基于混凝土攪拌運輸車的減速機的設計分析

基于混凝土攪拌運輸車的減速機的設計分析基于混凝土攪拌運輸車的減速機的設計分析

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

1攪拌車減速機的工作原理

1.1攪拌車的工作原理

攪拌車主要是依據(jù)汽車動員機作為源頭的，它能作為攪拌車的運輸動力，也能作為取力裝置的系統(tǒng)中的變量泵，不僅保證了馬達的輸出轉度，還促進了混凝土的自身質量。攪拌車能夠實現(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量。其二為裝料功能，對混凝土進行攪拌轉速期間，能夠保證其與運輸過程轉動方向的一致性。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攪拌車用減速機的工作原理

攪拌車利用的減速機是采用行星齒輪的傳動結構來完成的，不僅能形成緊湊的結構、較大的承載力，還能促進較強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，它是由兩個并排的行星組成的二級減速機，然后為了增大傳動比，輸入另一極的定軸轉動，以完成三級傳動的減速機。在市場上，還有一些傳動計劃的減速機，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。這些傳動結構在使用過程中，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，它主要是內齒圈帶動外部部件傳遞動力的，能夠實現(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的使用的較大的優(yōu)勢特征。所以說，封閉式行星減速機在項目機械中得到普遍使用，為了提高我國的設計水平，就要仔細分析傳動結構的相關原理。

2混凝土攪拌運輸車的減速機的設計分析

2.1減速機傳動計劃的設計

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。混凝土攪拌運輸車在運行以及等待卸料期間，都是利用取力裝置對動員機的動力取出，并將驅動液壓系統(tǒng)變量泵的機械能轉化為定量馬達，最后在減速機驅動攪拌筒裝置實施混凝土的攪拌行為。為了保證混凝土在攪拌期間的質量，在運輸過程中，不僅要保證攪拌筒的轉動，還要控制精度，為防止在運行期間出現(xiàn)浪費現(xiàn)象。這期間，就要對攪拌車的馬達參數(shù)進行確定，特別是工作的排量、工作形成的連續(xù)壓力以及峰值壓力。要控制液壓馬達的轉速，一般要控制攪拌筒以及減速機的傳動比。對傳動比數(shù)值進行計算，一般是在封閉式系統(tǒng)內部，根據(jù)運動中的相關原理以及傳動的輪系進行計算。

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。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，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現(xiàn)的。其二，確定齒輪模數(shù)，首先，對行星輪的受力進行分析，根據(jù)減速機在實際使用的情況，對減速機的各個受力部位進行分析。然后，分析行星傳動的齒輪強度設計要點，根據(jù)行星傳動的結構特點以及運動特點，掌握應力的循環(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)進行計算，因為減速機容易沖擊載荷的影響，具有較高的強度、韌性，所以在行星輪中，對輪系模數(shù)進行計算就要考慮齒根彎曲疲勞強度。其三，確定齒輪齒數(shù)，在行星傳動設計中，對齒輪的齒數(shù)確定主要分析傳動比的實際條件、同心條件、裝配條件以及鄰接條件[2]。

2.1.3計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，其一為嚙合損失，它主要是由于齒廓間存在的摩擦產生的功率損失。其二為軸承的摩擦損失，因為齒輪在安裝軸上受固定撐持的作用，容易產生較大誤差。其三為液力損失，該損失的產生主要是由于齒輪嚙合傳動帶動潤滑油，在攪動與飛濺中產生的。其四為封閉功率損失，因為封閉功率主要存在于輪系內部，不僅與傳動系數(shù)，與部件的摩擦速度、摩擦力都有較大關系。在對封閉式行星齒輪的傳動效率計算期間，首先，要劃分傳動單元，然后對傳動比進行分配，并計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，導致該特點的主要原因是多個行星輪進行的是分攤載荷，并形成功率分流。齒輪在實際傳動期間，容易產生制造、裝配等誤差。在減速機轉動過程中，利用的均載辦法是行星架浮動辦法，該辦法不需要設計撐持，能夠簡化結構，促進了多級行星齒輪在傳動過程中的合理布局。

2.2擺動機構的設計

2.2.1擺動形式

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

2.2.2擺動機構設計

擺動機構的設計主要有三種形式。其一為底座球擺動，它主要減速機底部的支座上，并在底座以擺動球進行擺動動作。這種擺動方式能夠將減速機、擺動機構分開，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，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，為了減少減速機的軸向尺寸，還能夠為攪拌車上的其他零部件局部提供更大的空間。對于前撐持球擺動，它能促進擺動的角度，降低攪拌筒的重心，但由于支座為剖分結構，它與螺栓固結合在一起，容易引起支座的強度和擺動球。對于球窩擺動，該結構形式節(jié)省了鼓形齒的連接以及調心滾子軸承，不僅減少了減速機的軸向尺寸，減輕其重量，還大大的節(jié)省了本錢，從而在維修過程中，簡單的結構形成促進了較大的方便性。

3結束語

減速機作為攪