（全套CAD）大型减速器模拟加载实验台设计（终稿）

二次调节技术起源于德国，从事这项技术的研究也主要限于德国。

目前国外从事这方面研究的单位主要有德国汉堡国防工业大学静液传动和控制实验室亚深工业大学流体传动与控制研究所和博士力士乐有限公司。

国外该研究方向的代表人物主要有德国汉堡国防工业大学的教授亚深工业大学的.教授以及力士乐公司的.先生等。

年，教授首先提出二次调节静液传动的概念。

年.教授和.先生开始利用单出杆变量油缸的二次元件进行液压直接转速控制的二次调节系统的研究。

年，教授采用双出杆变量油缸的二次元件进行液压直接转速控制的二次调节系统的研究。

在这种液压直接转速控制的二次调节系统中，用测速泵来作为二次元件输出转速的检测和反馈元件。

由于测速泵的最小感知转速较高，当所要求的转速低于最小感知转速时，不能真实地检。

测转速值因此，这种系统的调速范围比较小，最低工作转速也比较高。

年开始研究液压先导控制二次调节系统，其中有机液位移反馈调速和机液力反馈调速两种调速形式。

从年开始研究电液转速控制的二次调节系统和电液转角控制的二次调节系统.在电液控制系统中，用测速电机作为二次元件输出转速的检测和反馈元件，它的最小感知转速低，系统的调速范围大，消耗的能量少，系统的效率高。

此后又有系列关于对二次调节系统的大型，减速器，模拟，摹拟，加载，实验，试验，设计，毕业设计，全套，图纸目录前言绪论.课题研究目的和意义.二次调节技术的研究发展与应用二次调节技术的研究发展概况二次调节技术的应用.二次调节加载系统原理与特点二次调节加载系统原理二次调节加载系统特点.减速器加载系统概述开放式加载系统封闭式加载系统.论文主要研究内容减速器模拟加载试验台组成与原理.引言.试验台各部分组成及其功用.模拟加载系统原理减速器加载试验台驱动变速箱的设计.引言.驱动变速箱的参数计算传动方案的确定扭矩的计算最大转速的计算.齿轮的设计选择齿轮材料确定齿轮传动精度等级各轴齿轮中心距的确定齿轮齿数及分度圆直径的计算齿轮传动几何尺寸计算齿轮强度校核各轴齿轮中心距的计算齿轮齿宽的计算.轴的设计.轴的强度校核Ⅰ轴的校核Ⅵ轴的校核.结论与展望致谢参考文献摘要对于新设计制造的减速器，需要利用专门的固定试验台对其进行加载试验，检测各项工作性能和可靠性指标是否满足要求。

减速器是用于原动机和工作机之间的独立的封闭传动装置。

由于减速器具有结构紧凑传动效率高传动准确可靠使用维护方便等特点，故在各种机械设备中应用甚广。

对基于二次调节的减速器加载系统进行深入的理论分析，建立减速器加载系统的数学模型，并绘制方框图减速器试验加载系统主要分为开放式和封闭式两大类。

其中进行深入研究二次调节加载系统的目的和意义原理和应用二次调节的发展概况。

二次调节系统是在恒压网络中，通过调节二次元件斜盘倾角来改变二次元件排量，以适应负载工作机构转矩的变化，从而使负载按设定的规律变化。

本文系统地对基于二次调节的减速器试验加载系统进行了分析，建立了用于频域分析的传递函数模型，对减速器模拟加载系统的刚度特性进行了分析，设计及校核减速器模拟加载试验台。

该试验主要设计驱动变速箱的轴和齿轮等零部件，并对它们做了校核还建立了较为精确的系统数学模型，得出许多有参考价值的结论，为进步完善和提高二次调节加载技术提供了依据。

关键词二次调节加载系统变速箱滑移齿轮械传动电器传动和交流伺服技术快速发展的竞争等原因，进入世纪年代以来，其增长速度明显减慢。

因此，如何在发挥其自身优势的基础上，借鉴于其他传动技术的优点克服自身的不足，从而设计出新型的静液传动系统，并不断地使其获得进步地发展，已经成为当前急需解决的关键问题。

二次调节静液传动系统是近年新发展起来的节能系统。

它具有系列的独特特点，越来越引起了人们的重视。

，二次加载元件输出扭矩为，Ⅰ轴最大输入扭矩为，Ⅰ轴最大输入功率为.。

图驱动变速箱传动系统图.传动方案的确定如何分配各级传动比，是传动装置设计中又个重要问题。

传动比分配的合理，可以见效传动装置的外廓尺寸和重量，达到结构紧凑，降低成本的目的，还可以得到较好的润滑条件。

图为变速箱传动比的分配。

分配传动比如下最小传动比最大传动比扭矩的计算同理，其他各轴的扭矩分别为最大转速的计算同理，其它各轴转速为。

图驱动变速箱传动比分配图齿轮的设计选择齿轮材料小齿轮选用号钢，调质处理，大齿轮选用号钢，正火处理，按国家标准，分度圆上的压力角对于正常齿，齿顶高系数，顶隙系数。

确定齿轮传动精度等级按下式估取圆周速度同理，可得其它齿轮的圆周速度。

各轴齿轮精度均为第Ⅱ公差组，Ⅰ轴的齿轮精度等级为，Ⅱ轴Ⅲ轴的齿轮精度等级为，Ⅳ轴Ⅴ轴的齿轮精度等级为，Ⅵ轴的齿轮精度等级为。

各轴齿轮中心距的确定按齿面接触疲劳强度确定中心距小齿轮的转矩，初取。

取，齿宽系数查表得而确定Ⅰ轴和Ⅱ轴的中心距取估计模数取同理，确定Ⅱ轴和Ⅲ轴的中心距取估计模数取确定Ⅲ轴和Ⅳ轴的中心距取估计模数取确定Ⅳ轴和Ⅴ轴的中心距取估计模数取确定Ⅴ轴和Ⅵ轴的中心距取估计模数取齿轮齿数及分度圆直径的计算Ⅰ轴小齿轮和Ⅱ轴与其啮合的大齿轮齿数的确定取实际传动比传动比误差许用分度圆直径验算圆周速度选择级精度的齿轮合适Ⅱ轴小齿轮和Ⅲ轴与其啮合的大齿轮齿数的确定取实际传动比传动向电液伺服阀和发出电信号，通过阀控缸机构前置级排量控制改变两个可逆式泵马达元件的斜盘摆角，从而使其排量发生变化，以适应外负载转速和转矩的变化。

另外，当系统进行工作时，元件马达由恒压网络获取液压能，并将其转换成机械能来驱动加载对象和元件泵，实现加载，元件泵将机械能转换成液压能后又直接回馈给恒压网络，重新用来驱动元件马达，在两个可逆式泵马达元件之间形成闭式循环。

这样，恒压油源所提供的液压能只是用来补偿系统的容积损失和机械损失，而驱动元件马达所需的大部分能量都来自元件泵。

此外，在该加载系统中，没有节流元件，因而避免了节流损失。

由此可见，该加载系统在工作中不仅减少系统发热，而且还可以达到节能目的。

从以上分析可以得出，实现各种控制目的的最终控制量是作用在变量液压缸上，变量液压缸不同的位置使二次元件有不同的斜盘倾角，即有不同的排量。

因此，二次调节的最终控制是实现对变量液压缸位置控制。

二次调节加载系统特点同传统的加载系统相比，二次调节加载系统有如下些特点通过改变二次元件的排量来改变输出转矩的大小，进而实现对转速位置转矩和功率的控制。

通过改变二次元件斜盘摆角的方向过零点来改变二次元件的转向由于二次调节系统是压力耦联系统，所以二次元件的流量与其转速和转矩的乘积成比例它是压力耦联系统，系统中的压力基本保持不变。

二次元件直接与恒压油源相连，因此在系统中没有原理性节流损失，提高了系统效率二次元件液压马达泵可在四个象限内运行工作，既可以工作在液压马达工况，也可以工作在液压泵工况，为能量的回收和重新利用创造了条件蓄能器回收的液压能可满足间歇性大功率的需要，在设备的启动过程中能利用蓄能器释放出的能量来加速启动过程，由此来提高系统的工作效率由于蓄能器的存在使系统中不会形成压力尖峰，可减少压力限制元件的发热，从而降低用于系统冷却的功率消耗与电力系统相似，二次元件工作于恒压网络，在这个恒压网络中可以并联多个互不相关的负载，并可实现互不相关的控制规律，而液压泵站只需按负载的平均功率之和进行设计安装二次调节系统提供了新的控制规律和控制结构。

与电传动相比闭环控制动态响应快高功率密度，重量轻，安装空间小安装功率小。

.减速器加载系统概述减速器的种类很多应用范围广，用以满足各种机械传动的不同要求。

因此，减速器加载试验台系统应具备扭矩转速可变化的条件，且其扭矩转速的变化应是可单独调节的。

减速器试验加载系统主要分为开放式和封闭式两大类。

开放式加载研究，其中有对单反馈和双反馈电液转速控制二次调节系统的研究等。

年，.为提高系统的控制性能，提出了数字模拟混合转角控制系统，将经过电液力反馈转速控制的二次元件作为被控对象，用数字控制方法，实现位置转角转速转矩和功率控制。

年，.和.又研究了转速和转矩控制的二次调节问题，其中包括对这种系统中两个参数的解祸问题的研究。

年，.先生研究了具有高动态特性的电液转矩控制二次调节系统，并在四轮驱动车上进行了实物试验。

年，德国力士乐公司为德累斯顿工业大学内燃机和汽车研究所研制了大功率用于旋转试件并接近于实际运行条件的二次调节反馈控制试验台。

从此，这技术开始逐渐应用到生产实际中，并不断地扩大应用范围。

目前在德国，这项技术已进入实用阶段，在许多与液压相关的领域获得了成功利用。

以力士乐公司为代表，在二次调节技术方面，具有多项专利技术，用于二次调节的二次元件和控制器等也有多种系列产品。

二次调节技术的应用由于二次调节技术具有诸多优点，使它在很多领域得到广泛应用。

第套配备有二次调节闭环控制的产品是建在鹿特丹欧洲联运码头的无人驾驶集装箱转运车德国的科那西山特号海上浮油及化学品清污船的液压传动设备配备有二次调节反馈控制系统。

该系统可以使预选的撇沫泵和传输泵设备的转速保持恒定，并使之不受由于传输介质黏度的变化而引起的外加转矩变化的影响德累斯顿工业大学通用试验台应用了二次调节反馈控制的四象限运转能量回收及高反馈控制精度等特点。

该试验台能满足实际中的严格要求奔驰汽车公司也将二次调节技术应用于行驶模拟试验台以及在无人驾驶运输系统的行驶驱动。

它还被用于近海起重机的驱动油田用抽油机和精轧机组的液压系统中。

德国在市区公共汽车上配备二次调节传动系统后取得显著的节能效果。

如图所示，改造后的市区公共汽车由恒压变量泵和二次元件组成的轴向柱塞单元驱动。

它在满载启动时能给出大约的功率，由此可使汽车在内加速到它的最大速度。

而发动机的功率却只有，其中的差值是从液压蓄能器中获得的。

液压蓄能器的充压是在制二次调节静液传动系统是工作于恒压网络的压力耦联系统，能在四个象限内工作，回收与重新利用系统的制动动能和重物势能在系统中二次元件能无损地从恒