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近年来,水泥生产线的规模日益大型化,设备也向着大型化、节能型、环保型发展,大型立式磨机的需求量越来越大,作为该系统关键设备的大功率立式磨机减速器,长期以来我们只能从国外进口,不仅价格昂贵,而且设备交货周期很长,严重制约了行业的发展。此次依托公司4800Kw大功率立式磨机减速器的研发项目,开发了锥齿轮+封闭行星齿轮传动系统的新型设计结构。 封闭行星齿轮传动技术采用行星齿轮浮动结构,该结构用柔性销轴支撑行星轮,各个行星轮之间的载荷分配通过柔性销轴的变形来调节,可以极大地改善行星齿轮均载的特性,同时也增加了功率密度。柔性销轴的性能、结构决定了行星齿轮均载性能的好坏并直接影响整个立式磨机减速器的动态性能。所以研究柔性销轴在大功率立式磨机减速器中的应用和设计十分必要。 本文主要的研究目的是以公司研发项目为依托,结合国内、外相关资料和参考文献,设计出具有合理强度和刚度的柔性销轴结构,改善行星齿轮均载特性,为大功率立式磨机减速器的研发试制提供可靠依据。 论文通过分析封闭行星齿轮传动原理,研究了柔性销轴的受力状态和扭转顺应特性。结合材料力学,综合分析了材料的刚度、加工制造及传动中的各种误差对柔性销轴的影响,建立了柔性销轴结构设计的数学模型。利用ANSYS Workbench有限元软件与SolidWorks三维建模软件的无缝衔接,将三维模型柔性销轴导入有限元分析软件。对柔性销轴模型进行定义材料属性、划分网格、施加边界条件和约束,最后进行有限元的应力和应变分析,模拟验证数学模型。与大学试验室合作,在实验台上进行模拟加载试验,通过数据变形趋势的分析研究,来验证柔性销轴结构设计的合理性。