无级调速提升绞车设计开题报告.doc

毕业设计（论文）开题报告题目无级调速提升绞车设计专业名称机械设计制造及其自动化班级学号088105405学生姓名程晓军指导教师朱保利填表日期：2012年2月21日无级调速提升绞车设计一选题的依据及课题的意义随着工业生产的高速发展，许多生产场合的设备都要求处于变工况运行，还有为了适应某些专业机械的最佳工作状态，现代技术要求动力机与工作机之间在一定范围内实现无级调速。目前，无级调速装置广泛采用各种型式的屋级变速器和液力变矩器，而动力挤压用采用非调速的。利用无级调速装置组成各种高性能的自动控制系统。目前，还有两大发展趋势：一是交流电动机无级调速；二是液压无级调速。这几种无级调速装置都各有优缺点以及适应不同的场合，在众多的无级变速装置中，大部分还是组合式的，即机械电气、机械电气液压等的组合。其中，机械部分的传动很大一部分是用行星齿轮传动来完成的，因为行星轮传动是一种新型、高效的传动型式，具有体积小、重量轻、传动的范围大、承载能力高、寿命长、适用面广等特点，可满足多种不同工作条件的需要，且随着现代生产和科学技术的发展，行星齿轮传动的设计水平和制造技术日趋成熟，这使其更具生命力。现在，各种类型的行星轮传动装置在国防、冶金、矿山、工程、起重运输、化工、轻工、仪表等工业部门得到日益广泛的应用。二国内外研究概况及发展趋势由于行星齿轮的优点十分突出，使用场合广，无论是在国防，还是在工业生产等方面都占很重要的位子，所以在近几十年来，我国在行星齿轮传动的设计水平和制造技术与发到国家的差距正在缩小，不仅在理论研究和设计能力有所增长，而且制造技术和测试手段也逐步提高特别是在计算机技术高度发展的今天，以计算机为工具、数学规划论为方法发展起来的优化设计方法，使行星齿轮的设计与计算获得迅速发展，特别是随着当今制造技术的高度发展，各种高精密、高效的行星齿轮机构也就随之问世了。目前世界各国对行星齿轮传动的研究都非常重视，特别是发达国家，在这方面一直处于领先地位。三研究内容及实验方案本次设计主要是进行方案选择和对研究方案中行星齿轮传动部分及无级变速的机械部分的设计和计算。因此本次课题设计的重点，主要是进行行星齿轮类型选择、运动和动力的计算及主要零件的设计计算。以下是本次设计所列出的几种方案：方案一：该方案是用2K-H行星齿轮的差动式无级变速器，运动和动力由轴和轴输入，轴转速的输入是固定不变的，即太阳轮的转速是固定不变的。方案二：该方案是挠性摩擦式无级变速器，又称为带式无级变速器，挠性件为宽型三角带。方案三：这种无级变速器通常装有三组从动摩擦盘，分布在主动摩擦盘周围互成120，并用同一个操纵机构操纵。方案四：该方案为液压机械传动系统。行星传动原理同方案一如图（1-4）所示，不同之处是该方案把方案一的无级变频调速电动机去掉，换成了变量泵-定量马达无级调速系统。根据对各具体方案的介绍和比较可知：方案一和方案四的机械部分相同，只是在调速部分不同而已，从性能、经济、结构、使用和维护的方便等方面优缺点总体评价一下。方案一具有调速范围宽、结构简单、使用和维护方便等的优点；方案四具有调速范围宽、效率高等优点，但是该方案结构较复杂，维护麻烦和调速精确性不高等，所以方案一的可行性是较高的。方案二和方案三结构也差不多，方案二是带式无级变速器，其缓冲吸振性能较好，传递功率可达到7KW，变速范围bR8；缺点是皮带和带轮的工作表面磨损较严重，皮带寿命较短，特别是带轮与轴的花键或导键联接处容易生锈，甚至引起振动或联接失效。方案三是多摩擦盘式无级变速器，其结构紧凑、使用方便，而且传递功率较大，可达100KW，变速范围6Rb，只作减速传动，缺点是效率低、发热较严重。从两个方案的优缺点衡量一下，选择方案二还是较可行的。最后，再把两个较可行的方案再比较一下，从中选出一个最好的方案来。比较一下方案一和方案二，总体权衡一下，再结合一下本次的课题的要求和现在的发展方向来看，选择方案一是最可行的。四目标、主要特色及工作进度目标及主要特色：随着世界工业的迅速发展，无论是在机械生产方面，还是在车辆运输、拖动方面，对调速方面的要求已越来越高，以前的恒速运转或有级调速在许多场合下已经不再适应了，因此，对调速系统的要求也就提高到无级变速方面了，而且，对无级变速系统的调速性能和调速稳定性的要求也越来越高，以适应不同要求的需要。本次设计的课题是无级变速提升绞车的设计，考虑到工作环境、工作要求、经济等因素，决定采用机械和电气混合来完成无级调速。机械调速部分是采用行星齿轮变速器，因为行星齿轮传动是一种行型、高效的传动型式，它具有体积小、重量轻、传动比范围大、承载能力高、寿命长、适用面广等优点，可满足不同的工作条件，特别是随着现代化生产和科学技术的发展，各种类型的行星齿轮传动装置在国防、冶金、矿山、煤炭、工程、起重运输、化工、轻工、仪表等工业部门得到日益广泛的应用。因此，各种高效的小型行星传动机构惩出不穷。本次采用的是差动式NEW型行星齿轮。该轮系具有传动效率高、结构简单、寿命长、维修方便等。差动调速是采用无级变速电动机。因为交流电动机具有结构简单、维护方便等优点。且目前其调速装置已处于成熟阶段，以显示出极强的生命力，所以其应用范围愈来愈广，而且其性价比小。本课题采用了电气和机械组合成无级调速系统，因此其结合了两方面的优点，使得该装置