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一种带湿式制动功能的电动叉车轮边减速器设计与分析

作　者: 吴小君
导　师: 李旗号
学　校: 合肥工业大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 电动叉车 轮边减速器 结构设计 湿式制动 有限元分析
分类号: TH132.46
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 36次
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内容摘要


本文以轮毂电机驱动的优势为出发点,针对三支点前驱电动叉车的特点设计了一种带湿式制动功能的轮边减速装置。通过对轮边减速器的结构功能、轻量化等要求进行了系统化设计,一方面实现了电机转子驱动型电动轮在电动叉车上的应用,另一方面完成了叉车制动系统在减速装置内的集成设计,从而实现了带制动控制功能的电动叉车减速器总成。本文设计的电动叉车轮边减速器是以行星齿轮系统作为减速器的主体传动结构,采用浮动内齿圈结构形式来提升行星齿轮传动的均载性。在减速传动链的设计中,添加一对外啮合斜齿轮作为其前置级减速系统；通过引入湿式片式制动结构来直接实现轮边减速装置内部输出端的制动,保证所设计的制动系统满足叉车行驶工况的要求；在完成结构设计后利用Pro/E软件建立了轮边减速器虚拟样机的装配模型,应用ABAQUS软件对轮边减速器行星轮系的外啮合变位齿轮和湿式制动结构中的摩擦钢片等进行了有限元分析并获得了相关的数据结果,为轮边减速器的结构改进和性能优化提供重要的理论依据和数据参考。最终设计完成的轮边减速器在经过试验测试后成功地实现了在某一款三支点前驱电动叉车上的试车。课题研发设计的带湿式制动功能的轮边减速装置较好地实现了减速传动和行驶制动等功能,其整体性能仍有待测试完善。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
致谢  7-13
第一章 绪论  13-18
  1.1 论文的研究背景、意义及来源  13-14
    1.1.1 研究背景及意义  13
    1.1.2 课题来源  13-14
  1.2 三支点电动叉车简介与轮边减速器的研究概况  14-17
    1.2.1 三支点电动叉车简介  14-15
    1.2.2 轮边减速器相关设计结构研究概况  15-17
  1.3 论文的主要研究内容  17-18
第二章 应用于三支点前驱电动叉车的轮边减速器设计  18-35
  2.1 轮边减速器在三支点前驱电动叉车的应用  18-19
  2.2 三支点前驱电动叉车轮边减速器传动方案及结构原理  19-24
    2.2.1 轮边减速器的设计分析  19-22
    2.2.2 轮边减速器的传动方案  22-24
  2.3 三支点前驱电动叉车轮边减速器设计  24-34
    2.3.1 三支点前驱电动叉车轮边减速器的装配关系与整机结构设计  24-25
    2.3.2 三支点前驱电动叉车轮边减速器主要零部件设计  25-33
    2.3.3 三支点前驱电动叉车轮边减速器虚拟样机模型  33
    2.3.4 轮边减速器齿轮零部件的材料及润滑  33-34
  2.4 本章小结  34-35
第三章 电动叉车轮边减速器行星轮系动力学分析  35-51
  3.1 概述  35
  3.2 轮边减速器行星轮系均载性研究  35-41
    3.2.1 基于多误差影响的行星轮系数学模型  36-39
    3.2.2 浮动齿圈对传动系统动态均载性能的影响分析  39-41
  3.3 齿轮变位系数对行星轮系动力学性能的影响分析  41-50
    3.3.1 变位系数对齿轮传动的影响  41-42
    3.3.2 基于多条件约束下的减速齿轮变位系数的选取  42-43
    3.3.3 轮边减速器行星轮系外啮合齿轮动态接触分析  43-48
    3.3.4 轮边减速器变位系数对行星轮系齿轮传动的影响分析  48-50
  3.4 本章小结  50-51
第四章 湿式多片式摩擦制动结构的有限元分析  51-62
  4.1 概述  51
  4.2 制动结构接合过程中定摩擦钢片的热-应力耦合分析  51-57
    4.2.1 摩擦片有限元法热-应力分析理论  51-53
    4.2.2 有限元建模与计算流程分析  53-54
    4.2.3 定摩擦钢片热应力场和温度分布的模拟计算与结果分析  54-57
  4.3 制动结构中间轴的模态分析  57-60
    4.3.1 中间轴结构的模态分析  58-59
    4.3.2 中间轴的结构改进分析  59-60
  4.4 湿式制动结构引起的齿轮噪声问题分析  60-61
  4.5 本章小结  61-62
第五章 总结与展望  62-64
  5.1 总结  62-63
  5.2 展望  63-64
参考文献  64-68
攻读硕士学位期间发表的论文  68

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中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 机械零件及传动装置 > 机械传动机构 > 啮合传动 > 减速器及变速器
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