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（图纸+论文）无级调速提升绞车设计（全套完整）

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。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。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可以分为两部分部分是拖动负载的有效功率另部分是转差功率，与转差率成正比，它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。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类。．转差功率回馈型调速系统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部分功率。绕线转子异步电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用和维护的方便等方面优缺点总体评价下。方案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，变速范围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，变速范围，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下，从中选出个最好的方案来。比较下方案和方案二，总体权衡下，再结合下本次的课题的要求和现在的发展方向来看，选择方案是最可行的。所以本次设计就把方案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。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工业上般用三相交流电源，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。无级,调速,提升,晋升,绞车,设计,毕业设计,全套,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传动比计算齿数选择传动的几何计算传动的受力分析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型变频器和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