（图纸+论文）无级调速提升绞车设计（全套完整）㊣精品文档值得下载

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，挠性件为宽型三角带，其变速原理如图所示。

运动和动力由Ⅰ轴输入，通过两对能互相开合的左右锥形带轮及和三角带驱动Ⅱ轴转动。

主动左带轮用平键固定在Ⅰ轴上，主动右带轮用花键固定在Ⅰ轴相联接，采用这种控制方式，电动机的转速是有级的，不是连续的，般只有三挡，最多也就只有五挡。

图是变极对数调速的机械特性。

．变频调速变频调速是最有发展前途的种交流调速方式。

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直交变频器交交变频器以及型变频器。

其中脉宽调制型多重化电流型及交交变频器与上升的趋势。

变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相位控制控制转差频率控制脉宽调制控制矢量变换控制磁场控制微计算机控制等等。

．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方式。

．确定变频器根据变频控制方式是正弦脉宽调制控制，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，如系列系列系列系列等等，确定变频器，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些相关的注意事项。

．变频器的功能原理技术参数等概述交流变频调速装置采用正玄脉冲宽度调剂方式，有大功率晶体管组成电压型逆变器，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。

在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。

交流变频调速装置主要用于工频电压功率.的三项异步电动机无级调速拖动，并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电路如图所示，三相交流电源经三端输入，由整动机转子串级调速即属于这类。

．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类。

.不同交流电动机调速系统的优缺点.调压调速当异步电动机定子与转子回路的参数为恒定时，在定的转差率下，电动机的电磁转矩与加在其定子绕组上电压的平方成正比，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，从而改变电动机在定输出转矩下的转速。

图表示异步电动机在调速调压时的机械特性。

．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所示。

．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转子串调速系统调速原理图机械特性速，它的原理图和机械特性如图所示，由图可见，假定不变，当动作在自然特性上时，则有转速当转子电阻增大为，则转速降到，依此类推。

由图可见，这种调速方法比较简单方便，但存在以下几个缺点调速是有机地，不平滑.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。

电动机在低速运行时，效率甚低，电能损耗很大。

．变极对数调速交流电动机转速的般表达式为式中极对数频率转差率。

由式可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。

从电动机的经济性比较来看，选用系列笼型三相异步电动机。

选择电动机容量工作机所需功率输出转距.输出转距.电动机的输出功率行星齿轮的传动功率约为二级减速器的传动效率约为.所以再综合下其它些因数的影响或损失，决定选转速型号根据课程设计表进行选择可得电机型号功率.转速额定转距同步转速.无级变速电动机的选择分析绞车的工作过程启动阶段滚筒转速由，属增速过程。

电动机输出转速由高到低，属减速过程。

工作阶段滚筒转速恒定为。

电动机的输出转速也恒定，为。

停车阶段滚筒转速由，属减速过程。

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表示分析电动机的具体工作情况由图的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。

变速系统各齿轮在时刻的速度方向如图所示，根据参考文献，第节中的式计算行星齿轮传动的传动比有如下关系计算行星齿轮传动的传动比图轮系速度方向再由文献，第节的公式可得由以上三个公式可推出式中太阳轮的齿数内齿圈的齿数。

在图所示的电动机无级调速系统简图中，调速轮组成差动轮系。

由式可以得出当与反向时如图所示，下降，从而达到调速目的。

当要求输出为零，即起动前和停车后滚筒不转的状态时，有由式得式中负号表示与速度方向相反。

的工况速度变化范围为，变化时序图见图，假设图无级，调速，提升，晋升，绞车，设计，优秀，优良图纸目录前言传动方案的拟定和选择．拟定方案具体方案的拟定和比较.方案的确定电动机的选择.主电动机的选择电动机类型和结构形式选择选择电动机容量.无级变速电动机的选择分析绞车的工作过程分析电动机的具体工作情况电动机容量的计算电动机类型的选择交流变频调速系统.调速系统介绍.不同交流电动机调速系统的优缺点．变频控制方式的选择．确定变频器．变频器的功能原理技术参数等概述型号意义技术参数及性能外形及安装尺寸使用维护注意事项行星齿轮的计算.行星齿轮基本参数的计算传动装置的总传动比及分配行星齿轮传动的配比计算轮齿数的选择.行星齿轮传动设计与计算.选择材料齿轮传动比.无级变速电动机输入齿轮传动计算传动系统的其他设计.均载机构设计.行星架的设计.箱体的基本参数.变速轴的设计总结参考文献致谢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，设计中难免会有错误，望各位老师批评指正！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，从而实现内齿圈和太阳轮转速的连续差动，从而实现输出轴的无级变速。

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