大型行星齿轮减速机传动与制动特性研究

发布时间：2020-10-30 09:17

　　 作为机械传动中非常重要的机构,行星齿轮减速机是实现转速转化以及扭矩转化的关键设备。相较于其他齿轮减速机而言,同等体积下,行星齿轮减速机具有高传动比和高传动扭矩的特点,被广泛应用于起重机械中。大型行星齿轮减速机更是具有承载能力强,传动和制动安全可靠的优点。由于没有掌握其传动制动特性,目前我国此类设备主要依赖进口。本文通过分析行星齿轮减速机的传动特性,旨在从理论分析的角度设计一套大型行星齿轮减速机的制造方案,弥补国内此领域的不足。主要研究内容如下:首先,根据目标参数进行理论计算,设计具备内置制动系统的大型三级行星齿轮减速机,建立三维模型。其次,对第一级行星轮系的太阳轮齿轮轴、三个行星架进行静力学分析,并做出优化设计,提升其力学性能,包括零件在极限载荷下降低其等效应力最大值和在满足强度条件下的轻量化。然后,建立齿轮的接触动力学模型;分析各级齿轮的最大等效应力时间响应曲线以及出现最大值时的应力云图;对轮齿应力特性进行分析,得到行星齿轮组在稳定运行及启动冲击应力下的动态力学特征。接着,建立齿轮模态分析模型,对减速机整体和重要零部件进行模态分析;分析减速机整体和重要零件的多阶固有频率以及在固有频率下的振动变形云图;掌握减速机的模态特性。最后,建立多片制动温度场有限元模型,对制动系统进行温度场分析;研究多片摩擦制动过程的升温和降温过程、摩擦片温度特性;掌握制动过程摩擦片温度分布规律。
【学位单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TH132.46
【部分图文】：

tion及意义(Background Topics and Signi机又称为行星减速机或伺服减速机。在减速，传动效率高，减速范围广，精度高等诸多优进电机、直流电机等传动系统中。随着生产规以及产品生产过程中物料装卸搬运费用所占比量也不断增长。目前，国内大吨位（400t 以上昂贵，如使用两台小吨位减速机同时工作，不但增加故障率和维护成本。大型行星齿轮减速机减速机，其减速比更大，需要更多级行星齿轮

硕士学位论文机所使用的行星齿轮减速机通常自带常闭式制动系统。在其非工作时段内处于动状态，防止启动系统损坏或未知原因导致重物坠落及机构二次损伤。该常闭制动器多为湿式多片盘式制动器，摩擦片磨损小，使用寿命长、径向尺寸小、矩大等特性，使其适于在减速机中使用。但其摩擦材料在不同温度下的摩擦性存在差异，摩擦片在制动过程中会产生较大的热量使自身升温，因此要对摩擦进行温度场分析，以保障其在许用温度下工作，避免制动失效。

大型行星齿轮减速机的制动机构采数的失效形式是点蚀，行星轮机构强失效形式是中心轮和内齿轮先后出实践中发现，在高速重载的行星轮出现点蚀现象。所以，在计算内齿保证行星轮传动的有效进行。级行星齿轮中传动扭矩最大的一级考虑低速级的强度设计。而行星轮轮与行星轮的尺寸接近时，轮系中rc时，其恰好可以设计为 5 个行星以，低速级行星轮的减速比设计为4
【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 贺朝霞;常乐浩;刘岚;;耦合箱体振动的行星齿轮传动系统动态响应分析[J];华南理工大学学报(自然科学版);2015年09期

2 白玉江;李长虹;赵先锋;;分离式离合器摩擦副有限元热分析研究[J];现代机械;2015年02期

3 杨亚联;张喀;秦大同;;湿式多片离合器热机耦合温度场及应力场分析[J];中国机械工程;2014年20期

4 周世华;李朝峰;王开宇;闻邦椿;;风电齿轮箱传动系统的动力学建模[J];东北大学学报(自然科学版);2014年09期

5 刘明;赵永强;徐冬梅;李瑰贤;;空间机械臂用多级2K-H行星传动系统模块化动力学研究[J];西北工业大学学报;2014年04期

6 李晟;吴庆鸣;张志强;陈冲明;;两级行星轮系分岔与混沌特性研究[J];中国机械工程;2014年07期

7 姚红良;许琦;茅列前;闻邦椿;;行星齿轮系统弯扭耦合振动的增量谐波平衡法[J];东北大学学报(自然科学版);2013年10期

8 林腾蛟;王丹华;冉雄涛;赵俊渝;;多级齿轮传动系统耦合非线性振动特性分析[J];振动与冲击;2013年17期

9 李同杰;朱如鹏;鲍和云;项昌乐;刘辉;;履带车辆双排行星齿轮传动系统非线性动力学模型与方程[J];机械设计;2013年01期

10 肖正明;秦大同;尹志宏;;多级行星齿轮系统耦合动力学分析与试验研究[J];机械工程学报;2012年23期

本文编号：2862271