基于混凝土攪拌運(yùn)輸車的減速機(jī)的設(shè)計(jì)分析

基于混凝土攪拌運(yùn)輸車的減速機(jī)的設(shè)計(jì)分析基于混凝土攪拌運(yùn)輸車的減速機(jī)的設(shè)計(jì)分析

減速機(jī)是混凝土攪拌運(yùn)輸車的核心部件，它主要將液壓輸出轉(zhuǎn)矩，利用減速機(jī)經(jīng)過減速傳給攪拌筒，以促進(jìn)穩(wěn)定、可靠的工作原理，從而完成對混凝土的攪拌工作。該減速機(jī)與傳統(tǒng)的攪拌設(shè)備不同，它的外形簡單、維護(hù)方便，由于系統(tǒng)的傳動速度慢，能夠在惡劣的工作環(huán)境下運(yùn)行，所以該產(chǎn)品在我國被大量采用。

1攪拌車減速機(jī)的工作原理

1.1攪拌車的工作原理

攪拌車主要是依據(jù)汽車動員機(jī)作為源頭的，它能作為攪拌車的運(yùn)輸動力，也能作為取力裝置的系統(tǒng)中的變量泵，不僅保證了馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)度，還促進(jìn)了混凝土的自身質(zhì)量。攪拌車能夠?qū)崿F(xiàn)四種功能，一種為攪拌功能，在攪拌過程中能夠保證混凝土的質(zhì)量。其二為裝料功能，對混凝土進(jìn)行攪拌轉(zhuǎn)速期間，能夠保證其與運(yùn)輸過程轉(zhuǎn)動方向的一致性。其三為卸料功能，通過取力器、液壓泵以及減速機(jī)等裝置，將其傳輸帶攪拌罐，能夠加快卸料的速度。其四為清洗功能，為了避免混凝土粘在攪拌筒上，在完成卸料后，還要做好清洗工作。

1.2攪拌車用減速機(jī)的工作原理

攪拌車?yán)玫臏p速機(jī)是采用行星齒輪的傳動結(jié)構(gòu)來完成的，不僅能形成緊湊的結(jié)構(gòu)、較大的承載力，還能促進(jìn)較強(qiáng)的抵制沖擊力以及振動能力[1]。最為典型的傳動為三級傳動的減速機(jī)，它是由兩個并排的行星組成的二級減速機(jī)，然后為了增大傳動比，輸入另一極的定軸轉(zhuǎn)動，以完成三級傳動的減速機(jī)。在市場上，還有一些傳動計(jì)劃的減速機(jī)，示例：一級NW行星齒輪、一級NGW行星齒輪傳動，不僅要求具有較大的傳動比，還要形成較高的承載能力。這些傳動結(jié)構(gòu)在使用過程中，各個齒輪上的受力情況都比擬均勻，具有較高的承載力。示例：意大利的邦飛利減速機(jī)，它主要是內(nèi)齒圈帶動外部部件傳遞動力的，能夠?qū)崿F(xiàn)較小的軸向尺寸，不僅能夠在要求比擬苛刻的場所使用，還具有封閉式行星減速機(jī)的使用的較大的優(yōu)勢特征。所以說，封閉式行星減速機(jī)在項(xiàng)目機(jī)械中得到普遍使用，為了提高我國的設(shè)計(jì)水平，就要仔細(xì)分析傳動結(jié)構(gòu)的相關(guān)原理。

2混凝土攪拌運(yùn)輸車的減速機(jī)的設(shè)計(jì)分析

2.1減速機(jī)傳動計(jì)劃的設(shè)計(jì)

2.1.1確定傳動比

確定傳動比，主要就是確定傳動比的大小?；炷翑嚢柽\(yùn)輸車在運(yùn)行以及等待卸料期間，都是利用取力裝置對動員機(jī)的動力取出，并將驅(qū)動液壓系統(tǒng)變量泵的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為定量馬達(dá)，最后在減速機(jī)驅(qū)動攪拌筒裝置實(shí)施混凝土的攪拌行為。為了保證混凝土在攪拌期間的質(zhì)量，在運(yùn)輸過程中，不僅要保證攪拌筒的轉(zhuǎn)動，還要控制精度，為防止在運(yùn)行期間出現(xiàn)浪費(fèi)現(xiàn)象。這期間，就要對攪拌車的馬達(dá)參數(shù)進(jìn)行確定，特別是工作的排量、工作形成的連續(xù)壓力以及峰值壓力。要控制液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，一般要控制攪拌筒以及減速機(jī)的傳動比。對傳動比數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，一般是在封閉式系統(tǒng)內(nèi)部，根據(jù)運(yùn)動中的相關(guān)原理以及傳動的輪系進(jìn)行計(jì)算。

2.1.2確定參數(shù)

確定參數(shù)主要確定出三種參數(shù)，其一，確定行星輪數(shù)目，行星輪的數(shù)目與傳動比相關(guān)。在動力傳輸過程中，行星輪的個數(shù)并不是越多就能獲得較大的傳動優(yōu)點(diǎn)，一般會保持在2個到5個之間，如果選擇的行星輪數(shù)目比擬多，就會增加載荷均載的困難程度。而且，增加了行星輪的個數(shù)還能減少星架的剛度，從而制約實(shí)際的加工制造。一般情況下，要選擇較多的行星輪個數(shù)，是在個別的低速級傳動中實(shí)現(xiàn)的。其二，確定齒輪模數(shù)，首先，對行星輪的受力進(jìn)行分析，根據(jù)減速機(jī)在實(shí)際使用的情況，對減速機(jī)的各個受力部位進(jìn)行分析。然后，分析行星傳動的齒輪強(qiáng)度設(shè)計(jì)要點(diǎn)，根據(jù)行星傳動的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及運(yùn)動特點(diǎn)，掌握應(yīng)力的循環(huán)次數(shù)、動載系數(shù)以及速度系數(shù)。最后，對各個齒輪的模數(shù)進(jìn)行計(jì)算，因?yàn)闇p速機(jī)容易沖擊載荷的影響，具有較高的強(qiáng)度、韌性，所以在行星輪中，對輪系模數(shù)進(jìn)行計(jì)算就要考慮齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。其三，確定齒輪齒數(shù)，在行星傳動設(shè)計(jì)中，對齒輪的齒數(shù)確定主要分析傳動比的實(shí)際條件、同心條件、裝配條件以及鄰接條件[2]。

2.1.3計(jì)算封閉式行星齒輪傳動效率

影響封閉式行星齒輪傳動效率的因素主要為四點(diǎn)，其一為嚙合損失，它主要是由于齒廓間存在的摩擦產(chǎn)生的功率損失。其二為軸承的摩擦損失，因?yàn)辇X輪在安裝軸上受固定撐持的作用，容易產(chǎn)生較大誤差。其三為液力損失，該損失的產(chǎn)生主要是由于齒輪嚙合傳動帶動潤滑油，在攪動與飛濺中產(chǎn)生的。其四為封閉功率損失，因?yàn)榉忾]功率主要存在于輪系內(nèi)部，不僅與傳動系數(shù)，與部件的摩擦速度、摩擦力都有較大關(guān)系。在對封閉式行星齒輪的傳動效率計(jì)算期間，首先，要劃分傳動單元，然后對傳動比進(jìn)行分配，并計(jì)算出各個支路上的傳動功率。

2.1.4選擇均載辦法

由于行星齒輪傳動形成的體積小，具有較高的承載能力，導(dǎo)致該特點(diǎn)的主要原因是多個行星輪進(jìn)行的是分?jǐn)傒d荷，并形成功率分流。齒輪在實(shí)際傳動期間，容易產(chǎn)生制造、裝配等誤差。在減速機(jī)轉(zhuǎn)動過程中，利用的均載辦法是行星架浮動辦法，該辦法不需要設(shè)計(jì)撐持，能夠簡化結(jié)構(gòu)，促進(jìn)了多級行星齒輪在傳動過程中的合理布局。

2.2擺動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

2.2.1擺動形式

減速機(jī)的擺動機(jī)構(gòu)是采用調(diào)心軸承、弧形齒擺動的方式形成的，該結(jié)構(gòu)的體現(xiàn)是利用連接齒輪以及主軸承完成的，在實(shí)際工作中，不僅能有效的緩沖軸向力，還能提高浮動效果。但該結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)由于對鼓形齒的加工本錢比擬高，對設(shè)備形成較大的依賴性，要進(jìn)行獨(dú)自維修與更換[3]。對法蘭擺動形式的輸出，該結(jié)構(gòu)主要是放在減速機(jī)的機(jī)殼上，不僅減速機(jī)的尺寸要減少，還要與擺動結(jié)構(gòu)形成一體，以減少零部件的數(shù)量。對于靠減震動擺動，該結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)為攪拌車以及其他設(shè)備保存出了較大空間，能夠滿足工作的實(shí)際需要。

2.2.2擺動機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

擺動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要有三種形式。其一為底座球擺動，它主要減速機(jī)底部的支座上，并在底座以擺動球進(jìn)行擺動動作。這種擺動方式能夠?qū)p速機(jī)、擺動機(jī)構(gòu)分開，如果某個局部的零件出現(xiàn)損壞，不僅不會影響整個減速機(jī)，還能方便維修。特別對于弧形齒擺動，能夠形成更大角度的擺動形式。而且，為了減少減速機(jī)的軸向尺寸，還能夠?yàn)閿嚢柢嚿系钠渌悴考植刻峁└蟮目臻g。對于前撐持球擺動，它能促進(jìn)擺動的角度，降低攪拌筒的重心，但由于支座為剖分結(jié)構(gòu)，它與螺栓固結(jié)合在一起，容易引起支座的強(qiáng)度和擺動球。對于球窩擺動，該結(jié)構(gòu)形式節(jié)省了鼓形齒的連接以及調(diào)心滾子軸承，不僅減少了減速機(jī)的軸向尺寸，減輕其重量，還大大的節(jié)省了本錢，從而在維修過程中，簡單的結(jié)構(gòu)形成促進(jìn)了較大的方便性。

3結(jié)束語

減速機(jī)作為攪