带式输送机用盘式制动器碟形弹簧的疲劳分析.pdfVIP

带式输送机用盘式制动器碟形弹簧的疲劳分析 于 岩 石 浩 白雪艳 于筱颖 山东科技大学机 电学院 青岛 266510 摘 要：建立了带式输送机用盘式制动器中碟形弹簧的强度计算模型，在AnsysWorkbenchl3．0软件中进行 建模，通过对碟形弹簧进行有限元分析，得出碟形弹簧的应力图、疲劳破坏图，为今后的盘式制动器碟形弹簧 的设计提供依据。 关键词：带式输送机；盘式制动器；碟形弹簧；强度计算；AnsysWorkbench；有限元分析 中图分类号：TH222 文献标识码：A 文章编号：1001—0785 (2014)09—0005—04 Abstract：ThestrengthcalculationmodelforthebellevillespringinthediscbrakeofthebeltconveyerisbuiltinAn- sysWorkbench13．0，toperform thefiniteelementanalysisforthebellevillespringandgetthestressdiargam andfatigue damagediagram，providingabasisforfurtherdesignofsuch spring． Keywords：beltconveyer；discbrake；bellevillespring；strengthcalculation；AnsysWorkbench；finiteelementa- nalysis 在现代化矿井运输 中，带式输送机 占据着非 大值时，F ，N=0，闸瓦间隙大于零，此时 常重要的地位。盘式制动器是保证带式输送机安 为全松闸状态。 全可靠工作的重要组成部分，其靠碟形弹簧产生 制动力，碟形弹簧是盘式制动器的核心构件之一， 具有刚度大、缓冲吸振能力强、能以小变形承受 大载荷的特点。碟形弹簧的设计质量对于盘式制 动器具有很大的影响。本文应用 AnsysWorkbench 13．0对碟形弹簧进行强度分析，在碟形弹簧发生 失效之前对其进行判断分析，从而提高了盘式制 动器的性能。 1．活塞 2．制动器体 3．液压缸 1 盘式制动器的工作原理 4．碟形弹簧 5．闸瓦 6．制动盘 图1 盘式制动器工作原理图 盘式制动器依靠液压缸中的油压与碟形弹簧 共同作用使闸瓦与制动盘之间产生摩擦制动力矩， 并且利用液压油压缩碟形弹簧进行松闸，卸压后 2 碟形弹簧的强度计算模型 碟形弹簧产生压力施闸。其工作原理如图1所示， 2．1 碟形弹簧的结构形式及受力分析 活塞同时受压力油产生的作用力F 和碟形弹簧的 2．1．1 单片碟形弹簧结构形式及受力分析 作用力 的作用，所 以活塞通过 闸瓦压 向制动盘 碟形弹簧是截面呈浅锥状的轴对称 回转体， 的正压力 主要用于承受轴 向载荷。载荷作用的位置是在 圆 N=F2一F1 (1) 锥体的内缘和外缘的圆周上，在如图2所示的轴 当油压为0时，F =0，所以Ⅳ =F ，此时 向载荷 P作用下，截面的锥底角变小，碟形弹簧 为全制动状态；当油压升高时，液压油产生的推 产生轴向压变形．厂。通常使用的普通碟形弹簧分为 力 ，增大，弹簧力F：将部分地克服，对制动盘的 两种 ：一种是没有支撑面的，如图2所示；另一 作用力减小，从而减小制动力矩；当油压达到最 种是有支撑面