起重机齿轮传动装置轻量化技术

黄太池（湖北特种设备检验检测研究院黄石分院，湖北黄石435000）

起重机齿轮传动装置轻量化技术

黄太池（湖北特种设备检验检测研究院黄石分院，湖北黄石435000）

近年来，在大量应用了起重机装置后，新型传动装置在起重机中的应用也被重视，其中，齿轮传动装置轻量化技术就属于一种常见的技术，在提升起重运输效果和质量方面都发挥了重要作用。但是，这属于一项专业性较强的设备，要求有关单位及工作人员必须要扎实的予以掌握。

起重机；齿轮传动；轻量化

轻量化材料、轻量化制造技术和轻量化设计的集成应用是起重机大型齿轮传动装置的优点所在，最终目标是将该装置的性能、成本等优势发挥出来，对此，文章通过下文对相关方面的内容进行了探究，从而为有关单位及工作人员在实际工作中提供一定的帮助作用。

1 无齿轮传动技术

无齿轮起重机技术从上个世纪30年代就开始被研究，因为缺乏减速机，简化了起重机的传动装置设计，大幅度的减小了其体积与重量，通过变频器额PLC等现代化智能控制系统，实现电机低转速、大转矩的特征。然而，因为起重机械特殊性以及电机技术应用难度较大，所以，在国内外起重机械企业中开始广泛的应用了齿轮起重机技术。世界首台实用化无齿轮起重机被江西省工埠机械有限责任公司所研究制造，国外开始普遍重视。而且传统起重机的设计理念也被该起重机所颠覆，使得全球制造业的瓶颈被突破，有效的克服了传统起重机的噪声大、断齿、断轴、低效率等问题，把安全保护、智能控制和节能节材的性能充分的展现了出来。

将电动机作为动力源时该传动装置的核心技术，利用减速机一级齿轮进行传动，因为从高速向低速转变，从小矩向大矩转变，促使卷筒不断运行，从而构造出了一种全新的驱动装置，外形为卷筒形式，在智能控制系统的协助下，利用磁场与电流的作用，直接生成大转矩、低转速的作用，发挥卷筒负载转动的功能。

2 谐波齿轮传动技术

谐波行星齿轮传动即为谐波齿轮传动技术，为少齿轮传动型号。在谐波发生器的影响下，就会有弹性变形情况出现在柔性件中，并且和刚性件互相作用，从而发挥出动力和传递运动的功能。波发生器在传动中会回转一圈，其中，波数可以用柔性件上某一点循环变形次数来解释。双波传动谐波次轮减速器即为常用的谐波传动，其工作原理为：一个内周有齿轮的钢轮和一个外周有很多齿轮的柔轮互相啮合完成传动，通过钢轮、波发生器和柔轮的相对运动，尤其是柔轮的可控弹性变形实现动力传递。其中就可以固定三个基本构件中的一个，其中一个为从动件，另一个为主动件。一旦没有固定好这三个构件，就会出现差动轮系。一旦以钢轮固定不变，将波发生器当作主动件，从动件即为柔轮，波发生器内的椭圆性凸轮旋转于柔轮内部，这样就会有变形问题出现在柔轮中。在钢轮轮齿与柔轮轮齿进入啮合状态时，就会脱开短轴两端的钢轮轮齿和柔轮轮齿。

3 少齿连环差齿轮传动技术

在我们国家，环式减速器为一种全新的齿轮传动设备，它的基本运行原理为：行星轮并没有做摆线运动，而是利用双曲柄齿轮机构为核心，带动圆周平动，和现存的一些主要齿轮传动形式比较，该传动形式具有体积小、重量轻、传动比大、结构简易的优点。传动运转期间，会有多齿接触的情况出现，其具备优越过载能力与承载能力，近些年，其应用量在不断增加，先后出现了平衡式减速、双齿环、单齿环、三齿环和四齿环的装置。因为有多齿一同啮合的现象出现在少齿差内啮合齿轮传动中，这样就会相应的增加减速机的承载能力。该设备在冶金、石油、建筑、水泥、交通、冶金、机械等领域都得到了有效的应用，此外，因为设备自身的特征以及装配的灵动性，这种传动装置是其他设备无法取缔的。其中，连环少齿减速装置的应用，展现出了大转矩、大速比的应用特征。而且有多齿一同啮合现象出现在少齿差啮合齿轮传动中，所以，大大提升了减速机的承载能力。

行星齿轮传动是连环少齿差传动低速级齿轮传动的主要特征，有三个内齿轮传动和一个圆柱外齿轮一同构成了一对内啮合齿轮副。在啮合是容易有过渡曲线干涉问题出现。所以，在计算完此类齿轮的尺寸和参数后，需要对齿轮端面进行仿真研究，选取合理的算法，把干涉量精确的计算出来，防止出现以上问题。

因为连环减速机技术当前已经逐渐成熟，在不断延伸了连环减速机技术后，在起重机轻量化传动装置中还学要积极的开发和应用，从而为更好的发挥设备性能而做出贡献。

4 结语

将全新的齿轮轻量化齿轮传动装置应用到起重机设备中，使得一些传动的转动装置被取缔，使得我国起重机设备的整体研发技术被不断提升。为了更好的掌握这方面的内容，文章通过下文对相关方面的内容进行了探究，目的是为同行业的有关工作人员在实际工作中提供一定的理论和技术支撑。

[1]安存胜，聂福全.刮齿工艺在工程机械变速器硬齿面齿轮加工中的应用[J].工程机械，2012(07):18-22.

[2]苏进展，方宗德.弧齿锥齿轮数字化齿面啮合仿真分析与试验[J].西北工业大学学报，2012，30(04):565－569.

[3]黄海，厉海祥，罗齐汉，等.点线啮合齿轮齿根弯曲应力研究[J].机械传动，2011，35(1):8－11.