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无级调速提升绞车设计【4张图/14000字】【优秀机械毕业设计论文】

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无级 调速 提升 晋升 绞车 设计 优秀 优良 机械 毕业设计 论文
资源描述:

文档包括:
说明书一份,44页,14000字左右。
任务书一份。
开题报告一份。
外文翻译一份。

图纸共4张,如下所示
A0-减速器.dwg
A1-总装图.dwg
A2-行星架.dwg
A2-齿轮轴.dwg

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

无 级 变 速 提 升 绞 车
摘要
该系统主要是以行星齿轮传动和变频交流调速电动机调速为核心,由主电动机、变频交流调速电动机和行星齿轮传动三大部分组成。绞车的工作情况由以下三种情况:一是启动,即启动加速阶段;二是正常运转,即绞车匀速提升或下降阶段;三是停车,即绞车减速停止阶段。绞车起动和停止是无级变速的,由交流变频器和三相力矩异步电动机组成无级变速装置,通过差动轮系实现输出轴的无级变速;绞车的提升阶段,调速电动机处于堵转阶段,只有主电动机和2K-H行星轮处于工作状态。
本次设计主要任务是进行传动方案的选择与确定,传动装置的运动、动力的计算和传动零件的设计计算。提升绞车传动系统中的主要机械部分是差动式行星齿轮减速器,为了提高传动效率,减小机构的尺寸和重量,采用的是2K-H单排行星齿轮机构和调速齿轮组成的差动轮系。在该轮系中2K-H行星齿轮传动是绞车匀速运行的核心,因此也就成为本次设计的主题了,在设计中主要是进行以下几方面的工作:1、传动比计算;2、齿数选择;3、传动的几何计算;4、传动的受力分析;5、强度计算;还有行星架结构的选择、均载机构的设计、减速箱体结构尺寸的设计等等。 绞车的无级调速是由变频交流调速电动机来完成的,其主要完成绞车的启动、停止。电气部件主要是变频器,调速系统采用正弦脉冲宽度调置(SPWM)型变频器和YLJ系列三相异步力矩电动机组成。对电气部分的设计主要是进行变频器的类型、参数选择,还有电动机的类型和容量选择
该系统采用电气和机械组合,集结了机电两大方面的优点于一身,使得该系统的总体性能得到很大的提高,从而使得该产品有着更广阔的前景。

关键词:差速器、无级调速、绞车

Abstract:Spherical gearing and changing speed by the motor of variant frequency and periodic juice is the core of this system, which is made up of central motor, the motor of variant frequency and periodic juice and spherical gearing. There are three procedures. Now it is described as follows. The first one is to switch on the machine, which means to start the case of acceleration. The second one is well-regulated operation. In this case, the machine can uprear and drop in an equable speed. The third one is the case of deceleration until to stop the winch, which is called straightforwardly to shut down it. Starting and stopping use stepless gearshift. The stepless gearshift device is made up of the transducer of variant frequency and periodic juice and the motor of trinomial asynchronism moment, moreover, the stepless gearshift of is accomplished by series of different spherical gear. phase,timing plug up revolution. 
The most important task in this design is to choose and confirm the gearing schema, the operation of the driving device, the calculation of power and driving part. The mainly mechanical segment of this driving system is the different spherical gear creeper gear. In order to improve the efficiency, lessen the weight and shorten the measure of the mechanic, series of different spherical gear, which is composed of 2K-H single-row spherical gear machine and the regulative gears, is used. In the gear course, 2K-H spherical gear driving is the core of operation of the machine in an equable speed. So, that becomes the motive of this design. There are some aspects to be done in this design as follows. The first one is the calculation of driving ratio. The second one is the choice of quantity of gear. The third one is the geometrical calculation of the gearing. The forth one is the analysis about the driving vigor. The fifth one is the calculation of degree. Besides the former aspects to have been described, the choice of the structure of the spherical rack, design of proportional loading and the structural measure of the creeper gear etc. must be contained in the design. The winch’s stepless gearshift is accomplished by the motor of variant frequency and periodic juice. It mainly accomplishes the starting and drop of the machine. Electrical accessory primarily consists of the instrument variant frequency, adjustment-system uses sine wave pulse width modulate(SPWM)transducer and YLJ courses trinomial asynchronism moment. The design about electrical segment mainly chooses not only the variant frequency-motor’s parameter and type but also the motor’s type and capability.
The system adopts the assemblage between electricity and mechanic. It combines the virtues of them, which improves the overall capacity of the instrument and makes this product have a more prospective perspective.

Keywords: Differential stepless gearshift Winch

I、毕业设计(论文)题目: 无级调速提升绞车设计

II、毕 业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求:

1. 绞车提升速度:0.5~4.5m/s;
2. 绞车滚筒直径:1200mm;
3. 最大提升重量:1000Kg;
4. 提升速度可无级变速;
5. 有制动装置。

III、毕 业设计(论文)工作内容及完成时间:
1. 收集资料、开题报告 2周
2. 无级调速原理方案设计 3周
3. 传动系统的运动和动力计算 6周
4. 装配图及零部件图设计 3周
5. 外文翻译 1周
6. 毕业设计论文 2周

Ⅳ 、主 要参考资料:
1 璞良贵,纪名刚主编.机械设计.第七版.北京:高等教育出版社,2001
2 孙桓,陈作模主编.机械原理.第七版.北京:高等教育出版社,2006
3 江耕华,胡来瑢,陈启松等编.机械传动设计手册. 北京:煤炭工业出版社,1992
4 王昆等主编. 机械设计课程设计手册.北京:高等教育出版社,2004
5 Ye Zhonghe, Lan Zhaohui. Mechanisms and Machine Theory. Higher Education Press, 2001.7


无级调速提升绞车设计





内容简介:
无 级 变 速 提 升 绞 车 学生姓名 : 程晓军 班级 : 0881054 指导教师 : 朱保利 摘要 该系统主要是以行星齿轮传动和变频交流调速电动机调速为核心,由主电动机、变频交流调速电动机和行星齿轮传动三大部分组成。绞车的工作情况由以下三种情况:一是启动,即启动加速阶段;二是正常运转,即绞车匀速提升或下降阶段;三是停车,即绞车减速停止阶段。绞车起动和停止是无级变速的,由交流变频器和三相力矩异步电动机组成无级变速装置,通过差动轮系实现输出轴的无级变速;绞车的提升阶段,调速电动机处 于堵转阶段,只有主电动机和 2星轮处于工作状态。 本次设计主要任务是进行传动方案的选择与确定,传动装置的运动、动力的计算和传动零件的设计计算。提升绞车传动系统中的主要机械部分是差动式行星齿轮减速器,为了提高传动效率,减小机构的尺寸和重量,采用的是 2排行星齿轮机构和调速齿轮组成的差动轮系。在该轮系中 2星齿轮传动是绞车匀速运行的核心,因此也就成为本次设计的主题了,在设计中主要是进行以下几方面的工作: 1、传动比计算; 2、齿数选择; 3、传动的几何计算; 4、传动的受力分析; 5、强度计算; 还有行星架结构的选择、均载机构的设计、减速箱体结构尺寸的设计等等。 绞车的无级调速是由变频交流调速电动机来完成的,其主要完成绞车的启动、停止。电气部件主要是变频器,调速系统采用正弦脉冲宽度调置( 变频器和 列三相异步力矩电动机组成。对电气部分的设计主要是进行变频器的类型、参数选择,还有电动机的类型和容量选择 该系统采用电气和机械组合,集结了机电两大方面的优点于一身,使得该系统的总体性能得到很大的提高,从而使得该产品有着更广阔的前景。 关键词 : 差速器、无级调速、绞车 指导教师签名 : 0881054 by of is of is up of of it is as is to on to of is In in an is of to is to is up of of of of is by of up in is to of of of is In to of of is is In 2is of of in an of to be in as is of is of of is of is is of to of of of of be in s is by of It of of LJ s s It of of a of 毕业设计(论文)任务书 I、毕业设计 (论文 )题目: 无级调速提升绞车设计 业设计 (论文 )使用的原始资料 (数据 )及设计技术要求: 1. 绞车提升速度: s; 2. 绞车滚筒直径: 1200 3. 最大提升重量: 1000 4. 提升速度可无级变速; 5. 有制动装置。 业设计 (论文 )工作内容及完成时间: 1. 收集资料、开题报告 2 周 2. 无级调速原理方 案设计 3 周 3. 传动系统的运动和动力计算 6 周 4. 装配图及零部件图设计 3 周 5. 外文翻译 1 周 6. 毕业设计论文 2 周 、主 要参考资料: 1 璞良贵,纪名刚主编 第七版 等教育出版社, 2001 2 孙桓,陈作模主编 第七版 等教育出版社, 2006 3 江耕华,胡来 瑢 ,陈启松等编 北京:煤炭工业出版社 ,1992 4 王昆等主编 . 机械设计课程设计手册 等教育出版社, 2004 5 空与机械工程 系 机械设计制造及自动化 专业类 0881054 班 学生: 填写日期: 年 月 日 指导教师: 助理指导教师 (并指出所负责的部分 ): 机械设计制造及其自动化 教研室主任: 汽车制动系统 制动系统是汽车中最重要的系统。 如果制动失灵,结果可能是损失惨重的。制 动器实际就是能量转换装置,它将汽车的动能(动量)转化成热能(热量)。当 驾驶员踩下制动踏板,所产生的制动力是汽车运动时动力的 10 倍。制动系统能 对四个刹车系统中的每个施加数千磅的力。 每辆汽车上使用两个完全独立的制动系统,即行车制动器和驻车制动器。 行车制动器起到减速、停车、或保持车辆正常行驶。制动器是由司机用脚踩、松 制动器踏板来控制的。驻车制动器的主要作用就是当车内无人的时候,汽车能够 保持静止。当独立的驻车制动器 踏板或手杆,被安装时,驻车制动器就会被机 械地操作。 制动系统是由下列基本的成分组成 :位于发动机罩下方,而且直接地被连接到制 动踏板的 “ 制动主缸 ”把驾驶员脚的机械力转变为液压力。钢制的 “ 制动管路 ” 和有 柔性的 “ 制动软管 ” 把制动主缸连接到每个轮子的 “ 制动轮缸 ” 上。 制动液 , 特别地 设计为的是工作在极端的情况,填充在系统中。 “ 制动盘 ” 和 “ 衬块 ” 是被制动轮缸 推动接触 “ 圆盘 ” 和 “ 回转体 ” 如此引起缓慢的拖拉运动 , (希望 )使汽车减慢速度。 典型的制动系统布置有前后盘式,前盘后鼓式,各个车轮上的制动器通过一套 管 路系统连接到制动主缸上。 基本上讲,所有的汽车制动器都是摩擦制动器。当司机刹车时,控制装置会迫使 制动蹄,或制动衬片与车轮处的旋转的制动鼓或制动盘接触。接触后产生的摩擦 使车轮转动减慢或停止,这就是汽车的制动。 在最基本的制动系统中,有一个制动主缸,这个主缸内部填充制动液,并包含两 个部分,每个部分里都有一个活塞,两个活塞都连接驾驶室里的制动踏板。当制 动踏板被踩下时,制动液会从制动主缸流入轮缸。在轮缸中,制动液推动制动蹄 或制动衬片与旋转的制动鼓或制动盘接触。 静止的制动蹄或制动衬片与旋转的制 动鼓或制动 盘之间产生摩擦力使汽车的运动逐渐减缓或停止。 制动液的装置位于主缸的顶部。 目前大多数的车都有一个容易看见的装制动液的 装置,为的是不用打开盖子就可以看得见制动液的油面。随着制动踏板的运动制 动液就会缓慢的下降,正常情况下是这样的。如果制动液在很短的时间内下降得 明显或者下降了三分之二,那么就要尽快的检查你的制动系统了。保持制动液装 置充满制动液除非你需要维修它,制动液必须保持很高的沸点。位于在空气中的 制动液就会吸收空气中的潮气引起制动液低于沸点。 制动液通过一系列的管路从主缸到达各车轮。橡胶软管只用在 需要弹力的地方, 比如应用在前轮。在车的行进中上下来回运动。系统的其它部分在所有的连接点 上都应用了无腐蚀性的无缝钢管。如果钢线需要修理的话,最好的方法就是代替 这条线。如果这不符合实际,那么为了制动系统可以用特殊的装置修理它。你不 可以用铜管来修理制动系。它们是危险也是不正确的。 鼓式制动器包括制动鼓,一个轮缸,回拉弹簧,一个制动底版,两个带摩擦层的 制动蹄。制动底版固定在轮轴外部的法兰或转向节。制动鼓固定在轮毂上。制动 鼓的内部表面与制动蹄的内层之间有空隙。 要使用制动器时, 司机就要踩下踏板, 这时轮 缸扩大制动片,对其施加压力,是制动蹄触碰制动鼓。制动鼓与摩擦片之 间产生的摩擦制动了车轮,从而使汽车停止。要释放制动器时,司机松开踏板, 回拉弹簧拉回制动片,这样车轮会自由转动。 盘式制动器包括制动盘而不是鼓, 在它的两面上各有一个薄的制动片或叫盘式制 动器的制动片。制动片是靠挤住旋转的制动盘来停住汽车。制动主缸里流出的制 动液迫使活塞向里部的金属盘移动,这便使摩擦片紧紧地贴住制动盘。这时制动 片与制动盘产生的摩擦使汽车减速、 停止, 出现了制动行为。 活塞分金属或塑料。 盘式制动器主要有三种,即:浮动卡钳 型、固定卡钳型和滑动卡钳型。浮动卡钳 型和滑动卡钳型盘式制动器使用单活塞。 固定卡钳型盘式制动器既可以使用两个 活塞有可以使用四个活塞。 制动系统是由机械能,液压能或气压能装置驱动的。在机械杠杆适合所有的汽 车的驻车制动器中使用。当踩下制动踏板时,杠杆就会推动制动器主缸的活塞给 制动液施加压力,制动液通过油管流入轮缸。制动液的压力施加到轮缸活塞以使 制动片被压到制动鼓或制动盘上。如果松开踏板,活塞回到原来的位置上,回拉 弹簧拉回制动片,制动液返回制动主缸,这样制动停止。 驻动制动器的主要作用是车内无人时,使 汽车静止不动。如果车内安装的是独 立的驻车制动器,那么驻车制动器是由司机手动的控制。驻车制动器正常是当车 已经停止时使用的。向后拉手闸,并把手柄卡在正确的位置上。现在,即使离开 汽车也不用害怕它会自己滑走。如果司机要再次启车时,他必须在松开手杆之前 按下按钮。在行车制动器失灵的情况下,手闸必须能停住车。正因为这样,手闸 与脚闸分开,手闸使用的是绳索或杠杆而不是液力系统。 防抱死制动系统是使汽车制动更安全、更方便的制动装置,它既有调节制动系统 的压力来防止车轮被完全抱死的功能, 又有防止轮胎在滑的路面上行驶 或紧急停 车时的滑动。 防抱死制动系统最早应用在航空飞行器上,而且在二十世纪 90 年代一些国内的 汽车内也安装了这种系统。 近来, 几个汽车制造商引进了更为复杂的防抱死系统。 欧洲使用这种系统已有几十年的时间,通过对其的调查,一位汽车制造商坦言, 如果所有的汽车都安装上防抱死制动系统, 那么交通事故的发生率会降低 同时,一些权威人士预测这种系统会提高汽车的安全性。 防抱死制动系统可以在一秒钟内调节几次制动时车轮上的受力, 使车轮的滑移受 到控制,而且所有的系统基本上都以相同的方式完成。每个车轮 都会有一个传感 器,电子控制装置能连续检测来自车轮传感器传来的脉冲电信号,并将它们处理 转换成和轮速成正比的数值;如果其中一个传感器的信号不断下降,那么这就表 明了相应的轮胎趋于抱死, 这时电子控制装置向该车轮的制动器发出降低压力的 指令。当信号显示车轮转速恢复正常时,电子控制装置会增加制动器的液压。这 种循环像司机一样调节制动器,但它的速度更快,达到了每秒循环数次。 防抱死制动系统除了上面基本操作,还有两个特点。首先,当制动系统的压力上 升到使轮胎抱死或即将抱死的时候,防抱死制动系统才会启动;当制动系统在 正 常情况下,防抱死制动系统停止运作。其次,如果防抱死制动系统有问题时,制 动器会独立地继续运行。但控制板上的指示灯亮起提醒司机系统出现问题。 目前欧洲汽车生产商,如:宝马、奔驰、宝时捷等广泛使用的是波许( 防抱死制动系统。这种系统基本组成包括车轮转速传感器,电子控制装置和调节 装置。 每个有一个向电子控制装置发出车轮转动情况的信号的传感器, 它一般由磁感应 传感头和齿圈组成。前面的传感器安在轮毂上,齿圈安在轮网上。后面的传感器 安在后部的监测系统上,齿圈安在轮轴上。传感器本身是缠绕电磁核的电线 圈, 电磁核才线圈的周围产生磁场。 当齿圈的齿移动到磁场时, 就会改变线圈的电流。 电子控制装置会监测这种变化,然后判断车轮是否即将抱死。 电子控制装置有三个作用,即:信号的处理,编辑和安全防护。信号的处理起 到转换器的作用,它是将接受的脉冲电信号处理转换成数值,为编辑做准备。编 辑就是分析这些数值,计算出需要制动压力。如果检测出车轮即将抱死,电控装 置就会计算出数值向调节装置发出指令。 调节装置 当接受到电子控制装置的指令后,液压执行装置会调节制动轮缸的液压的大小。 调节装置能保持或减小来自制动主缸的液 压,而装置本身是不能启用制动器的。 这种装置有三个高速率的电磁阀, 两个油液存储器和一个带有内外检测阀的传动 泵。调节装置中的电子连接器隐藏在塑料盖下。 每个电磁阀都是其独立控制的,并作用于前轮。后部的制动轮缸受到一个电磁阀 控制,并依照 防抱死制动系统运行时,电子控制装置会 使电磁阀循环运作,这样既能收回又能释放制动器的压力。当压力释放时,它会 释放到液压单元。前部的制动器电路有一个单元。存储器低压存储器,它在低压 下存储油液,直到回流泵打开,油液流经制动轮缸进入制动主缸 。 he is in If be of on a as as in of of on of on to or by of is to it is is by a or is is of is is to s to cy at to in “by to of in or in by a of at to or or at or or or so is In is a is a in to a in s is is to At or or or or or in or is on of a r so as is a no If of or to as as of to it a of a to to to a of in as at up as as of at If a a is to If is a be to a it of an a is to of or to is on is a of To to To of it a of a A or is on of g to to of or of a or by or is in in is of to to to or If is to is to of is to it is is by a is is A is in be of to he a be be to in of it is or of to on or a on an of in 990s. g a to of be by a if So to of to at a of in or An if of a a is to a to to at is to a at a In to in do to or a At to if in to A on a in , is a sch m 聯 A is!av to of a a to is is is a a a as of an is in o in to s be is to If is to he to it or it it by of a a of is by by by a to or is it is to a is to 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 0 8 8 1 0 5 4 0 5 学 生 姓 名 程 晓 军 指 导 教 师 朱 保 利 填表日期 : 2 0 1 2 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 2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 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 7速范围8;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 100速范围 6,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 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。 工作进度: 1. 收集资料、开题报告 2 周 2. 无级调速原理方案设计 3 周 3. 传动系统的运动和动力计算 6 周 4. 装配图及零部件图设计 3 周 5. 外文翻译 1 周 6. 毕业设计论文 2 周 五 参考文献 1. 机械传动设计手册(上、下分册)江耕华、胡来瑢、陈 启松等编 煤炭工业出版社 1992 2. 机械设计 濮良贵 纪名刚等编著 高等教育出版社 2005 3. 行星齿轮传动与设计及计算 胡来瑢主编 何金国、林经德副主编 煤炭工业出版社 1996 4车辆传动系统分析 刘修骥 编著 国防工业出版社 1998 5机械原理 孙恒等编著 高等教育出版社 2006 6. 机械设计课程设计手册 王昆等主编 高等教育出版社, 2004 7. 常用调速设备技术手册 王忠茂 编著 机械工业出版社 1994 8. 最新实用交流调速系统 吴顺安 等编著 机械工业出版社 1998 9互换型与技术测量 廖念钊 古莹 莫雨松 李硕根 杨兴骏 编 中国计量出版社 1998 毕业设计(论文) 题 目 : 无级调速提升绞车设计 系 别 : 航空与机械工程系 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 二 O 一 二 年 六 月 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 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 速系统介绍 . 11 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 理、技术参数等 . 15 . 15 号意义 . 16 术参数及性能 . 17 形及安装尺寸 . 18 用维护注意事项 . 18 4 行星齿轮的计算 星齿轮基本参数的计算 . 19 动装置的总传动比及分配 . 19 行星齿轮传动的配比计算 . 20 齿数的选择 . 22 星齿轮传动设计与计算 . 22 择材料、齿轮、传动比 . 23 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 . 37 星架的设计 . 37 体的基本参数 . 38 速轴的设计 . 38 总 结 . 40 参考文献 . 41 致 谢 . 42 南昌航空大学科技学院学士学位论文 第 1 页 共 42 页 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 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! 南昌航空大学科技学院学士学位论文 第 2 页 共 42 页 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: 图 1变频交流调 速电动机式无级变速器 该方案是用 2无级变速原理图如图( 1示,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。其调速是通过与轴联接的无级变速电动机来调速的,该电动机是 无级变速是通过用 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 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 而实现内齿南昌航空大学科技学院学士学位论文 第 3 页 共 42 页 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 以方便快捷; 2、调速精确, 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。 但是该无级变频系统存在以下几方面的缺点: 1、体积和重量较大,该系统为了能 达到调速稳定,提高调速性能,而采用了两个电动机,跟轴联接的电动机是恒速运转,跟轴联接的电动机是变频无级调速电动机,这样就使得系统的体积和重量变得较大; 2、价格较高,由于使用了两个电动机,因此价格方面也就较高了。然而,随着电子技术的迅速发展,价格也随之而降,所以该系统作为一种简单的无级调速装置的也就具有了实用性了。 方案二: 1a、 12a、 23456图 1式无级变速器 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,其变速原理如图( 1示。运动和动力由轴输入,通过两对能互相开合的左、右锥南昌航空大学科技学院学士学位论文 第 4 页 共 42 页 形带轮 1a、 1a、 2b 和三角带 3驱动轴转动。主动左带轮 1上,主动右带轮 1相联接,而且在螺杆 4和拨叉 5的作用下可沿轴滑移。从动左轮 2上,从动右轮 2相联接,而且在带轮 2用螺杆 4和拨叉 5 操纵带轮 1 使皮带在两轮的锥面间向外或向里移动。由于皮带的长度是一定的,当皮带在主动、从动轮的工作半径,使从动轴实现无级变速 . 这种无级变速器的变范围为 : 2m i nm a xm i nm a x )(式中 带轮的最大工作半径, 带轮的最 小工作半径, 这种带式无级变速器的缓冲吸振性能较好,传递功率可达到 7速范围8;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: 1- 主 动摩擦轮; 23、 4、 567南昌航空大学科技学院学士学位论文 第 5 页 共 42 页 图 1多盘摩擦式无级变速器( a) 多盘摩檫式无级变速器的变速原理如图( 1示。运动和动力由轴输入,经中间轴从轴输出。在主动轴和中间轴上分别装有多片摩擦盘 1和 2,两轴上的摩擦盘相间安装,并用弹簧 6 压紧。中间轴支撑在摆动支架 7 上,而支架 7 可通过操纵机构摆动一定角度,使中间轴上的从动摩擦盘 2靠近或远离主动摩擦盘 1,借以改变主动摩擦盘在接触处的摩擦半径。由于从动盘的摩擦半 径 2r 是不变的(见图 1,而主动盘的摩擦半径 1r 在间变化,当轴转动时,轴便在一定范围内实现无级变速,并经过定轴齿轮 3、 4、 5驱动输出轴转动。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。 这种无级变速器 的变速范围为: m i a i nm a xm i a 该系统(多摩擦盘式无级变速器)主要有以下几方面的优点: 1、结构 紧凑、使用方便; 2、传递功率较大,可达 100变速器的变速范围 6,只作减速传动。 由于该变速器是靠盘片的磨擦来实现无级变速的,因此存在的缺点是: 1、效率低;2、发热较严重; 3、须较常更换摩擦盘片。因此,目前多盘摩擦式无级变速器虽然还有图 1盘式无级变速器( b) 南昌航空大学科技学院学士学位论文 第 6 页 共 42 页 应用在化工及轻工机械上,但是大部分已经被新型的高效率的变速器替换了 。 方案四 图 1液压式无级变速器 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 的输入由齿轮副从轴分流出一部分功率作为液压泵的输入功率。在这个调速系统中,在将功率分为液压和机械两路时,液压马达在正向和反向的最大速度之间来会无级变速,其每一个行程可以与行星齿轮机械的一种工况相配合,最后两路汇合 成若干无级段落相衔接并逐段升高的无级变化输出速度。此外,液压元件可显著减小,只负担最大功率的几分之一,其它部分都由机械线路传递,相当于无级变速功率扩大几倍,从而传动总效率显著提高。 但该方案存在以下几方面的缺点: 1、成本较高,液压元件(如液压泵、液压马达等)的制造精度要求高,因而导致该系统成本较高; 2、环境污染,因液压系统的密封性问题,总会产生漏油现象。还有更换下来的液压油,都会对环境造成污染; 3、结构较复杂,安装较麻烦; 4、进行维护、检修复杂麻烦。 案的确定 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,南昌航空大学科技学院学士学位论文 第 7 页 共 42 页 传递功率可达到 7速范围8;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 100速范围 6,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。 所以本次设计就把方案一定为这次设计的基本设计思想,下面 就是开始该方案的设计和论证了。 2 电动机的选择 2. 1 主电动机的选择 2 1 1 电动机类型和结构形式选择 工业上一般用三相交流电源,由于本次设计中使用的电动机无特殊要求,所以选择三相交流异步电动机。从电动机的经济性比较来看,选用 2 1. 2 选择电动机容量 1 工作机所需功率 P=5( 输出转距 T( 输出转距 100( r/ 9550 T ( 2 电动机的输出功率 1) 2 行= 2) 二级减速器的传动效率约为: =昌航空大学科技学院学士学位论文 第 8 页 共 42 页 所以: 二行 再综合一下其它一些因数的影响或损失,决定选 5.7 3 转速 电 1500( r/ 4 型号 根据机械设计基础机械设计 课程设计( 20行选择可得 : 电机型号: 率: W 转速: 1440 r/定转距: 同步转速: 1500 r/. 2 无级变速电动机的选择 2 2 1分析绞车的工作过程: 1 启动阶段:滚筒转速由 1000 r/增速过程。 电动机输出转速由高到低,属减速过程。 2 工作 阶段:滚筒转速恒定为 100r/ 电动机的输出转速也恒定,为 0r/ 3 停车阶段:滚筒转速由 0100 r/减速过程。 电动机输出转速由低到高,属增速过程。 以上工作过程的速度变化曲线可用图( 2示: 2 2 2 分析电动机的具体工作情况 南昌航空大学科技学院学士学位论文 第 9 页 共 42 页 由图( 2速度变化曲线可以得出,电动机紧在启动和停车阶段运转,其在两过程中的速度变化是一致的,但方向相反。而在主电动机恒速运动时,电动机是不工作的。 变速系统各齿轮在某一时刻的速度 方向如图( 2示,根据参考文献 3, 一节中的式( 2( 2( 2算行星齿 轮传动的传动比有如下关系: 1 计算行星齿轮传动的传动比 1511 系速度方向 4 - - - - - - - - - - - -( 2 再由文献 3,第一节的公式( 2得: 由以上三个公式可推出: 1- - - - - - - - - - - ( 2 式中: 在图( 2示的电动机无级调速系统简图中, 式( 2以得出当a与b反向时 如图 (2示 , H 下降,从而达到调速目的。 当要求 H 输出为零,即起动前和停车后滚筒不转的状态时,有: 图 2无级变速电动机输出速度变化曲线 南昌航空大学科技学院学士学位论文 第 10 页 共 42 页 H =0 由式( 2: 4 - - - - - - - - - 2 1 4 4 0414141 n=r/式中负号表示b与a速度方向相反。 b的工况速度变化范围为 0r/化时序图见图( 2假设图( 2轮 3余内齿圈 i ,则可的马达输出转速范围为: ( 0i 其中 i 为的值在 后面计算时确定。 2 2 3 电动机容量 的计算 设绞车在工作时的稳定运转提升速度为在过渡阶段需要调速至最小速度为。主电动机到滚筒的总传动比为 总i ,二级减速器的传动比为 2i ,对于周转轮系可列一下传动比公式: 或 )1(- - - - - ( 2 在转化轮系中,齿轮 (P ,轮 (P ,星架 零,若不计摩擦,且构件的匀速运转时,有 P ,从而有: - - - - - - - - - - - - - - (2因电机的功率 11电,将式( 2、( 2入此式,得: )1(电- - - - - - - - - - - ( 2 当输出轴的转速为零时,即 H =0时,电动机需要的功率最大,这时式( 2化为: 电=5昌航空大学科技学院学士学位论文 第 11 页 共 42 页 2 2 4 电动机类型的选择 本次设计的无级变速部分是由两部分组成:一、瑞安电气控制设备厂生产的 、三相异步电动机。 由于 率 5 ,但是由图( 2可知电动机需要有一段时间工作在静止状态,因此选择 根据容量和类型确定电动机为:型号: 堵转力矩: 16(极数 :6 堵转时间 :30(最大电流 :6(A) 3 交流变频调速系统 速系统介绍 直流电动机和交流电动机传动是在 19世纪中期先后诞生的。交流电动机比起直流电动机来, 省去了换向器,使结构简单、结实、紧凑,维修工作量小,运行效率高,转动惯性小,动态响应快,可以做到高电压、大容量、高速化。以往由于缺少响应的控制手段,控制调速比较困难。但随着电子技术的迅猛发展,新的控制系统不断推出,从而使交流调速得到迅速发展。 在交流异步电动机中,从定子传入转子的电磁功率 以分为两部分:一部分1(2 是拖动负载的有效功率;另一部分是转差功率 Ms ,与转差率 的 去向是调速系统效率高低的标志。就转差功率的去向而言,异步电动机调速系统可以分成三大类。 1、 转差功率消耗型 这种调速系统全部转差功率都被消耗掉,用增加转差功率的消耗来换取转速的降低,因而效率也随之降低。降低电压调速、电磁转差离合器及绕线转子异步电动机转子串电阻调速这三种方法都属于这一类。 2转差功率回馈型调速系统 南昌航空大学科技学院学士学位论文 第 12 页 共 42 页 这种调速系统的大部分转差功率通过交流装置回馈给电网或者加以利用,转速越低回馈的功率越多,但是,增设的装置也要多消耗一部分功率。绕线转子异步电动机转子串级调速即属于这一类。 3转差功率不变型调速系统 这种调速系统中,转差功率仍旧消耗在转子里,但无论转速高低,转差功率基本不变。如变极对数调速、变频调速两种调速方法即属于这一类。 同交流电动机调速系统的优缺点 当异步电动机定子与转子回路的参数为 恒定时,在一定的转差率下,电动机的电磁转矩 M 与 加在其定子绕组上电压 U 的平方成正比,因此,改变 电动机的定子绕组就可以改变其机械特性的函数关 系,从而改变电动机在一定输出转矩下的转速。图 ( 3示异步电动机在调速调压时的机械特性。 2电磁转差离合调速系统 电磁转差离合器调速系统,是由鼠笼异步电动机、电磁转差离合器以及控制装置组合成。鼠笼电动机作为原动机以恒速带动电磁离合器的 电枢转动,通过对电磁力合器励磁电流的控制实现对其刺激的调速调节。 在不加反馈控制时调速系统的机械特性就是电磁转差离合器的机械特性。 由于电磁转差离合器的工作原理与异步电动机相似。而改变电磁转差离合 器的励磁电流相当于异步电动机在改变定子供电电压时的工作,所以它们两者的调速特性也相似,电磁转差离合器调速系统 的机械特性如图 3 图 3步电动机在改变定子电压时的机械特性 昌航空大学科技学院学士学位论文 第 13 页 共 42 页 3绕线转子异步电动机转子串级调速 对于交流绕线转子异步电动机可以在通过在转子回路串电阻来进行调 3子串 速系统( a调速原理图 b机械特性) 速,它的原理图和机械特性如图( 3示,由图 3b) 可见,假定 变,当动作在自然特性上时,则有转速转子电阻增大为 2R ,则转速降到 2n ,依此类推。由图( 3见,这种调速方法比较简单、方便,但存在以下几个缺点: ( 1) 调速是有机地,不平滑 . ( 2) 串入较大的电阻后,电动机的机械特性很软,低速运转时负载稍有变化,转速波动较大。 ( 3) 电动机在低速运行时,效率甚低,电能损耗很大。 4 变极对数调速 交流电动机转速的一般表达式为: 图 3磁转差离合器机械特性 南昌航空大学科技学院学士学位论文 第 14 页 共 42 页 P 1(60 ( 3 式中: P 极对数; f 频率; s 转差率。 由式( 3见若改变交流电动机的极对数,即可改变交流电动机的转速,这种控制方式比较简单,只要求电动机定有多个抽头,然后通过触点的通断来改变电动机的极对数。采用这种控制方式,电动机的转速是有级的,不是连续的,一般只有三挡,最多也就只有五挡。图( 3变极对数调速的机械特性。 5变频调速 变频调速是最有发展前途的一种交流调速方式。变频调速系统的核心环节是变频器。目前常用的变频器有交 交变频器、交 变频器。其中脉宽调制( 型、多重化电流型及交 频器所用的电力半导体器件正向着模块化、快速化、光控化、高耐压大电流化自关断化和高可靠性化方向发展;变频调速正向着高性能、高精度、大容量、微型化、数字化和理想化的方向发展。 目前,交流调速控制技术得到了迅速的发展,新的控制方式不断问世。以下是近来交流调速控制技术发展的几个方面: 1、相位控制; 2、 3、转差频率控制; 4、脉宽调制( 控制; 5、矢量变换控制; 6、磁场控制; 7、微计算机控制等等。 3 3 变频控制方式的选择 比较以上几种变频控 制方式,以性价比高、使用方便的控制方式作为本次设计的方案。所以,本次设计采用的控制方式是脉宽调制( 控制中的正弦脉冲宽度调剂 (式。 图 3极调速机械特性 南昌航空大学科技学院学士学位论文 第 15 页 共 42 页 3 4 确定变频器 根据变频控制方式是正弦脉宽调制( 制,查阅相关资料( 王忠茂编的常用调速设备技术手册 机械工业出版社),变频调速的变频器有很多种类,如 频器,以下是本次设计中无级调速系统的功能、原理、技术参数及性能、使用和维护要求以及一些相关的注意事项。 3 5 、原理、技术参数等 述 式,有大功率晶体管( 成电压型逆变器,具有调速范围宽、转矩脉动小、保护功能完善、能够自诊断故障、安装和使用方便、体积小、重量轻等特点。 额定频率以下输出特性为恒转矩特性,在额定频率以上输出特性为恒功率特性。 流变频调速装置主要用于工频电压 380V、功率 5能根据系统的控制(如风量、流量、温度等)组成闭环控制,实现自动控制或计算机联网控制。 下面简 述其工作原理: 1) 电路:如图( 3示, 50/60380V 三相交流电源经 R、 S、 T 三端输入 ,由整流器整流成直流电源,经电容器滤波后给逆变器供电,在 南昌航空大学科技学院学士学位论文 第 16 页 共 42 页 图 3控制回路下把直流电变换成三相可变电压、可变频率的交流电,由 U、 V、 2)控制电路:控制电路的结构有两部分组成,一部分是产生 一部分为系统的故障诊断及保护电路,如图 (3示。 3)基级驱动电路(见图 3) 号意义 图 3 号 路 整形 电路 级晶体管 路保 护电路 光耦 光耦 级晶体管 3频调速装置基极驱动电路原理框图 南昌航空大学科技学院学士学位论文 第 17 页 共 42 页 术参数及性能 经计算得本次设计所需的 8。下面使该型号的技术参数及性能: 表 3本次设计使用的 型号 8 额定容量( 8 额定输出电流( A) 12 适用电动机最大功率( 数 三相 电压 380 10% V 频率 50 2 制方式 输出电压 3 380V(最高),输出电压正比于输入电压 输出频率 250 出精度 1% 电压频率比 一定 过载能力(电流) 110%连续, 150%30s 频率设定信号 010V, 420切换)、 010部接口由传感信号输入) 变换频率 95% 功 能 加 /减速时间 130s(精度 20%)(可任意设定) 制动 电容充电制动 20%以上 启动停止 面板上按钮直接操纵 正传 /反转 可用外部接触器切换或机 内切换 保护 失速保护、过电流保护、过电压保护、欠电压保护、短路保护、瞬时停电保护、晶体管过热保护 显 示 输出频率显示 由 3位七段 故障自诊断显示 短路、过电流、过电压、欠电压、过热保护时南昌航空大学科技学院学士学位论文 第 18 页 共 42 页 结构形式 壁挂式 柜式 形及安装尺寸 (1)图 3 表 3用维护注意事项 1) 装之宜安装在清洁、干燥、通风良好、避免日光直射、无高温和高湿、无灰尘及腐蚀型号 容量 (W H D A B C 固定螺栓 重量 ( 292 15 262 550 510 8 南昌航空大学科技学院学士学位论文 第 19 页 共 42 页 性可燃性气体的场合。 因变频器本身在运行时会产生一定热量,所以安装时周围要留有一定空间,以利散热(四周均应留 200上)。 环境温度不得高于 40,环境温度过高,将影响变频器的寿命,环境温度监测点为离机体 502) 应安装在无强烈振动的场所。 3) 应安装在距离大功率电磁设备稍远的地方。 4) 变频器按高度方向竖立,无外罩的安装而靠墙(或专用支架),面板朝操 作者,文字方向竖立,用螺钉固紧,使用带有内附操作面板的变频器要安装在便于操作的地方。 5) 配线时 使用的电线,电器规 格见表 3 3: 将工频电源 接到输出端子 上。 2上的电线接地。 4 行星齿轮的计算 星齿轮基本参数的计算 动装置的总传动 比及分配 1. 计算总传动比 1001440 =分配各级传动比 1 1i 确定 2 型号 动机 (电短路器 额定电流 (A) 16 标准电线 规格 ( 2 昌航空大学科技学院学士学位论文 第 20 页 共 42 页 许值为 推荐值是: 3 效率行 据推荐值,再结合经验得: 取传动比 1i =5 图 (3轮机构 本次设计的机械传动部分是由差动式行星齿轮变速器和二级减速器组成,图 3下: 图 3传动路线图 由于总传动比 i =级传动比 1i 、 =5,所以二级传动比为: 5 以各级传动比为:一级传动比 1i =5;二级传动比 2i = 行星齿轮传动的配比计算 1 传动比条件 如图 (4示 2动,中心轮 给定传动比为 2有: 11即: 南昌航空大学科技学院学士学位论文 第 21 页 共 42 页 图 (3 对于行星齿轮传动,由于两中心轮 轴线与主轴重合,为保证行星轮 a、 于圆柱齿轮行星传动机构,要求外啮合副ga 的中心距 得 在标准传动中,外啮合齿轮副的接触强度远低于内啮合齿轮副的接触强度,而采用角度变位 传动可适当调整内、外啮合的接触强度。为此,外啮合齿轮副通常采用大的啮合角的正传动, 725 ;内啮合齿轮副一般采用小啮合角的正传动或负传动,10317 。这时,整个行星传动的接触强度也可提高 30%。因此,本次设计采用角度变位齿轮的行星传动。 在多行星轮的结构时,为保证个行星轮均匀分布在中心轮的周围,而且能准确的装入两个中心轮的齿间实现正确啮合。必须确定各行 星轮与中心轮之间的装配条件,为此以下是具有三个行星轮的装配过程,本课题中行星轮的
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本文标题:无级调速提升绞车设计【4张图/14000字】【优秀机械毕业设计论文】
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