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，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页共页无级变速提升绞车设计传动方案的拟定和选择拟定方案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Ⅰ输入轴Ⅱ调速轴Ⅲ输出轴内齿圈行星轮太阳轮图变频交流调速电动机式无级变速器该方案是用行星齿轮的差动式无级变速器，其无级变速原理图如图所示，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，该电动机是系列三相力矩异步电动机，其无级变速是通过用交流变频调速装置来控制实现的交流变频系统的输出频率为，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的无级变速，从而实现内齿南昌航空大学科技学院学士学位论文第页共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调速方便，其调速是通过对面板的按钮来控制的，所以方便快捷调速精确，变频调速装置的频率精度为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过载保护故障自诊断显示。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Ⅱ联接的电动机是恒速运转，跟轴Ⅰ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，所以该系统作为种简单的无级调速装置的也就具有了实用性了。方案二Ⅰ输入轴Ⅱ输出轴主动锥形轮从动锥形轮三角带螺杆拨叉弹簧图带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见文献图图安全系数见文献表寿命系数取,有应力修正系数见文献图尺寸系数，取见文献图弯曲疲劳许用应力见文献式南昌航空大学科技学院学士学位论文第页共页序号项目名称计算公式及数值说明动载系数见文献图计算转距式中见文献式计算转距见文献式载荷分配系数见文献表载荷分布系数式中见文献式南昌航空大学科技学院学士学位论文第页共页序号项目名称计算公式及数值说明载荷系数见文献式齿形系数要根据变位系数选择见文献图重合度系数见文献式校核弯曲疲劳强度见文献式结论合格南昌航空大学科技学院学士学位论文第页共页无级变速电动机输入齿轮传动计算如图，设计齿轮和齿圈的外齿，由于内齿圈作为个输入自由度，故将其设计为组合式，即由齿轮圈和支撑架构成，支撑架和齿圈的联接用螺钉联接固定，所以在设计齿圈的外齿时，将齿圈双边径向距离设为，即取齿圈外齿齿数为，同时，考虑到加工制造方便，将齿轮模数取为，而轮与齿圈的传动比为，所以轮的齿数为，以下就是齿轮和齿圈的外啮合齿的设计和计算。表齿轮和齿圈外啮合齿的设计和计算序号设计项目计算公式及说明选择齿轮齿数材料热处理及精度等级齿轮钢调质，齿面平均硬度取。齿圈外齿调制处理，齿面平均硬度取。由文献，表初选取级精度。齿轮外齿圈初选精度等级为参数选择取齿轮的齿数齿圈的外齿数齿数比传动误差由文献，表取齿宽系数计算齿轮转矩图传动示意图南昌航空大学科技学院学士学位论文第页共页序号设计项目计算公式及说明确定载荷系数使用系数由已知条件，查文献，表，取动载荷系数由查文献，图取齿向载荷分布系数由及已知条件，查文献，图，取齿间载荷分配系由文献，式由文献，图，取载荷系数由文献式求总工作时间确定模数由于太阳轮，内齿圈内齿均为的齿轮，现将内齿圈外齿及与其相啮合的齿轮设计成同，模数的，这样在制造上更易于实现。南昌航空大学科技学院学士学位论文第页共页序号设计项目计算公式及说明基本设计参数确定传动尺寸分度园直径中心距确定齿宽取与行星轮同。取齿根弯曲疲劳强度校核求许用应力见文献由式及表，应力循环次数分别为由图取寿命系数由图取弯曲疲劳极限用外插法加工。由图，取尺寸系数南昌航空大学科技学院学士学位论文第页共页序号设计项目计算公式及说明参照表，取安全系数由式普通齿轮传动齿型系数，见文献由图，取应力修正系数见文献，由图，取重合度系数见文献由式校核齿根弯曲疲劳强度见文献，由式南昌航空大学科技学院学士学位论文第页共页序号设计项目计算公式及说明结论经校核弯曲强度足够。合格传动系统的其他设计均载机构设计由于内齿圈行星轮和中心轮的制造装配存在误差等系列问题，使得行星齿轮机构输入的力矩不可能均匀的的分配到各行星轮上，因此就造成了行星轮之间的载荷不均匀和载荷沿齿宽分布不均匀，为了解决该问题，在设计行星齿轮机构时，必须合理的选择均在机构使得行星齿连载荷分配均匀的机构叫均在机构或均在装置。在行星齿轮中为了保证行星齿轮间载荷分配均匀，般采用齿轮联轴器和联轴器连接套作为均载机构。但这两种机构都较复杂，因此为了简化机构，本次设计所采用如图所示的均载机构，该机构是将连轴器和轴作为个整体，变成齿轮轴。这样就使得制造和安装方便多了，而且机构的尺寸也就减小了。图均载机构行星架的设计行星架是行星齿轮的主要构件之。般有如下几种机构构式行星架。这种行星架刚度大变形小，适用于中重型减速器。其缺点是加工切削量过大金属耗材多。南昌航空大学科技学院学士学位论文第页共页焊接结构式行星架。这种型行星架加工切削量小，特别适用于大型减速器和单件生产的减速器。侧板可拆式行星架。这种型架制造简单，装配容易，特别是对于中心轮直径较大时，使用该机构能减小机构尺寸。单侧板悬臂心轴式行星架。这种行星架的刚性比以上种都要小，因此只能用于小功率减速器。本次设计的机构是型减速器，由于中心轮较大，因此就采用侧板可拆式行星架，以减小减速其的机构尺寸。箱体的基本参数箱体在整个系统中起着支承轴系保证传动件和轴系正常运行的作用。下面是本次设计中箱体的部分基本参数名称符号尺寸箱座壁厚据取箱盖壁厚同理，取加强肋厚地脚螺钉数目,轴承盖螺钉直径和数目,见文献表得轴承盖外径见文献表变速轴的设计对于变速轴按扭矩强度条件计算参考文献，式。轴受扭矩的强度条件为或南昌航空大学科技学院学士学位论文第页共页式中轴的扭转剪应力材料的许用扭矩应力轴传递的扭矩轴的抗扭截面系数，对于实心轴轴的截面直径轴的传递功率转速。由于整个传动系统中，电动机输入轴径最小，故由此进行校核设计值查文献，表得代入式得从上式得出的结果可知，设计的轴径均大于该值，所以在强度等方面均满足要求。南昌航空大学科技学院学士学位论文第页共页总结经过近四个月的艰苦的奋斗，虽然经历了种种困难，但在我的指导老师的帮助指导下，终于完成了。本次设计的题目是无级变速提升绞车，主要是进行绞车传动部分的设计，这次设计所采用的是行星齿轮差动轮系和无级调速力矩电动机来实现绞车的无级变速部分，即采用电气和机械组合，集结了机电两大方面的优点于身，使得该系统的总体性能得到很大的提高，从而使得该系统的适用范围更广，因此该产品有着更广阔的市场前景。南昌航空大学科技学院学士学位论文第页共页参考文献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机械设计濮良贵纪名刚等编著高等教育出版社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车辆传动系统分析刘修骥编著国防工业出版社机械原理孙恒等编著高等教育出版社机械设计课程设计手册王昆等主编高等教育出版社，常用调速设备技术手册王忠茂编著机械工业出版社最新实用交流调速系统吴顺安等编著机械工业出版社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南昌航空大学科技学院学士学位论文第页共页致谢本次毕业设计到目前总算告段落了。在本次设计从方案选择确定,到课题的设计分析和计算以及论文撰写都是在我的指导老师朱保利老师的悉心指导下才得以顺