盾构刀盘驱动用行星齿轮减速器（硕士论文）

zengxiaodong · 发表于 2022-3-17 14:37

16路传动，如何均载？

第一是电气上的均载：由于4台永磁同步电机，都采用全功率变频器驱动控制，所以，可以确保4台电机的转矩精确相同，而且是实时均载，也就是每一瞬时可以确保4台电机的转矩相同，这是由矢量控制算法的转矩响应精度来保证的；

第二是机械上的均载：每台电机驱动齿轮1分为2，然后又2分为4，这就存在机械上的均载要求。首先一个机械措施是采用可调角度的过盈联结，可以在装配后精密调整各支路齿轮的空间啮合相位，确保各支路齿轮的齿面同时接触啮合；其次是分支齿轮都采用180度空间布置形式，使得径向、切向啮合力在公共齿轮上抵消，同时还让公共齿轮准“浮动”————采用长悬臂结构，从而可进一步加强均载的效果！

综合采取上述机电均载措施以后，可以实现比行星齿轮传动方案好得多的均载效果，事实上完全可以认为16路传动的载荷分布系数几乎就是为1.0，而且由于是定轴传动，所有的轴承均可以得到充分的润滑！

zengxiaodong · 发表于 2022-3-17 15:04

zengxiaodong · 发表于 2022-3-17 15:08

zengxiaodong · 发表于 2022-3-17 15:24

zengxiaodong · 发表于 2022-3-17 15:40

本20MW风力发电齿轮箱，总输出扭矩133万*16=2128万牛米；

总传动比169/15*51/25*103/21=112.731

电机转速112.731*9=1014.579 r/min

电机转矩47171.85 N.m

zengxiaodong · 发表于 2022-3-17 15:44

全部采用外齿轮，没有内齿圈，因此全部可以用渗碳淬火磨齿的斜齿轮，大大提升了齿轮的精度和接触强度；

最大的模数只有22mm，最大齿轮外径只有3835mm，这些参数均远小于同行的类似产品，因此，制造的难度以及成本均能显著降低；

所有齿轮副的纵向重合度都为整数，使得啮合刚度近似为常数；

所有齿轮的齿数均为奇数，尤其是公共啮合的齿轮为奇数，有助于消除啮合误差的低次谐波；

所有齿轮副的齿数互质，从而避免了齿轮的非正常磨损，且能减少运转噪声

zengxiaodong · 发表于 2022-3-17 16:04

高速级的齿轮，螺旋角高达39.75度，这已经接近磨齿机的加工极限了，而且这个螺旋角也超过了ISO 6336的计算边界（30°）

大螺旋角的好处是可以得到很大的纵向重合度，有助于增加啮合传动的平稳性。

zengxiaodong · 发表于 2022-3-17 16:27

低速级的TCA计算结果

低速级TCA结果.png

zengxiaodong · 发表于 2022-3-17 16:33

中速级的TCA计算结果

中速级TCA结果.png

zengxiaodong · 发表于 2022-3-17 16:34

高速级的TCA计算结果

高速级TCA结果.png

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