盾构刀盘驱动用行星齿轮减速器(硕士论文)
本帖最后由 zengxiaodong 于 2020-11-27 21:13 编辑下面提供一篇重庆大学的硕士论文
本帖最后由 zengxiaodong 于 2020-11-27 16:52 编辑
这篇论文还好是知网免费让我下载的,否则真的是太冤了!
1、关于传统的多驱动系统,竟然被说成是难以同步,这纯属是无知的说法!变频器控制的电机可以精确控制转矩,根本就不存在同步问题,也不存在均载问题。电气上面的均载效果比之于行星轮系的机械均载,效果要好得多,甚至可以任意分配各路的扭矩;
2、所谓的双驱动纯属脱了裤子放屁!只是速度加减的数学运算而已,完全没有考虑到传动的实质并非是速度问题,而是转矩问题;
3、同样的道理,后面的所谓封闭行星轮系,也是缺乏常识的设计,减速比很大并不意味着转矩增加比同样大,因为齿轮机械强度受限————早断齿了!
4、号称输出最大转矩1700万牛米,我没计算就觉得不靠谱! 这是我查到的盾构刀盘驱动最大扭矩,超过6000万牛米
又查到更大的盾构刀盘驱动扭矩,超过13600万牛米
世界上最大的水轮发电机,其扭矩也没有超过10000万牛米!
这样的NW行星齿轮减速器,能够达到136000000牛米吗?
20MW的风力发电机,扭矩大概在2000万~2500万牛米
目前大直径的磨齿机产能极其紧张,因此,如何用小直径的齿轮实现大转矩的输出?看来行星齿轮不是一个理想方案,多电机驱动才是终极解决方案!
用4个电机,1分为2,再2分为4,这样每台电机驱动4个齿轮,这4个齿轮同时驱动末级大齿轮;
4台电机就可以实现16个齿轮共同来驱动末级大齿轮,这个方案可以实现比行星齿轮大得多的承载能力!
这个结构由于是3级传动,因此很容易实现超过100的总传动比!
低速级,往往设计成10~12的传动比;
中速级,最好设计成大约2的传动比;
高速级,可以设计成传动比略大于5
上述传动比分配,首先是考虑空间布置的可能性,同时也可以使得齿轮的总重量尽量最小化。 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!