DHP环链电动葫芦的结构及传动原理,谁能给我讲讲
它是由HS型或者HSZ型环链葫芦、三相盘式制动电机及行星齿轮减速器三部分组成。传动原理:电动机的转动通过减速器减速,并输出转速及动力,使环链葫芦上吊钩上升或下降。当电机断时,依靠制动电机的制动使用使葫芦下吊钩停止工作,重物即停在相应的位置上。
希望我的回答能够帮助到你,还有不明白的可以继续咨询我哦
河北赛能起重 技术部 杨工
行星齿轮箱的主要结构组成:太阳轮、行星轮、内齿圈、驱动电机、传动轴、箱体;
行星齿轮箱原理是基于太阳轮、行星轮、内齿圈转动的,基本传动结构为四个部分:太阳齿轮、行星齿轮(组合于行星架)、内齿轮环、马达以直接连接的方式启动太阳齿轮,太阳齿轮将组合于行星齿轮架上的行星齿轮带动运转。整组行星齿轮系统沿着外齿轮环自动运行转动,行星架连接出力轴输出达到加速目的。更高减速比则需要由多组阶段齿轮与行星齿轮倍增累积而成。
轮系及其分类
采用一系列互相啮合的齿轮将主动轴和从动轴连接起来,这种多齿轮的传动装置称为轮系。
根据轮系运动时其各轮轴线的位置是否固定,可以将轮系分为下列两大类:
(1)定轴轮系 当轮系运动时,其各轮轴线的位置固定不动的称为定轴轮系或普通轮系。
(2)周转轮系 当轮系运动时,凡至少有一个齿轮的轴线是绕另一齿轮的轴线转动的称为周转轮系,周转轮系又可分为差动轮系和行星轮系。
工作原理
行星轮系主要由行星轮g、中心轮k及行星架H组成。其中行星轮的个数通常为2~6个。但在计算传动比时,只考虑1个行星轮的转速,其余的行星轮计算时不用考虑,称为虚约束。它们的作用是均匀地分布在中心轮的四周,既可使几个行星轮共同承担载荷,以减小齿轮尺寸;同时又可使各啮合处的径向分力和行星轮公转所产生的离心力得以平衡,以减小主轴承内的作用力,增加运转平稳性。行星架是用于支承行星轮并使其得到公转的构件。中心轮中,将外齿中心轮称为太阳轮,用符号a表示,将内齿中心轮称为内齿圈,用符号b表示。二、行星轮系的分类根据行星轮系基本构件的组成情况,可分为三种类型:2K-H型、3K型、K-H-V型。2K-H型具有构件数量少,传动功率和传动比变化范围大,设计容易等优点,因此应用最广泛。3K型具有三个中心轮,其行星架不传递转矩,只起支承行星轮的作用。行星轮系按啮合方式命名有NGW、NW、NN型等。N表示内啮合,W表示外啮合,G表示公用的行星轮g。
行星轮系与定轴轮系的根本区别在于行星轮系中具有转动的行星架,从而使得行星轮系既有自转,又有公转。因此,行星轮系的传动比的计算不能用定轴轮系的计算方法来计算。按照相对运动原理(反转法),假设行星架H不动,即绕行星架转动中心给系统加一个(-ωH)角速度,则可将行星轮系转化为假想的定轴轮系,这个假想的定轴轮系称为行星轮系的转化轮系。转化后的定轴轮系和原周转轮系中各齿轮的转速关系为:则转化轮系传动比的计算公式为:因此,对于行星轮系中任意两轴线平行的齿轮j和齿轮k,它们在转化轮系中的传动比为: 在各轮齿数已知的情况下,只要给定nj、nk、nH中任意两项,即可求得第三项,从而可求出原行星轮系中任意两构件之间的传动比。
行星减速机概述:
行星减速机是一种用途广泛的减速设备,行星减速机的精度非常高,保证精密传动的前提下,行星减速机主要被用来降低转速增大扭矩和降低负载/电机的转动惯量比。行星减速机也叫伺服减速机或伺服行星减速机。
行星减速机采用渐开线行星齿轮传动,合理利用内、外啮合、功率分流,箱体采用球墨铸铁,大大提高了箱体的钢性及抗震性;齿轮均采用渗碳淬火处理,得到高硬耐磨表面,齿轮热处理后全部磨齿,降低了噪音,提高了整机的效率和使用寿命;行星减速机行星传动级数有2级和3级,这是最常用的级数。
行星减速机主要传动结构为:行星轮,太阳轮,内齿圈,驱动电机,传动轴。
行星减速机从外观上看可以分为三段:输入段、减速段和输出段。
输入段:输入段指的是和电机连接的一端。包括输入轴孔,输入法兰
减速段:减速段是指减速机核心段,从外面上看就像一个箱体,实际里面包含了很多核心部件,如行星齿轮、太阳齿轮、内齿圈。
输出段:输出希是指与设备连接的一端,包含输出轴、输出法兰。
行星减速机内部结构图:
1、行星齿轮机构的基本结构
行星齿轮机构有很多类型,其中最简单的行星齿轮机构是由1个太阳轮、1个齿圈、1个行星架和支承在行星架上的几个行星齿轮组成的,称为1个行星排.
行星齿轮机构中的太阳轮、齿圈及行星架有一个共同的固定轴线,行星齿轮支承在固定于行星架的行星齿轮轴上,并同时与太阳轮和齿圈啮合.当行星齿轮机构运转时,空套在行星架上的行星齿轮轴上的几个行星齿轮一方面可以绕着自己的轴线旋转,另一方面又可以随着行星架一起绕着太阳轮回转,就像天上行星的运动那样,兼有自转和公转两种运动状态(将星齿轮的名称即因此而来),在行星排中,具有固定轴线的太阳轮、齿圈和行星架称为行星排的3个基本元件.
2、行星齿轮机构的类型
行星齿轮机构可按不同的方式进行分类
(1)按照齿轮的啮合方式分类
按照齿轮的啮合方式不同,行星齿轮机构可以分为外啮合式和内啮合式两种.外啮合式行星齿轮机构体积大,传动效率低,故在汽车上已被淘汰;内啮合式行星齿轮机构结构紧凑,传动效率高,因而在自动变速器中被广为使用.
(2)按照齿轮的排数分类
按照齿轮的排数不同,行星齿轮机构可以分为单排和多排两种.多排行星齿轮机构是由几个单排行星齿轮机构组成的.汽车自动变速器中,行星排的多少因挡位数的多少而有所不同,一般三挡位有2个行星排,四挡位(具有超速挡的)有3个行星排,通常使用的是由2个或2个单排行星的齿轮机构组成的多排行星齿轮机构.
(3)按照太阳轮和齿圈之间的行星齿轮组数分类
按照太阳轮和齿圈之间的行星齿轮组数的不同,行星齿轮机构可以分为单行星齿轮式和双行星齿轮式两种.
双行星齿轮机构在太阳轮和齿圈之间有两组互相啮合的行星齿轮,其外面一组行星齿轮和齿圈啮合,里面一组行星齿轮和太阳轮啮合.它与单行星齿轮机构在其它条件相同的情况下相比,齿圈可以得到反向传动.
用行星齿轮机构作为变速机构,由于有多个行星齿轮同时传递动力,而且常采用内啮合式,充分利用了齿圈中部的空间,故与普通齿轮变速机构相比,在传递同样功率的条件下,可以大大减小变速机构的尺寸和重量,并可实现同向、同轴减速传动;另外,由于采用常啮合传动,动力不间断,加速性好,工作也可靠.
3、行星齿轮机构的变速原理
由于单排行星齿轮机构有两个自由度,因此它没有固定的传动比,不能直接用于变速传动.为了组成具有一定传动比的传动机构,必须将太阳轮、齿圈和行星架这三个基本元件中的一个加以固定(即使其转速为0,也称为制动),或使其运动受到一定的约束(即让该构件以某一固定的转速旋转),或将某两个基本元件互相连接在一起(即两者转速相同),使行星排变为只有一个自由度的机构,获得确定的传动化.
设太阳轮的齿数为Z1,齿圈齿数为Z2,太阳轮、齿圈和行星架的转速分别为n1、n2、n3,并设齿圈与太阳轮的齿数比为α,即
α=Z2/Z1
则行星齿轮机构的一般运动规律可表达为:
n1+αn2-(1+α)n3=0
由上式可以看出,在太阳轮、齿圈和行星架三个基本元件中,可任选两个分别作为主动件和从动件,而使另一个元件固定不动(使该元件转速为零)或使其运动受一定约束(使该元件的转速为某一定值),则整个轮系即以一定的传动比传递动力.不同的连接和固定方案可得到不同的传动比,三个基本元件的不同组合可有6种不同的组合方案,加上直接挡传动和空挡,共有8种组合,相应能获得5种不同的传动比.
1.行星轮系类型的选择
最基本的行星轮系包括三个基本构件,即两个中心轮和一个系杆。若中心轮用K代表,系杆用H代表,则这种最基本的行星轮系可以用代号表示为2K-H。
根据两个中心轮的不同类型及固定情况,常用的2K-H行星轮系可以有以下几种不同型式:
(1)两个中心轮中,一个为外齿轮,一个为内齿轮。如图4-14中的a、b、c、e所示。其中a及b都是单排行星轮,但a为中心轮3固定,b为中心轮1固定;c为双排行星轮;而e的行星轮是带内外齿的。
图4-14 2K-H行星轮系的类型
(2)两个中心轮都为圆锥齿轮,如图4-14d所示。
(3)两个中心轮都为外齿轮,如图4-14f所示。
(4)两个中心轮都为内齿轮,如图4-14g所示。
选择轮系的类型时,主要从传动比、效率、结构复杂程度和外廓尺寸等几方面综合考虑而定。首先是考虑能否满足传动比的要求。图4-14中a、b、c、d四种型式的转化机构传动比 都是负的,故将它们称为负号机构。负号机构的特点是传动从左到右(即从主动中心轮到从动系杆H)都是减速的,而且输入与输出的转向相同。这一点从图中的传动比公式也可以清楚地看出,但是它们的减速范围不同。例如类型a的传动比i1H一定大于2,实用范围i1H=2.8~9;如果要求的减速比小于2,则可采用类型b,其传动比i3H一定小于2,实用范围i3H=1.14~1.56;类型c由于采用双排行星轮,它的减速范围较大,可以从1到17;类型d的i1H用在2左右。类型c和d都可以填补a、b二种可用传动比中间的空白区。
图4-14中e、f、g三种型式的转化机构传动比 都是正的,故将它们称为正号机构。当齿数比 时,则 ,传动自左到右为减速,但输入与输出的转向相反;当齿数比 时,传动自左到右为增速(当比 时,n1与nH转向相反;比 时,n1与nH转向相同);当比 时,i1H→0,增速比iH1理论上达无穷大。
从机构传动效率的角度来看,不管用于增速还是减速,负号机构的效率总比正号机构为高。因此,如果所设计的轮系是用作动力传动,这时要求传动有较高的效率,则应该采用负号机构,即图4-14a、b、c、d所示的型式;如果设计的轮系还要求有较大的传动比,而单级负号机构又不能满足要求时,可以将几个负号机构串联起来,或采用负号机构与定轴轮系联合的混合轮系,以取得较大的传动比。如图4-15所示,这些轮系适用的传动比i1H=10~60。
图4-15 动力传动常用的大传动比轮系
正号机构一般用在传动比大而对效率要求不高的辅助机构中。用于增速时,增速比i1H理论上可达到无穷大,但实际上受到效率的限制,i1H越大,效率越低,达到一定值后,机构将发生自锁。
2.行星轮系中各轮齿数的确定
选定行星轮系的类型后,需要确定其各轮的齿数。在行星轮系中,各轮齿数的选配需要满足以下4个条件:
(1)保证实现给定的传动比;
(2)保证两个中心轮及系杆的轴线重合,亦即满足同心条件;
(3)保证各行星轮能够均匀地装入两中心轮之间,亦即满足安装条件;
(4)保证各行星轮不致互相碰撞,亦即满足邻接条件。
现以图4-14a所示的行星轮系为例说明于后:
1)保证实现给定的传动比
因
液压动力头岩心钻机设计与使用
故
液压动力头岩心钻机设计与使用
2)保证满足同心条件
根据两中心轮的轴线重合的条件,当采用标准传动和等移距变位传动时,可得
r3=r1+2r2
式中:r1、r2、r3分别表示齿轮1、2、3的节圆半径。
亦即
液压动力头岩心钻机设计与使用
3)保证满足安装条件为使几个行星轮都能够均匀地装入两中心轮之间,则行星轮的数目与各轮齿数之间必须有一定的关系。如图4-16所示,设需要在中心轮1与3之间装入K个行星轮,并要求均匀分布,即相互之间相隔 ,现分析行星轮数K与各轮齿数之间的关系。
图4-16 行星轮系安装条件分析
如图4-16所示,设先装入第一个行星轮于O2,则装好后,中心轮1与3的齿之间的相对角向位置已通过该行星轮而产生了联系。为了在相隔φ°处装入第二个行星轮,可以转动中心轮1,使第一个行星轮的位置由O2转到O2′,并使∠O2O O2′=φ°。这时,中心轮1上的a点转到a′位置,转过的角度为θ,根据传动比公式,角度φ与θ的关系为:
液压动力头岩心钻机设计与使用
如果这时中心轮1转过的角度θ恰好等于转过整数个齿,则轮1与3的齿的相对角向位置又回复到与开始装第一个行星轮时一模一样,故在原来装第一个行星轮的位置O2处,一定能再装入第二个行星轮。同样的过程,可以装入第三个,第四个……直至第K个行星轮。
故相隔φ°能装入第二个行星轮的条件为
液压动力头岩心钻机设计与使用
式中: 为中心轮1每个齿对应的中心角;N为正整数。
将式b代入式a,得
或
液压动力头岩心钻机设计与使用
由上式可知,欲保证满足安装条件,则两个中心轮的齿数和z1+z3应能被行星轮数K整除。
4)保证满足邻接条件
在图4-16中,O2、O2′为相邻两行星轮的位置,为了保证相邻两行星轮不致相互碰撞,需使中心距O2O2′大于两齿轮顶圆半径之和,即
O2O2′>da
式中:da为行星轮齿顶圆直径。
液压动力头岩心钻机设计与使用
式中:m为模数;h*a为齿顶高系数。
式(4-1)~(4-4)所代表的关系,在选择齿数与行星轮个数时必须满足。
对于图4-14c所示的双排行星轮系,经过类似步骤,不难确定其应满足的相应的关系式为:
(1)传动比条件
(2)同心条件
(3)安装条件
(4)邻接条件
除了上述4个条件外,由于负号机构中的轮2与轮3为内啮合,故在进行几何尺寸计算时,还应检查有无发生干涉的可能。
3.行星轮系的受力分析
了解行星轮系各构件的受力情况是进行结构设计的基础,现以图4-17a所示的传动型式为例,分析各构件的受力情况,分析时略去传动中的摩擦力。
图4-17 行星轮系的受力分析
如图4-17a所示,在此轮系中,假定齿轮1为主动件,受有顺时针的驱动力矩M1,角速度为ω1,系杆H为从动件,它受有逆时针的阻力矩Mr,角速度为ωH。在进行力分析时,把轮系视为在外力作用下处于平衡状态(即轮系处于稳定运转状态),于是如图4-17b所示,可以画出机构各构件的力矩平衡图。
主动轮1上作用有驱动力矩M1和行星轮2对它的反作用力Fn21(下标21代表构件2对构件1的作用)。Fn21又可分解为圆周力F21与径向力R21。R21不产生力矩,它由轮1的支承和机架承受,故在以下的讨论中,将不再提这个分量。圆周力F21对轴O的力矩应与驱动力矩M1大小相等,方向相反。即
F21·r1·K=M1
式中:r1为轮1的节圆半径;K为行星轮个数。
故得
液压动力头岩心钻机设计与使用
行星轮2在主动轮1作用的圆周力F12(F21的反作用力)推动下运动,并如图所示,同时受到系杆H固定轮3的反作用力FH2及F32,根据力的平衡条件,显然得
F32=F12
FH2=F32+F12=2F12
系杆H受到行星轮2的作用力F2H,它对轴O的力矩应与外加阻力矩Mr相平衡,故得
K·F2H(r1+r2)=Mr
而行星轮2给固定轮3的作用力F23所产生的力矩为K·F23·r3,这个力矩是由机架所承受。
由主动轮1输入的功率为
P1=M1·ω1=K·F21·r1·ω1
由系杆H输出的功率为
PH=Mr·ωH=KF2H(r1+r2)ωH=2kF21(r1+r2)ωH
又因
液压动力头岩心钻机设计与使用
故得
液压动力头岩心钻机设计与使用
上式表示,由于轮3固定,如果不计摩擦损失,全部输入功率将由系杆H输出。这个等式也可以用来检查力的分析是否正确。
2.其次,行星架的方向是不用判断的,即你开始先定一个方向为正方向,与之相反的为反方向。故,你可以先假设行星架方向为正。
3.用标箭头的方法,把主动轮,最终从动轮的方向给标出来,然后代入计算。
4.若,你算出来转臂值为正,那么实际方向和你假设的方向相同。若,算出来是负值,则实际方向为相反方向。