卷盘喷灌机行星齿轮减速箱优化设计与仿真分析
发布时间：2022-05-03 02:15
卷盘喷灌机具有维护方便、喷洒均匀度高等优点,现已成为我国最具发展前景的灌溉装备之一。现有的卷盘喷灌机存在以下问题:大多数卷盘喷灌机采用水涡轮驱动,水涡轮工作效率较低,且低工况下动力不足;水涡轮驱动型卷盘喷灌机传动系统包括带传动、减速箱（4~5级圆柱齿轮传动）、链传动,传动系统冗杂且效率低下。针对以上问题,本文采用永磁无刷直流电机代替水涡轮驱动,电机工作效率高于70%;电机转速较高,减速箱需要的传动比增加至380~550,原有的4~5级圆柱齿轮传动无法满足大传动比需求,针对电机驱动装置设计出了一种高效率大传动比的行星齿轮传动系统。三级行星齿轮传动系统结构紧凑,对应的行星齿轮箱体结构体积和质量减小,但电机转速较高,因此电机驱动型减速箱需要比水涡轮驱动型减速箱具有更强的承载能力。为了减小传动机构体积、提升行星齿轮减速箱传动性能、延长各零部件的使用寿命以及提高该减速箱的经济性,本文做了以下几个方面研究:（1）优化设计了一种高效大传动比的电驱动卷盘喷灌机行星齿轮传动系统。对行星齿轮传动系统的传动比和档位进行设计,确定了行星齿轮传动系统结构。完成了对三级行星齿轮传动机构的优化设计,首先选取设计变量...
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
整机结构图
盘喷灌机行星齿轮减速箱优化设计与仿真分Figure 2.1 Structural diagram of the whole machiPE 管；4-卷盘底架；5-供水管；6-动力传动系75 型卷盘喷灌机动力传动系统，现有的级齿轮传动和链传动。其中带传动和链传系统最高效率仅为 51%和 45%，传动效动装置的效率图，如图所示，转速越低，；水涡轮的调速范围较窄，且效率均在性能够满足负载所需的大部分工况，但足够的动力。轮驱动装置能量转化效率低、动力性不动系统传动级数多、传动效率低且关键
卷盘喷灌机行星齿轮减速箱优化设计与仿真分析表 2.2 传动系统两档传动比Table 2.2 Two gear ratios of the transmission system档位 第一档 第二档减速箱传动比 548.40 382.71大牙盘传动比 19.23 19.23总传动比 10545.77 7359.60行星齿轮传动系统模型分析型卷盘喷灌机传动系统包括永磁无刷直流电机、换挡装置（一级圆星齿轮减速箱（三级行星齿轮传动）和一级定轴齿轮传动，图 2.1 为动系统简图。行星齿轮减速箱由永磁无刷直流电机驱动，使用三级原有的 4~5 级圆柱齿轮传动，行星齿轮减速箱与大牙盘之间采用定有的链传动，传动系统优化后结构更加紧凑。
【参考文献】：
期刊论文
[1]机床箱体有限元分析与轻量化设计[J]. 张焕梅,郭芸俊. 中北大学学报(自然科学版). 2018(06)
[2]汽车变速器箱体拓扑优化研究[J]. 浦会力,陈辛波,唐廷举. 内燃机与配件. 2018(22)
[3]大型装配体的SolidWorks参数化建模方法[J]. 汪林,杜玉祥,何雪浤. 机械设计与制造. 2018(10)
[4]卷盘式喷灌机研究进展与发展趋势分析[J]. 汤玲迪,袁寿其,汤跃. 农业机械学报. 2018(10)
[5]新型三折叠喷洒臂结构设计及动力学仿真[J]. 余聪,汤玲迪,汤跃. 排灌机械工程学报. 2018(08)
[6]基于遗传算法的双级行星齿轮减速器优化设计[J]. 赵晓松,王剑彬. 机械工程与自动化. 2018(01)
[7]农业绿色高效节水研究现状与未来发展趋势[J]. 陆红娜,康绍忠,杜太生,佟玲,丁日升,李思恩. 农学学报. 2018(01)
[8]从零基础到农机大国的发展之路──中国农机工业百年发展历程回顾[J]. 陈志,罗锡文,王锋德,肖俊华. 农学学报. 2018(01)
[9]基于拓扑优化的变速箱壳体轻量化设计[J]. 沈伟,廖敏,王强,王霜,易军,王川东,何旭. 农机化研究. 2018(04)
[10]液压机械无级变速箱箱体轻量化设计[J]. 张鹏,肖茂华,郭梦雪. 南方农机. 2017(14)
硕士论文
[1]基于ROMAX的机车牵引齿轮传动系统动力学分析[D]. 张福来.大连交通大学 2017
[2]混合动力变速箱建模及振动噪声特性分析研究[D]. 王宪锰.江苏大学 2017
[3]基于安卓系统的电驱动卷盘式喷灌机电机自控关键技术[D]. 吴晨.江苏大学 2017
[4]NGW型行星齿轮传动设计及优化技术研究与系统开发[D]. 吕永刚.山东科技大学 2017
[5]汽车变速器箱体有限元分析与拓扑优化设计[D]. 蔡春杰.江苏大学 2017
[6]轻卡变速箱壳体静动态特性分析及多目标拓扑优化[D]. 孟凡龙.中北大学 2017
[7]NGW行星齿轮减速器三维参数化设计与结构优化[D]. 李翠翠.济南大学 2016
[8]变速器动力学建模与振动噪声分析[D]. 刘宗晟.吉林大学 2016
[9]基于Romax双离合变速器传动系统优化设计及分析[D]. 张海岗.吉林大学 2016
[10]基于Romax Designer的电动阀门执行器少齿差行星齿轮传动设计与分析研究[D]. 刘美凤.武汉科技大学 2016
本文编号：3650427
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
整机结构图
盘喷灌机行星齿轮减速箱优化设计与仿真分Figure 2.1 Structural diagram of the whole machiPE 管；4-卷盘底架；5-供水管；6-动力传动系75 型卷盘喷灌机动力传动系统，现有的级齿轮传动和链传动。其中带传动和链传系统最高效率仅为 51%和 45%，传动效动装置的效率图，如图所示，转速越低，；水涡轮的调速范围较窄，且效率均在性能够满足负载所需的大部分工况，但足够的动力。轮驱动装置能量转化效率低、动力性不动系统传动级数多、传动效率低且关键
卷盘喷灌机行星齿轮减速箱优化设计与仿真分析表 2.2 传动系统两档传动比Table 2.2 Two gear ratios of the transmission system档位 第一档 第二档减速箱传动比 548.40 382.71大牙盘传动比 19.23 19.23总传动比 10545.77 7359.60行星齿轮传动系统模型分析型卷盘喷灌机传动系统包括永磁无刷直流电机、换挡装置（一级圆星齿轮减速箱（三级行星齿轮传动）和一级定轴齿轮传动，图 2.1 为动系统简图。行星齿轮减速箱由永磁无刷直流电机驱动，使用三级原有的 4~5 级圆柱齿轮传动，行星齿轮减速箱与大牙盘之间采用定有的链传动，传动系统优化后结构更加紧凑。
【参考文献】：
期刊论文
[1]机床箱体有限元分析与轻量化设计[J]. 张焕梅,郭芸俊. 中北大学学报(自然科学版). 2018(06)
[2]汽车变速器箱体拓扑优化研究[J]. 浦会力,陈辛波,唐廷举. 内燃机与配件. 2018(22)
[3]大型装配体的SolidWorks参数化建模方法[J]. 汪林,杜玉祥,何雪浤. 机械设计与制造. 2018(10)
[4]卷盘式喷灌机研究进展与发展趋势分析[J]. 汤玲迪,袁寿其,汤跃. 农业机械学报. 2018(10)
[5]新型三折叠喷洒臂结构设计及动力学仿真[J]. 余聪,汤玲迪,汤跃. 排灌机械工程学报. 2018(08)
[6]基于遗传算法的双级行星齿轮减速器优化设计[J]. 赵晓松,王剑彬. 机械工程与自动化. 2018(01)
[7]农业绿色高效节水研究现状与未来发展趋势[J]. 陆红娜,康绍忠,杜太生,佟玲,丁日升,李思恩. 农学学报. 2018(01)
[8]从零基础到农机大国的发展之路──中国农机工业百年发展历程回顾[J]. 陈志,罗锡文,王锋德,肖俊华. 农学学报. 2018(01)
[9]基于拓扑优化的变速箱壳体轻量化设计[J]. 沈伟,廖敏,王强,王霜,易军,王川东,何旭. 农机化研究. 2018(04)
[10]液压机械无级变速箱箱体轻量化设计[J]. 张鹏,肖茂华,郭梦雪. 南方农机. 2017(14)
硕士论文
[1]基于ROMAX的机车牵引齿轮传动系统动力学分析[D]. 张福来.大连交通大学 2017
[2]混合动力变速箱建模及振动噪声特性分析研究[D]. 王宪锰.江苏大学 2017
[3]基于安卓系统的电驱动卷盘式喷灌机电机自控关键技术[D]. 吴晨.江苏大学 2017
[4]NGW型行星齿轮传动设计及优化技术研究与系统开发[D]. 吕永刚.山东科技大学 2017
[5]汽车变速器箱体有限元分析与拓扑优化设计[D]. 蔡春杰.江苏大学 2017
[6]轻卡变速箱壳体静动态特性分析及多目标拓扑优化[D]. 孟凡龙.中北大学 2017
[7]NGW行星齿轮减速器三维参数化设计与结构优化[D]. 李翠翠.济南大学 2016
[8]变速器动力学建模与振动噪声分析[D]. 刘宗晟.吉林大学 2016
[9]基于Romax双离合变速器传动系统优化设计及分析[D]. 张海岗.吉林大学 2016
[10]基于Romax Designer的电动阀门执行器少齿差行星齿轮传动设计与分析研究[D]. 刘美凤.武汉科技大学 2016
本文编号：3650427
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