起重機(jī)齒輪傳動裝置輕量化技術(shù)

黃太池（湖北特種設(shè)備檢驗檢測研究院黃石分院，湖北黃石435000）

起重機(jī)齒輪傳動裝置輕量化技術(shù)

黃太池（湖北特種設(shè)備檢驗檢測研究院黃石分院，湖北黃石435000）

近年來，在大量應(yīng)用了起重機(jī)裝置后，新型傳動裝置在起重機(jī)中的應(yīng)用也被重視，其中，齒輪傳動裝置輕量化技術(shù)就屬于一種常見的技術(shù)，在提升起重運(yùn)輸效果和質(zhì)量方面都發(fā)揮了重要作用。但是，這屬于一項專業(yè)性較強(qiáng)的設(shè)備，要求有關(guān)單位及工作人員必須要扎實的予以掌握。

起重機(jī)；齒輪傳動；輕量化

輕量化材料、輕量化制造技術(shù)和輕量化設(shè)計的集成應(yīng)用是起重機(jī)大型齒輪傳動裝置的優(yōu)點(diǎn)所在，最終目標(biāo)是將該裝置的性能、成本等優(yōu)勢發(fā)揮出來，對此，文章通過下文對相關(guān)方面的內(nèi)容進(jìn)行了探究，從而為有關(guān)單位及工作人員在實際工作中提供一定的幫助作用。

1 無齒輪傳動技術(shù)

無齒輪起重機(jī)技術(shù)從上個世紀(jì)30年代就開始被研究，因為缺乏減速機(jī)，簡化了起重機(jī)的傳動裝置設(shè)計，大幅度的減小了其體積與重量，通過變頻器額PLC等現(xiàn)代化智能控制系統(tǒng)，實現(xiàn)電機(jī)低轉(zhuǎn)速、大轉(zhuǎn)矩的特征。然而，因為起重機(jī)械特殊性以及電機(jī)技術(shù)應(yīng)用難度較大，所以，在國內(nèi)外起重機(jī)械企業(yè)中開始廣泛的應(yīng)用了齒輪起重機(jī)技術(shù)。世界首臺實用化無齒輪起重機(jī)被江西省工埠機(jī)械有限責(zé)任公司所研究制造，國外開始普遍重視。而且傳統(tǒng)起重機(jī)的設(shè)計理念也被該起重機(jī)所顛覆，使得全球制造業(yè)的瓶頸被突破，有效的克服了傳統(tǒng)起重機(jī)的噪聲大、斷齒、斷軸、低效率等問題，把安全保護(hù)、智能控制和節(jié)能節(jié)材的性能充分的展現(xiàn)了出來。

將電動機(jī)作為動力源時該傳動裝置的核心技術(shù)，利用減速機(jī)一級齒輪進(jìn)行傳動，因為從高速向低速轉(zhuǎn)變，從小矩向大矩轉(zhuǎn)變，促使卷筒不斷運(yùn)行，從而構(gòu)造出了一種全新的驅(qū)動裝置，外形為卷筒形式，在智能控制系統(tǒng)的協(xié)助下，利用磁場與電流的作用，直接生成大轉(zhuǎn)矩、低轉(zhuǎn)速的作用，發(fā)揮卷筒負(fù)載轉(zhuǎn)動的功能。

2 諧波齒輪傳動技術(shù)

諧波行星齒輪傳動即為諧波齒輪傳動技術(shù)，為少齒輪傳動型號。在諧波發(fā)生器的影響下，就會有彈性變形情況出現(xiàn)在柔性件中，并且和剛性件互相作用，從而發(fā)揮出動力和傳遞運(yùn)動的功能。波發(fā)生器在傳動中會回轉(zhuǎn)一圈，其中，波數(shù)可以用柔性件上某一點(diǎn)循環(huán)變形次數(shù)來解釋。雙波傳動諧波次輪減速器即為常用的諧波傳動，其工作原理為：一個內(nèi)周有齒輪的鋼輪和一個外周有很多齒輪的柔輪互相嚙合完成傳動，通過鋼輪、波發(fā)生器和柔輪的相對運(yùn)動，尤其是柔輪的可控彈性變形實現(xiàn)動力傳遞。其中就可以固定三個基本構(gòu)件中的一個，其中一個為從動件，另一個為主動件。一旦沒有固定好這三個構(gòu)件，就會出現(xiàn)差動輪系。一旦以鋼輪固定不變，將波發(fā)生器當(dāng)作主動件，從動件即為柔輪，波發(fā)生器內(nèi)的橢圓性凸輪旋轉(zhuǎn)于柔輪內(nèi)部，這樣就會有變形問題出現(xiàn)在柔輪中。在鋼輪輪齒與柔輪輪齒進(jìn)入嚙合狀態(tài)時，就會脫開短軸兩端的鋼輪輪齒和柔輪輪齒。

3 少齒連環(huán)差齒輪傳動技術(shù)

在我們國家，環(huán)式減速器為一種全新的齒輪傳動設(shè)備，它的基本運(yùn)行原理為：行星輪并沒有做擺線運(yùn)動，而是利用雙曲柄齒輪機(jī)構(gòu)為核心，帶動圓周平動，和現(xiàn)存的一些主要齒輪傳動形式比較，該傳動形式具有體積小、重量輕、傳動比大、結(jié)構(gòu)簡易的優(yōu)點(diǎn)。傳動運(yùn)轉(zhuǎn)期間，會有多齒接觸的情況出現(xiàn)，其具備優(yōu)越過載能力與承載能力，近些年，其應(yīng)用量在不斷增加，先后出現(xiàn)了平衡式減速、雙齒環(huán)、單齒環(huán)、三齒環(huán)和四齒環(huán)的裝置。因為有多齒一同嚙合的現(xiàn)象出現(xiàn)在少齒差內(nèi)嚙合齒輪傳動中，這樣就會相應(yīng)的增加減速機(jī)的承載能力。該設(shè)備在冶金、石油、建筑、水泥、交通、冶金、機(jī)械等領(lǐng)域都得到了有效的應(yīng)用，此外，因為設(shè)備自身的特征以及裝配的靈動性，這種傳動裝置是其他設(shè)備無法取締的。其中，連環(huán)少齒減速裝置的應(yīng)用，展現(xiàn)出了大轉(zhuǎn)矩、大速比的應(yīng)用特征。而且有多齒一同嚙合現(xiàn)象出現(xiàn)在少齒差嚙合齒輪傳動中，所以，大大提升了減速機(jī)的承載能力。

行星齒輪傳動是連環(huán)少齒差傳動低速級齒輪傳動的主要特征，有三個內(nèi)齒輪傳動和一個圓柱外齒輪一同構(gòu)成了一對內(nèi)嚙合齒輪副。在嚙合是容易有過渡曲線干涉問題出現(xiàn)。所以，在計算完此類齒輪的尺寸和參數(shù)后，需要對齒輪端面進(jìn)行仿真研究，選取合理的算法，把干涉量精確的計算出來，防止出現(xiàn)以上問題。

因為連環(huán)減速機(jī)技術(shù)當(dāng)前已經(jīng)逐漸成熟，在不斷延伸了連環(huán)減速機(jī)技術(shù)后，在起重機(jī)輕量化傳動裝置中還學(xué)要積極的開發(fā)和應(yīng)用，從而為更好的發(fā)揮設(shè)備性能而做出貢獻(xiàn)。

4 結(jié)語

將全新的齒輪輕量化齒輪傳動裝置應(yīng)用到起重機(jī)設(shè)備中，使得一些傳動的轉(zhuǎn)動裝置被取締，使得我國起重機(jī)設(shè)備的整體研發(fā)技術(shù)被不斷提升。為了更好的掌握這方面的內(nèi)容，文章通過下文對相關(guān)方面的內(nèi)容進(jìn)行了探究，目的是為同行業(yè)的有關(guān)工作人員在實際工作中提供一定的理論和技術(shù)支撐。

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