結(jié)論
本文在對三環(huán)減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、性能分析和均載等研究文獻(xiàn)進(jìn)行分析和綜述的基礎(chǔ)上,分析了振動(dòng)產(chǎn)生的主要原因;為解決三環(huán)減速器振動(dòng)大、各環(huán)板的載荷不均勻系數(shù)大、溫升高和轉(zhuǎn)臂軸承使用壽命短等生產(chǎn)中迫切需要解決的問題,本文進(jìn)行了下列有創(chuàng)造性的研究工作。
1.依據(jù)功率分流、油膜浮動(dòng)均載、機(jī)構(gòu)平衡和同步帶緩沖及吸振原理,提出了一種具有一級圓弧齒同步帶的完全平衡、均載減振,偏心相位差為180°的新型兩級三環(huán)減速器。在受力分析和油膜浮動(dòng)均載研究的基礎(chǔ)上,研制出了油膜浮動(dòng)兩級三環(huán)減速器樣機(jī),分析了影響三環(huán)減速器性能的主要因素。
2.在分析傳動(dòng)變形的基礎(chǔ)上,改進(jìn)了考慮高速軸彎曲變形和內(nèi)齒環(huán)板拉壓變形的三環(huán)減速器變形協(xié)調(diào)方程,并給出了變形協(xié)調(diào)方程各系數(shù)的計(jì)算公式,導(dǎo)出了基本型三環(huán)減速器各環(huán)板嚙合力的計(jì)算公式;建立了雙軸輸入式完全平衡三環(huán)減速器的受力分析模型,并給出了實(shí)例的計(jì)算結(jié)果。對比分析得出:在傳動(dòng)技術(shù)參數(shù)相同的條件下,雙軸輸入式完全平衡三環(huán)減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、受力性能最佳;環(huán)板間偏心相位差為180°。的三環(huán)減速器的受力性能優(yōu)于相位差為120°的三環(huán)減速器。
3.在分析了影響三環(huán)減速器精度的幾種主要制造安裝誤差的基礎(chǔ)上,根據(jù)行星傳動(dòng)均載原理并結(jié)合三環(huán)減速器的實(shí)際工況,提出了一種適合三環(huán)減速器的利用厚油膜彈性變形進(jìn)行均載的機(jī)構(gòu)一油膜浮動(dòng)均載機(jī)構(gòu);分析了三環(huán)減速器油膜浮動(dòng)均載機(jī)理;提出了不同于一般滑動(dòng)軸承的偏心轉(zhuǎn)動(dòng)和動(dòng)載荷工況的油膜浮動(dòng)兩級三環(huán)減速器的流體動(dòng)力潤滑方程,首次建立了該工況下的三環(huán)減速器油膜浮動(dòng)的流體動(dòng)力模型,為動(dòng)力學(xué)研究奠定了基礎(chǔ);用多重網(wǎng)格方法和Simpson 積分公式計(jì)算了油膜浮動(dòng)時(shí)的承載能力,結(jié)果表明:油膜浮動(dòng)時(shí)的承載能力能夠滿足工作要求。
4.對研制的兩級三環(huán)減速器樣機(jī)的振動(dòng)性能進(jìn)行了研究,分析了油膜浮動(dòng)兩級三環(huán)減速器的減振機(jī)理,依據(jù)振動(dòng)理論,建立并求解了油膜浮動(dòng)兩級三環(huán)減速器的禍合振動(dòng)方程和用于抽油機(jī)的三環(huán)減速器的動(dòng)力學(xué)模型,由于用于抽油機(jī)的減速器其所受的激振力是復(fù)雜的周期函數(shù),本文采用周期函數(shù)的傅立葉級數(shù)展開原理,將復(fù)雜的激振力分解成為多個(gè)頻率成整數(shù)倍關(guān)系的簡諧激勵(lì)函數(shù),導(dǎo)出了動(dòng)態(tài)響應(yīng)表達(dá)式。結(jié)果表明:新型兩級三環(huán)減速器的減振效果十分明顯。
研究工作還包括:對筆者設(shè)計(jì)的新型兩級三環(huán)減速器DQSH145樣機(jī)進(jìn)行傳動(dòng)性能、載荷不均勻系數(shù)和振動(dòng)性能的試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明:樣機(jī)具有較高的傳動(dòng)效率,可達(dá)92.3%;油膜浮動(dòng)均載機(jī)構(gòu)的載荷均衡效果也十分明顯,載荷分配不均勻系數(shù)由原型機(jī)(未加油膜浮動(dòng)裝置)的1.34降到改進(jìn)型機(jī)(加油膜浮動(dòng)裝置)的1.07;箱體的振動(dòng)也明顯降低,箱體上垂直方向的最大加速度僅1.32m/s2。
本項(xiàng)目已于1999年8月通過了省科委組織的技術(shù)鑒定,結(jié)論為“達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平”,并獲國家實(shí)用新型專利。由于新型三環(huán)減速器具有優(yōu)良的機(jī)械性能,可作為一般通用減速器的換代產(chǎn)品,顯著降低制造成本,這必將為生產(chǎn)企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
不足和建議:
新型兩級三環(huán)減速器有著較好的應(yīng)用前景,但還存在一些問題,今后需在以下方面開展研究工作:1.油膜動(dòng)態(tài)參數(shù)的測試和均載裝置用潤滑油的供給和過濾功能的實(shí)現(xiàn);2.產(chǎn)品的系列化設(shè)計(jì)和工業(yè)化實(shí)驗(yàn);3.用滑動(dòng)軸承取代環(huán)板用滾動(dòng)軸承若用內(nèi)嚙合,以降低三環(huán)減速器的成本;4.抽油機(jī)上應(yīng)用的減速器的功率較大,若用內(nèi)嚙合的兩級三環(huán)減速器取代在用的外嚙合的雙圓弧減速器,將大大減小減速器的質(zhì)量,同時(shí),可選用高轉(zhuǎn)速的電機(jī),在保證傳動(dòng)性能的基礎(chǔ)上,可降低傳動(dòng)系統(tǒng)的成本;5.三環(huán)減速器的制造工藝有待于進(jìn)一步完善。
上一頁