起重機齒輪傳動裝置輕量化技術

黃太池（湖北特種設備檢驗檢測研究院黃石分院，湖北黃石435000）

起重機齒輪傳動裝置輕量化技術

黃太池（湖北特種設備檢驗檢測研究院黃石分院，湖北黃石435000）

近年來，在大量應用了起重機裝置后，新型傳動裝置在起重機中的應用也被重視，其中，齒輪傳動裝置輕量化技術就屬于一種常見的技術，在提升起重運輸效果和質量方面都發揮了重要作用。但是，這屬于一項專業性較強的設備，要求有關單位及工作人員必須要扎實的予以掌握。

起重機；齒輪傳動；輕量化

輕量化材料、輕量化制造技術和輕量化設計的集成應用是起重機大型齒輪傳動裝置的優點所在，最終目標是將該裝置的性能、成本等優勢發揮出來，對此，文章通過下文對相關方面的內容進行了探究，從而為有關單位及工作人員在實際工作中提供一定的幫助作用。

1 無齒輪傳動技術

無齒輪起重機技術從上個世紀30年代就開始被研究，因為缺乏減速機，簡化了起重機的傳動裝置設計，大幅度的減小了其體積與重量，通過變頻器額PLC等現代化智能控制系統，實現電機低轉速、大轉矩的特征。然而，因為起重機械特殊性以及電機技術應用難度較大，所以，在國內外起重機械企業中開始廣泛的應用了齒輪起重機技術。世界首臺實用化無齒輪起重機被江西省工埠機械有限責任公司所研究制造，國外開始普遍重視。而且傳統起重機的設計理念也被該起重機所顛覆，使得全球制造業的瓶頸被突破，有效的克服了傳統起重機的噪聲大、斷齒、斷軸、低效率等問題，把安全保護、智能控制和節能節材的性能充分的展現了出來。

將電動機作為動力源時該傳動裝置的核心技術，利用減速機一級齒輪進行傳動，因為從高速向低速轉變，從小矩向大矩轉變，促使卷筒不斷運行，從而構造出了一種全新的驅動裝置，外形為卷筒形式，在智能控制系統的協助下，利用磁場與電流的作用，直接生成大轉矩、低轉速的作用，發揮卷筒負載轉動的功能。

2 諧波齒輪傳動技術

諧波行星齒輪傳動即為諧波齒輪傳動技術，為少齒輪傳動型號。在諧波發生器的影響下，就會有彈性變形情況出現在柔性件中，并且和剛性件互相作用，從而發揮出動力和傳遞運動的功能。波發生器在傳動中會回轉一圈，其中，波數可以用柔性件上某一點循環變形次數來解釋。雙波傳動諧波次輪減速器即為常用的諧波傳動，其工作原理為：一個內周有齒輪的鋼輪和一個外周有很多齒輪的柔輪互相嚙合完成傳動，通過鋼輪、波發生器和柔輪的相對運動，尤其是柔輪的可控彈性變形實現動力傳遞。其中就可以固定三個基本構件中的一個，其中一個為從動件，另一個為主動件。一旦沒有固定好這三個構件，就會出現差動輪系。一旦以鋼輪固定不變，將波發生器當作主動件，從動件即為柔輪，波發生器內的橢圓性凸輪旋轉于柔輪內部，這樣就會有變形問題出現在柔輪中。在鋼輪輪齒與柔輪輪齒進入嚙合狀態時，就會脫開短軸兩端的鋼輪輪齒和柔輪輪齒。

3 少齒連環差齒輪傳動技術

在我們國家，環式減速器為一種全新的齒輪傳動設備，它的基本運行原理為：行星輪并沒有做擺線運動，而是利用雙曲柄齒輪機構為核心，帶動圓周平動，和現存的一些主要齒輪傳動形式比較，該傳動形式具有體積小、重量輕、傳動比大、結構簡易的優點。傳動運轉期間，會有多齒接觸的情況出現，其具備優越過載能力與承載能力，近些年，其應用量在不斷增加，先后出現了平衡式減速、雙齒環、單齒環、三齒環和四齒環的裝置。因為有多齒一同嚙合的現象出現在少齒差內嚙合齒輪傳動中，這樣就會相應的增加減速機的承載能力。該設備在冶金、石油、建筑、水泥、交通、冶金、機械等領域都得到了有效的應用，此外，因為設備自身的特征以及裝配的靈動性，這種傳動裝置是其他設備無法取締的。其中，連環少齒減速裝置的應用，展現出了大轉矩、大速比的應用特征。而且有多齒一同嚙合現象出現在少齒差嚙合齒輪傳動中，所以，大大提升了減速機的承載能力。

行星齒輪傳動是連環少齒差傳動低速級齒輪傳動的主要特征，有三個內齒輪傳動和一個圓柱外齒輪一同構成了一對內嚙合齒輪副。在嚙合是容易有過渡曲線干涉問題出現。所以，在計算完此類齒輪的尺寸和參數后，需要對齒輪端面進行仿真研究，選取合理的算法，把干涉量精確的計算出來，防止出現以上問題。

因為連環減速機技術當前已經逐漸成熟，在不斷延伸了連環減速機技術后，在起重機輕量化傳動裝置中還學要積極的開發和應用，從而為更好的發揮設備性能而做出貢獻。

4 結語

將全新的齒輪輕量化齒輪傳動裝置應用到起重機設備中，使得一些傳動的轉動裝置被取締，使得我國起重機設備的整體研發技術被不斷提升。為了更好的掌握這方面的內容，文章通過下文對相關方面的內容進行了探究，目的是為同行業的有關工作人員在實際工作中提供一定的理論和技術支撐。

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