便找到最佳支撑点后固定好。

夹紧工件的动作顺序为主夹紧－辅助夹紧－辅助支撑，松开工件时反序动作。

调换工件品种时，可根据不同轴径更换Ｖ型块上的调整垫块。

２　机床总体结构及主要技术参数２．１　机床总体结构挂车桥制动器底板孔加工专用组合机床总体结构如图２所示［１］，由主机、液压系统、电气控制系统、排屑系统、润滑系统等组成。