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三相异步电动机输出轴分析

文章出处:   责任编辑:   发布时间:2017-03-09 10:28:03    点击数:-   【
三相异步电动机输出轴分析。三相异步电动机输出轴也是非圆行星齿轮换向装置的关键部件之,它与后续的调冲程用二变速器相连,工作过程中承受复杂的交变载荷,下面对其进行有限元强度分析。使用 Pro/E 建立输出轴模型,并导入到 ANSYS 中,使用布尔操作 divide 命令刹车电机轴与轴承的配合面分割出来以便于在轴上施加边界条件。轴的材料为 40Cr,弹对输出轴的有限元模型进行求解,得到 von Mises 等效应力如图 3-32 所示,在 MX 处取得大值276.932MPa,在三相异步电动机键槽侧面应力较大,在刹车电机侧面与地面和键的半圆面交汇的尖点处存在应力集中,应对键槽做强化处理,轴的其它部位所受应力比 276.932MPa 小的多。刹车电机输出轴的材料与双联行星轮轴样,也是 40Cr,同式(3-39)可知输出轴满足强度条件。
(1)将三相异步电动机悬点载荷引起的负载等效到了换向装置输出轴。
(2)对三相异步电动机非圆行星齿轮换向装置内部各主要轴的转矩进行了分析,据此选择了三相异步电动机,然后分别分析了四个椭圆齿轮以及双联行星轮轴、输出轴和齿轮 1 固定轴的受力,并据此选择了刹车电机轴承。
(3)用有限元方法对两对啮合椭圆齿轮进行了接触分析,对双联行星轮轴、输出轴以及齿轮1 固定轴进行了静力分析,确定三相异步电机其承载能力。由前面理论分析可知椭圆齿轮组成的 2K-H 行星轮系可以实现由系杆输入,刹车电机输出轴有规律的正反转,并选定离心率为 0.2 的阶椭圆齿轮。本章使用三维绘图软件对非圆行星齿轮传动换向装置进行具体结构设计,并结合 Proe/E 与DAMS 软件进行关键部件的运动仿真。
三相异步电动机非圆行星轮系部件通过系杆大齿轮与输入轴小齿轮的啮合输入动力,带动行星轮轴绕中心轮旋转。刹车电机齿轮固定轴与固定装置连接,限制椭圆齿轮 1 的转动。输出轴与调冲程用二变速器相连。非圆行星轮系部件将系杆的单向连续转动转化为三相异步电动机输出轴有规律的正反转,经刹车电机调冲程用变速器调速后带动滚筒正反转抽油。齿轮的啮合是靠对齿轮的轮齿间相互啮合实现的,齿廓曲线是啮合的载体,本文采用渐开线型的齿廓曲线。三相异步电动机将两个相同的椭圆齿轮(编号分别为椭圆齿轮与椭圆齿轮)与双联行星轮轴装配到起,刹车马达装配后的双联行星轮部件如图 4-5 所示,椭圆齿轮2与椭圆齿轮的相位相差180度。
三相异步电动机非圆行星齿轮换向装置装配后的三维模型图,其中图为除去上箱体后的非圆行星齿轮传动换向装置,图 4-11 为完整的非圆行星齿轮传动换向装置。该换向装置主要由非圆行星轮系部件,输入轴,输入轴小齿轮,上、下箱体等组件构成。刹车电机输入轴连接调冲次用二变速器,通过输入轴小齿轮与系杆大齿轮的啮合将动力传递给非圆行星轮系部件,非圆行星轮系部件上的齿轮固定轴需要外接固定装置,非圆行星轮系部件的输出轴即是非圆行星齿轮换向装置的输出轴,通过三相异步电动机联轴器与调冲程用二变速器相连。此装置将输入轴的单向连续转动转化为输出轴的有规律的正反转运动,三相异步电动机只需合理设计非圆行星轮系部件的布置形式和非圆齿轮形状,便可以实现输出轴按给定的运动轨迹运动。/Products/IMB14dianji.html

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