（图纸+论文）大型减速器模拟加载实验台设计（全套完整）

这也成为了我们的主要任务。

由于近年来加载试验台技术的不断发展，使得许多试验都可以在具有高动态性能的固定试验台上完成，而利用二次调节技术的液压伺服加载试验台就是近年来为人们所重视的类加载试验台。

这种加载系统与传统的变量泵定量马达系统不同，它采用带有储能器的恒压中心油源次元件实现与各个单独调节回路二次元件之间的压力藕联，该系统具有能量可回收利用，效率高，可以多用户并行工作，远离动力源，冲击小，噪声底，系统控制性能好等优点，因此被认为是液压领域的重大突破。

近年来我国开始利用二次调节技术研制新型加载试验设备，在这种二次调节加态性能好，可对各种复杂工况进行模拟。

因此，将这种二次调节式加载系统用于减速器加载试验，是十分理想的。

.论文主要研究内容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，并绘制方框图对驱动变速箱的轴及齿轮等传动零部件进行详细的设计，并对其作校核。

减速器模拟加载试验台组成与原理.引言减速器加载试验按减速器的重要性分为型式检验出厂检验温升检验等几种检验方式。

型式检验主要针对最新研制的减速器的种检验方式，包括装配及连接尺寸检验，空载试验，效率试验，温升试验，噪声试验，超载试验，耐久试验出厂检验针对现有成熟减速器进行的出厂前检验，包括装配及连接尺寸检验，出厂空载试验，出厂温升试验，出厂噪声试验温声试验主要针对检修完毕的减速器进行的性能测试。

本章针对减速器模拟加载系统，建立较为精确的数学模型。

数学模型包括有微分方程状态方程及变量图传递函数及方块图等。

.试验台各部分组成及其功用减速器加载试验台如图所示，由恒压油源及管路系统模拟加载系统控制系统机械台架四部分组成。

恒压油源为整个模拟加载单元提供恒定压力，同各种液压元件及管路起构成恒压网络。

恒压油源主要由两台公司的型轴向柱塞式恒压变量泵和台双联叶片式定量泵组成，柱塞泵为系统提供恒定的高压油源，叶片泵为二次元件及主泵提供背压，并通过给系统补充冷油的方式来实现系统的冷却。

当然，油源部分还包括高低压溢流阀卸荷阀蓄能器油液过滤器及风冷却器等。

模拟加载系统实现对试验对象减速器的驱动和加载的模拟，它包括驱动单元二次输出加载单元。

驱动单元主要由两个公司的型轴向柱塞元件串联而成的双联二次元件两个弹性联轴器转矩转速传感器组成，该单元用来模拟减速器的驱动。

二次输出加载单元主要由双联二次元件两个弹性联轴器转矩转速传感器组成，该单元用来模拟传感器二次输出端的负载。

控制系统由计算机工业控制计算机数据采集卡数字显示仪和用来控制油源启停的控制器等组成，该部分主要完成整个系统的连续量和开关量的控制数据采集系统状态监测系统状态超限保护等。

机械支架和试验平台提供加载试验对象减速器联轴器及加载二次元件的支撑和连接。

其中模拟加载系统为整个试验台的核心部分，也是系统开放式加载系统原理如图所示。

驱动单元由电动机或内燃机液压马达等及附属装置组成，它负责向系统提供动力功率，驱动转速的调节由电机调速来实现试验单元主要由被测装置减速器转矩转速测量装置以及其它些测量装置组成负载模拟单元主要由测功机或液压加载器等及附属装置组成，加载转矩由测功机或液压加载器调定。

开放式加载系统的工作原理及工作过程比较简单，整套设备的技术含量低，制造成本相对较低，但它的致命弱点是需要大功率动力，能量无法回收利用，效率低，因此其试验成本相对于后面所述的封闭式加载系统来说较高。

图开放式加载系统原理示意图.封闭式加载系统封闭式加载系统又分为电力封闭式机械封闭式和液压封闭式几种。

电力封闭式加载系统这种加载系统的原理如图所示。

驱动单元由交流或直流电动机及附属装置组成，驱动转速的调节由电机调速来实现试验单元与开放式相同负载模拟单元由交流或直流发电机及附属装置组成，负载转矩由发电机形成。

图电力封闭式加载系统原理示意图.负载发电机产生的电能通过电网加以回收并反馈给驱动电机，形成封闭的功率流，从而降低试验能耗，系统效率高。

但由于功率回收技术是项专业性非常强的技术，整套装置的成本非常高，又由于回收过程的回收效率受加载负荷的影响较大，而且对于大功率加载系统来说，试验台及电动机体积庞大，另外，在系统动载变化较大时，可能对电网造成较大的冲击。

液压封闭式加载系统这种加载系统的原理如图所示。

驱动单元由油源液压马达及相关液压元件组成，它负责向系统提供动力功率，通过对液压马达流量和斜盘摆角的调节，来满足对不同驱动转速的要求负载模拟单元由液压泵及相关液压元件等组成，通过控制液压泵的斜盘摆角，可模拟各种工况下的负载转矩。

负载模拟单元产生的液压能通过液压网络加以回收，并直接反馈给驱动单元，形成封闭的功率流，从而降低试验能耗，系统效率高。

系统加载过程中所形成的动载影响，基本被限制在液压系统内部，对电网的冲击很小。

图液压封闭式加载系统原理示意图.如果将图中的液压马达和液压泵换成二次元件，就构成了二次调节加载系统。

由于二次调节加载系统可充分利用计算机控制的优越性，使加载参数转矩和转速的调节非常灵活方便，所以系统的静过程中进行的，在这个过程中二次元件作为泵来工作，而液压蓄能器为下次的加速过程充压。

系统的损失由液压泵来补偿。

.发动机.恒压变量泵.蓄能器.二次元件.汽车后桥图二次调节静液传动系统在公共汽车中应用原理图.综上所述，二次调节技术可实现能量回收和重新利用，其主要应用在以下几个方面位能回收如液压驱动的卷扬起重机械。

由于卷扬机械中有位能变化，采用二次调节传动技术可以回收其位能。

它可用于起重机械和矿井提升机械，缆索机械的索道传动，船用甲板机械等惯性能回收如液压驱动摆动机械和实验装置。

应用二次调节技术可对摆动机在频繁起动制动过程中产生的惯性能进行回收和再利用综合节能群控作业机械和实验装置。

对于多台周期性工作设备可共用个动力能源，这样既节省了费用，又节约了能源，这在流水作业的机械和液压实验装置中十分常见。

.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静液传动系统简称为二次调节系统般由恒压油源二次元件液压泵马达工作机构和控制调节机构等组成。

二次调节系统是工作于恒压网络的压力耦联系统，其工作原理是在恒压网络中，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。

二次调节加载系统原理如图所示。

可逆式泵马达元件与电液伺服阀变量液压缸电动机恒压变量泵蓄能器安全阀油箱，位移传感器，变量液压缸，电液伺服阀，可逆式泵马达元件转速传感器，控制器加载对象转矩传感器图二次调节加载系统原理.位移传感器等组合在起，统称为二次元件。

电动机恒压变量泵蓄能器安全阀及相应的管路等元件构成恒压网络，为整个加载系统提供稳定的恒压动力源。

两个可逆式泵马达元件以压力耦联方式并联于恒压网络上，两元件机械端口之间通过转速传感器和转矩传感器以及加载对象刚性地连接在起。

转速控制系统和转矩控制系统为典型的电液伺服系统二者相互独立，可分别进行调节，以满足加载系统对转速和转矩的不同要求。

系统工作时，由控制器和分别大型，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压网络取得能量，因而大大地提高了系统效率系统中可以同时并联多个负载，在各负载端可分别实现互不相关的控制规律扩大了系统的工作区域，改善了系统的控制特性，减少了设备总投资，降低了工作过程中的能耗，节约冷却费用。

在能源日益紧缺的今天，基于能量回收与重新利用而提出的二次调节技术具有重要的理论研究意义和实际应用价值。

国外从年代末开始此项技术的研究，现已将它应用于造船工业车辆传动大型试验台等领域，取得了显著的节能效果。

我国从年代末从事二次调节技术的研究，目前尚处于实验室研究阶段。

本文简要回顾了这领域的发展过程及最新成就，并对基于二次调节的减速器加载试验台驱动单元进行了详细地设计，并对驱动单元的系统刚度特性进行了分析。

不当之处希望得到老师的批评指正。

绪论.课题研究目的和意义世界在发展，科技在进步。

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。

以往对较简单的单项试验如疲劳寿命试验等，可在传统的液压式加载试验台上进行，但其功率消耗很大，效率很低。

对稍复杂些的综合性能试验，可在电封闭加载试验台上进行，但在相同加载功率下，所用电器设备庞大复杂，另外虽然可实现功率回收，提高了效率，可由于其回收功率以电能形式回馈给电网，因而在动载变化较大时，对电网的冲击较大，些电器元件被烧坏的情况时有发生，所以我们要尽量避免它的发生。

这也成为了我们的主要任务。

由于近年来加载试验台技术的不断发展，使得许多试验都可以在具有高动态性能的固定试验台上完成，而利用二次调节技术的液压伺服加载试验台就是近年来为人们所重视的类加载试验台。

这种加载系统与传统的变量泵定量马