多點(diǎn)嚙合柔性傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)及性能研究.pdf

1、現(xiàn)在世界上主要有三大煉鋼方法，即氧氣轉(zhuǎn)爐、平爐、電爐。氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼法占現(xiàn)在鋼產(chǎn)量中的絕大部分比重，保證氧氣轉(zhuǎn)爐正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提之一就是合理的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)裝置。轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)裝置的工作條件是大扭矩、低轉(zhuǎn)速、啟動(dòng)、制動(dòng)頻繁，所以為了改善減速機(jī)構(gòu)中輪齒的受力狀況和增強(qiáng)設(shè)備的可靠性一般采用多點(diǎn)嚙合柔性傳動(dòng)裝置。多點(diǎn)嚙合柔性傳動(dòng)裝置一般為4套初級(jí)減速器提供動(dòng)力，將動(dòng)力傳給末級(jí)減速器，末級(jí)減速器大齒輪驅(qū)動(dòng)耳軸從而使連接在耳軸上的轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)動(dòng)。為了改善整個(gè)系統(tǒng)的

2、受力狀況對(duì)傳動(dòng)裝置加裝一套柔性傳動(dòng)裝置。本文在分析了國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)裝置的研究現(xiàn)狀后，確定了初級(jí)減速器為三環(huán)減速器的多點(diǎn)嚙合柔性傳動(dòng)裝置。由于三環(huán)減速器的大減速比、高效率、結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)等優(yōu)點(diǎn)其將改善初級(jí)減速器為多級(jí)普通直齒輪減速器所帶來(lái)的弊端。
　　本文首先將根據(jù)轉(zhuǎn)爐的公稱(chēng)容量200噸，計(jì)算傾動(dòng)過(guò)程中的轉(zhuǎn)爐所需的力矩變化曲線，并根據(jù)力矩變化曲線計(jì)算傾動(dòng)過(guò)程中所需的最大傾動(dòng)力矩。根據(jù)最大傾動(dòng)力矩來(lái)設(shè)計(jì)整套多點(diǎn)嚙合柔性傳動(dòng)裝置的主要參

3、數(shù)。其中將主要通過(guò)編程選擇三環(huán)減速器的變位系數(shù)；通過(guò)對(duì)三環(huán)減速器的原理及功率流的分析確定三環(huán)減速器各軸的設(shè)計(jì)。在完成基本參數(shù)的設(shè)計(jì)之后，將借助于Pro/E建立虛擬樣機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。然后將對(duì)整套系統(tǒng)建立動(dòng)力學(xué)模型，分析其固有特性。然后對(duì)減速器的箱體做模態(tài)分析，得到箱體的固有頻率。最后將對(duì)柔性傳動(dòng)構(gòu)件扭力桿做靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分析，并對(duì)耳軸及托圈做靜態(tài)分析。
　　本文通過(guò)深入分析多點(diǎn)嚙合柔性傳動(dòng)裝置的功能設(shè)計(jì)要點(diǎn)，給出了一種其主要參數(shù)的設(shè)計(jì)

4、方法，并通過(guò)對(duì)200噸氧氣轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)加以實(shí)現(xiàn)。在完成該設(shè)計(jì)后，對(duì)其進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析以驗(yàn)證該裝置的運(yùn)動(dòng)學(xué)性能是符合使用要求。本文首次對(duì)初級(jí)減速器為三環(huán)減速器的多點(diǎn)嚙合柔性傳動(dòng)裝置進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析，并得到其固有特性。然后對(duì)減速箱體做模態(tài)分析得到其低頻率特性，因此理論上來(lái)說(shuō)可以避免由傳動(dòng)系統(tǒng)異常激振或鐵水激振所帶來(lái)的共振。之后借助于ANSYS對(duì)柔性傳動(dòng)構(gòu)件扭力桿做了靜態(tài)分析，并通過(guò)能量變換分析了其動(dòng)態(tài)性能，最后通過(guò)分析得到扭力桿上的最