无级调速提升绞车设计【4张CAD图纸和说明书】

目    录

前  言
1传动方案的拟定和选择
1．1 拟定方案 2
1．1．1具体方案的拟定和比较 2
1.2 方案的确定 6
2  电动机的选择
2. 1 主电动机的选择 7
2．1．1 电动机类型和结构形式选择 7
2．1. 2选择电动机容量 7
2. 2 无级变速电动机的选择 8
2．2．1分析绞车的工作过程： 8
2．2．2 分析电动机的具体工作情况 8
2．2．3 电动机容量的计算 10
2．2．4 电动机类型的选择 11
3  交流变频调速系统
3.1 调速系统介绍 11
3.2 不同交流电动机调速系统的优缺点 12
3．3 变频控制方式的选择 14
3．4 确定变频器 15
3．5 JPS变频器的功能、原理、技术参数等 15
3.5.1概述 15
3.5.2型号意义 16
3.5.3 技术参数及性能 17
3.5.4 外形及安装尺寸 18
3.5.5 使用维护注意事项 18
4  行星齿轮的计算
4.1 行星齿轮基本参数的计算 19
4.1.1 传动装置的总传动比及分配 19
4.1.2  行星齿轮传动的配比计算 20
4.1.3 轮齿数的选择 22
4.2 行星齿轮传动设计与计算 22
4.3 选择材料、齿轮、传动比 23
4.4 无级变速电动机输入齿轮传动计算 33
5 传动系统的其他设计
5.1均载机构设计 37
5.2 行星架的设计 37
5.3 箱体的基本参数 38
5.4 变速轴的设计 38
总    结 40
参考文献 41
致    谢 42

前言
    随着工业生产的发展，许多设备都要求变工矿运行，例如，交通工具、机械加工设备提升设备等等这些设备一般都具有调速功能，而且随着对生产、劳动条件等要求的提高和改善，要求它们具有无级调速功能。无机调速种类繁多，按调速性能分，调速设备可分为普通型和高性能调速型；按大类分可分为机械调速和电力调速（其中电力调速又分为直流调速和交流调速），但不同类型的设备都有自己适用的条件，所以选用设备时，需要根据生产要求、环境等条件来选择最适用、最合理的无级变速设备。
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，使得该装置无论在性能，还是在效率方面都由着其它调速系统不可比比拟的优点。
本次设计由于时间紧张，加之本人水平和实践经验有限，设计中难免会有错误，望各位老师批评指正！

无级变速提升绞车设计
1  传动方案的拟定和选择
1．1 拟定方案
1．1．1具体方案的拟定和比较
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。
在无机变速传动系统中，就目前来讲已经是处于较成熟阶段了，主要分为机械调速、电气调速、电气机械组合调速和液压机械组合调速，各种调速系统各有千秋，每种系统都有各自适用的场合。
以下是本次设计所列出的几种方案：
方案一：

Ⅰ-输入轴；Ⅱ-调速轴；Ⅲ-输出轴
b-内齿圈；g-行星轮；a-太阳轮
图1-1  变频交流调速电动机式无级变速器
该方案是用2K-H行星齿轮的差动式无级变速器，其无级变速原理图如图（1-1）所示，运动和动力由Ⅰ轴和Ⅱ轴输入，轴Ⅰ转速的输入是固定不变的，即太阳轮的转速是固定不变的。其调速是通过与轴Ⅱ联接的无级变速电动机来调速的，该电动机是YLJ系列三相力矩异步电动机，其无级变速是通过用JPS交流变频调速装置来控制实现的（JPS交流变频系统的输出频率为2-50Hz），通过对电动机输入频率的控制以达到控制电动机的输出速度，因为JPS的变频式连续的，所以，电动机的转速也就是连续了，电动机通过与Ⅱ轴的联接，从而来实现调速轮的无级变速，由于太阳轮的转速式固定不变的，而内齿圈是和调速轮相配合的，调速轮无级变速转化为内齿圈b的无级变速，从而实现内齿圈和太阳轮转速的连续差动，从而实现输出轴的无级变速。
这种无级变速器主要有以下优点：1、调速方便，其调速是通过对JPS面板的按钮来控制的，所以方便快捷；2、调速精确，JPS变频调速装置的频率精度为1%；3、能根据系统控制量组成闭环控制，实现自动调节和计算机联网控制；4、过载保护；5、故障自诊断显示。