大型起重机变幅水平位移差动减速器补偿研究

论文摘要

随着港口进出口贸易的蓬勃发展,港口装卸机械也开始向着大型高速化、自重轻型化、高效节能化的方向发展。为适应这种发展要求,港口机械也进行了一系列的技术革新。机械差动减速器在桥式抓斗卸船机上的运用,实现了其起升、开闭、小车行走运动的组合,很大程度上简化了传动装置,使其结构紧凑,减轻了整机的重量,符合港口机械的发展趋势。受此启发,将行星差动技术运用到单臂架起重机的变幅和起升机构中,通过差动减速器来实现起重机变幅过程中吊重的水平移动,减少驱动机构功率损耗,同时可减轻整机的自重。本文以大型单臂架起重机为研究对象,根据行星差动原理,运用一套差动减速器,将起升、变幅两套机构合二为一,通过差动齿轮传动的补偿轮系,实现在变幅的同时,起升卷筒自动根据需要使货物沿水平线或近似于水平线运动。本文建立了单臂架门座起重机吊重水平位移补偿的数学模型,包括差动减速器内部行星轮系的布置型式、吊重水平位移的计算模型及相关计算公式。分析了行星差动减速器在起重机起升、变幅机构不同工况下实现的臂架和吊重的运动情况。推导了差动减速器中联接起升、变幅卷筒的行星轮系外齿圈之间齿数计算关系式。结合本课题研究的差动减速器,重点介绍了2K—H (NGW)型行星齿轮传动的齿数选配的条件和方法,以MQ1625为例,对差动减速器进行具体的配齿计算,详细介绍了计算步骤。本文利用VB平台编写了“吊重水平位移差动减速器补偿设计系统”软件。包括吊重水平位移补偿计算和行星差动轮系配齿两部分,作为设计人员对差动减速器进行齿数选配时的参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 与课题研究相关的国内外动态
• 1.2.1 行星差动传动的发展动态
• 1.2.2 起重机吊重水平位移补偿的发展动态
• 1.3 课题研究的内容
• 第2章 行星齿轮传动
• 2.1 行星轮系的组成及分类
• 2.1.1 周转轮系的组成
• 2.1.2 周转轮系的分类
• 2.2 行星齿轮传动的命名及类型
• 2.2.1 2K—H型行星齿轮分类
• 2.2.2 2K—H（NGW）型行星齿轮传动形式
• 2.3 行星齿轮传动的应用
• 2.4 行星齿轮传动的发展方向
• 2.5 行星差动传动
• 2.5.1 行星差动传动工作原理
• 2.5.2 行星差动轮系的转速计算
• 2.5.3 行星差动传动典型应用的实例
• 2.6 本章小结
• 第3章 单臂架吊重水平位移补偿的数学模型
• 3.1 单臂架吊重水平位移补偿型式
• 3.2 差动减速器的工作原理
• 3.3 吊重水平位移补偿的计算模型
• 3.4 行星差动减速器的工况
• 3.5 起升、变幅外齿圈齿数关系式的推导
• 3.6 本章小结
• 第4章 轮系传动比的分配与计算
• 4.1 轮系类型的选择
• 4.1.1 定轴轮系类型的选择
• 4.1.2 周转轮系类型的选择
• 4.1.3 复合轮系的选型设计
• 4.2 轮系传动比的分配
• 4.2.1 总传动比的分配原则
• 4.2.2 传动比分配的合理范围
• 4.2.3 定轴轮系传动比的分配
• 4.2.4 行星轮系传动比的分配
• 4.3 轮系的传动比计算
• 4.3.1 定轴轮系传动比的计算
• 4.3.2 行星齿轮传动比的计算
• 4.3.3 混合轮系传动比的计算
• 4.4 本章小结
• 第5章 行星传动齿轮齿数的选配
• 5.1 行星齿轮齿数选配条件
• 5.1.1 传动比条件
• 5.1.2 同心条件
• 5.1.3 装配条件
• 5.1.4 邻接条件
• 5.2 2K—H（NGW）型行星齿轮传动的齿数选配方法
• 5.3 齿数的选择
• 5.4 实例计算
• 5.4.1 吊重水平位移模型相关参数计算
• 5.4.2 差动减速器轮系的配齿
• 5.4.3 差动减速器可实现的起重机工况
• 5.5 本章小结
• 第6章 设计程序的实现
• 6.1 Visual Basic在机械设计编程中的优势
• 6.2 机械设计编程的内容
• 6.3 吊重水平位移差动减速器补偿系统设计
• 6.4 本章小结
• 第7章 全文总结与展望
• 7.1 全文总结
• 7.2 工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 攻读硕士学位期间参与的科研项目