液粘可控软启动装置的设计与有限元分析

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大型重载机械设备在起动过程中会受到严重的冲击,为了减少起动冲击对这些设备造成的损害,人们常采用软启动装置对其进行保护。尤其是在矿山机械设备中,如作为煤矿主要运输工具的带式输送机,工作时承受载荷大,运输距离长,运输时间长,功率大,因此必须加设可靠的软启动装置才能确保带式输送机安全平稳运行。液粘调速离合器就是近些年受人们重视的一种新型的软启动装置。该装置具有调速范围大、调速灵敏、运行平稳、节电等优于其他软启动装置的特点。但在结构和功能上仍存在着应急能力差、转速波动大、噪声大等方面的缺陷,不能满足一些企业的特定要求。因此,为了扩大其应用领域,必须对该装置进行结构和功能方面的改进。  本文所设计的液粘可控软启动装置是一种集减速、离合和调速为一体的液粘传动装置,该装置是根据山东中川重工股份有限公司提出的特定要求而设计的,是能够实现大转速范围的调速、大转矩工况下制动的组合型液粘可控软启动装置,应用范围比传统的软启动装置更加广泛。在矿井下,使用该装置可以使带式输送机的驱动系统在工作时实现空载启动、安全制动、过载保护等功能。  本次设计内容主要包括齿轮传动部分和液粘软启动部分的设计,以及使两部分合理连接的机械结构的设计。文中从设计方案的提出、传动方案的比较和选择到行星减速传动部分的结构设计、结构强度校核、以及整个装置的润滑方案、液粘软启动部分的设计等都作出了详细的分析和说明,运用Slolidworks对设计后的各零部件进行建模并完成整个装置的装配,最后通过ANSYS软件对齿轮传动部分、行星架进行了强度和刚度分析,验证了选择参数和设计计算的正确性。通过理论证明和有限元分析得出,本课题设计的液粘可控软启动装置能够满足公司提出的设计要求;对于不同功率和不同负载的一系列可控软启动变速装置,该设计方法都能适用,其分析方法也具有一定的推广意义。
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