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

起重機(jī)齒輪傳動(dòng)裝置輕量化技術(shù)

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

近年來(lái)，在大量應(yīng)用了起重機(jī)裝置后，新型傳動(dòng)裝置在起重機(jī)中的應(yīng)用也被重視，其中，齒輪傳動(dòng)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(xiàng)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(shí)的予以掌握。

起重機(jī)；齒輪傳動(dòng)；輕量化

輕量化材料、輕量化制造技術(shù)和輕量化設(shè)計(jì)的集成應(yīng)用是起重機(jī)大型齒輪傳動(dòng)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(shì)發(fā)揮出來(lái)，對(duì)此，文章通過下文對(duì)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(shí)際工作中提供一定的幫助作用。

1 無(wú)齒輪傳動(dòng)技術(shù)

無(wú)齒輪起重機(jī)技術(shù)從上個(gè)世紀(jì)30年代就開始被研究，因?yàn)槿狈p速機(jī)，簡(jiǎn)化了起重機(jī)的傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)，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(shí)現(xiàn)電機(jī)低轉(zhuǎn)速、大轉(zhuǎn)矩的特征。然而，因?yàn)槠鹬貦C(jī)械特殊性以及電機(jī)技術(shù)應(yīng)用難度較大，所以，在國(guó)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(tái)實(shí)用化無(wú)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(guó)外開始普遍重視。而且傳統(tǒng)起重機(jī)的設(shè)計(jì)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(lái)。

將電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源時(shí)該傳動(dòng)裝置的核心技術(shù)，利用減速機(jī)一級(jí)齒輪進(jìn)行傳動(dòng)，因?yàn)閺母咚傧虻退俎D(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(dòng)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(chǎng)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(dòng)的功能。

2 諧波齒輪傳動(dòng)技術(shù)

諧波行星齒輪傳動(dòng)即為諧波齒輪傳動(dòng)技術(shù)，為少齒輪傳動(dòng)型號(hào)。在諧波發(fā)生器的影響下，就會(huì)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(dòng)力和傳遞運(yùn)動(dòng)的功能。波發(fā)生器在傳動(dòng)中會(huì)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(lái)解釋。雙波傳動(dòng)諧波次輪減速器即為常用的諧波傳動(dòng)，其工作原理為：一個(gè)內(nèi)周有齒輪的鋼輪和一個(gè)外周有很多齒輪的柔輪互相嚙合完成傳動(dòng)，通過鋼輪、波發(fā)生器和柔輪的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，尤其是柔輪的可控彈性變形實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞。其中就可以固定三個(gè)基本構(gòu)件中的一個(gè)，其中一個(gè)為從動(dòng)件，另一個(gè)為主動(dòng)件。一旦沒有固定好這三個(gè)構(gòu)件，就會(huì)出現(xiàn)差動(dòng)輪系。一旦以鋼輪固定不變，將波發(fā)生器當(dāng)作主動(dòng)件，從動(dòng)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(huì)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(shí)，就會(huì)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(dòng)技術(shù)

在我們國(guó)家，環(huán)式減速器為一種全新的齒輪傳動(dòng)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(dòng)，而是利用雙曲柄齒輪機(jī)構(gòu)為核心，帶動(dòng)圓周平動(dòng)，和現(xiàn)存的一些主要齒輪傳動(dòng)形式比較，該傳動(dòng)形式具有體積小、重量輕、傳動(dòng)比大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易的優(yōu)點(diǎn)。傳動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)期間，會(huì)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?yàn)橛卸帻X一同嚙合的現(xiàn)象出現(xiàn)在少齒差內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)中，這樣就會(huì)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?yàn)樵O(shè)備自身的特征以及裝配的靈動(dòng)性，這種傳動(dòng)裝置是其他設(shè)備無(wú)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(dòng)中，所以，大大提升了減速機(jī)的承載能力。

行星齒輪傳動(dòng)是連環(huán)少齒差傳動(dòng)低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的主要特征，有三個(gè)內(nèi)齒輪傳動(dòng)和一個(gè)圓柱外齒輪一同構(gòu)成了一對(duì)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(jì)算完此類齒輪的尺寸和參數(shù)后，需要對(duì)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(jì)算出來(lái)，防止出現(xiàn)以上問題。

因?yàn)檫B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(dòng)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(yǔ)

將全新的齒輪輕量化齒輪傳動(dòng)裝置應(yīng)用到起重機(jī)設(shè)備中，使得一些傳動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置被取締，使得我國(guó)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(duì)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(shí)際工作中提供一定的理論和技術(shù)支撐。

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