可管理启动齿轮装置转动设计的改善控制分析

来源：塑胶五金网发布时间：2014-10-24 16:09:20点击率：

　　根据装置的设计要求，所需电动机的功率是22kW，电动机转速是1470r/min，输出转速是45r/min。由于所要求的传动比很大，因此宜在所示方案的基础上在周转轮系的输出系杆H上再串联一级行星轮系，由磁粉制动器对级周转轮系的内齿圈b制动，经计算可知所需制动转矩为1076.5N/m，因此制动器的制动转矩至少应为1100N/m。设选用CZ-100型磁粉制动器，其直径约为630mm，轴向尺寸约为260mm，而所需的两级行星齿轮减速器的直径和轴向尺寸分别是400mm和580mm左右，可见磁粉制动器的外形尺寸大于装置主体部分的尺寸，导致了品外形失衡，因此，对于方案必须进行改进以减小制动转矩，从而使装置的布局合理，外形协调、美观，并降低装置的制造成本。

　　起动―传动方案的改进与创新，创新方案的提出在设计周转轮系时，习惯上往往以中心轮a作为输入构件，系杆H为输出构件，而将内齿圈b作为固定件或控制环节，这样做固然有许多优越性。但对于本文所讨论的设计实例而言，为满足减小制动转矩的要求，则需要改变这一设计思路。

　　方案的传动效率分析根据Kpe/Hec公式，可推得初始方案中的装置在进入稳速运行阶段的传动效率为G=1-iHabGH1-iHab式中：GH―周转轮系转化机构的效率。同理可求得改进方案的级周转轮系在稳速运行状态下的传动效率为G=GH-iHab1-iHab由于GH接近于1并小于1，比较两式传动效率值相差很小，将式的效率值乘以定轴传动副的效率G1和第二级行星轮系的效率G2即可得改进方案中装置的传动效率。通过以上的分析，可知改进方案中装置的传动效率略低于初始方案。

　　方案的进一步改进在上述改进设计的过程中作者运用了创新设计中的创造性思维，而创造性思维活动还可以进一步扩展，进而提出多种可供选择的设计方案，例如可以在所示方案的基础上将电机与磁粉制动器的安装位置进行互换，提出如所示的起动―传动方案。在这一方案中，仍以中心轮a作为输入构件，以内齿圈b作为制动控制环节，它除了具有方案的可减小制动转矩等优点外，还具有方案的输入、输出同轴线布置的特点，其总体布局更加合理，装置的外观更为协调，同时在稳速工作状态下，其传动效率也略高于但是也要看到，、所示的两个改进设计方案增加了一级定轴传动副，而且在从输入构件到制动环节的传动路线上出现了升速传动副，这是两个改进方案相对于所示的初始设计方案的不足之处，但是这一缺点只存在于装置的起动阶段。在起动结束，装置进入稳速运行状态后，升速传动副即停止运转。

　　利用创造性思维的特点，综合运用多种思维技巧，跳出习惯性思维的羁绊，对于创新设计方案的提出和原有方案的改进都具有非常重要的意义。只有在设计过程中有意识地运用创造性思维，才能实现高质量、高效率的设计，进而开发出多种满足功能要求，性能高、质量好、价格低廉、市场竞争性强的新产品。

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