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三相異步電動(dòng)機(jī)輸出軸分析。三相異步電動(dòng)機(jī)輸出軸也是非圓行星齒輪換向裝置的關(guān)鍵部件之，它與后續(xù)的調(diào)沖程用二變速器相連，工作過程中承受復(fù)雜的交變載荷，下面對(duì)其進(jìn)行有限元強(qiáng)度分析。使用 Pro/E 建立輸出軸模型，并導(dǎo)入到 ANSYS 中，使用布爾操作 divide 命令剎車電機(jī)軸與軸承的配合面分割出來以便于在軸上施加邊界條件。軸的材料為 40Cr，彈對(duì)輸出軸的有限元模型進(jìn)行求解，得到 von Mises 等效應(yīng)力如圖 3-32 所示，在 MX 處取得大值276.932MPa，在三相異步電動(dòng)機(jī)鍵槽側(cè)面應(yīng)力較大，在剎車電機(jī)側(cè)面與地面和鍵的半圓面交匯的尖點(diǎn)處存在應(yīng)力集中，應(yīng)對(duì)鍵槽做強(qiáng)化處理，軸的其它部位所受應(yīng)力比 276.932MPa 小的多。剎車電機(jī)輸出軸的材料與雙聯(lián)行星輪軸樣，也是 40Cr，同式(3-39)可知輸出軸滿足強(qiáng)度條件。
（1）將三相異步電動(dòng)機(jī)懸點(diǎn)載荷引起的負(fù)載等效到了換向裝置輸出軸。
（2）對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)非圓行星齒輪換向裝置內(nèi)部各主要軸的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行了分析，據(jù)此選擇了三相異步電動(dòng)機(jī)，然后分別分析了四個(gè)橢圓齒輪以及雙聯(lián)行星輪軸、輸出軸和齒輪 1 固定軸的受力，并據(jù)此選擇了剎車電機(jī)軸承。
（3）用有限元方法對(duì)兩對(duì)嚙合橢圓齒輪進(jìn)行了接觸分析，對(duì)雙聯(lián)行星輪軸、輸出軸以及齒輪1 固定軸進(jìn)行了靜力分析，確定三相異步電機(jī)其承載能力。由前面理論分析可知橢圓齒輪組成的 2K-H 行星輪系可以實(shí)現(xiàn)由系桿輸入，剎車電機(jī)輸出軸有規(guī)律的正反轉(zhuǎn)，并選定離心率為 0.2 的階橢圓齒輪。本章使用三維繪圖軟件對(duì)非圓行星齒輪傳動(dòng)換向裝置進(jìn)行具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并結(jié)合 Proe/E 與DAMS 軟件進(jìn)行關(guān)鍵部件的運(yùn)動(dòng)仿真。
三相異步電動(dòng)機(jī)非圓行星輪系部件通過系桿大齒輪與輸入軸小齒輪的嚙合輸入動(dòng)力，帶動(dòng)行星輪軸繞中心輪旋轉(zhuǎn)。剎車電機(jī)齒輪固定軸與固定裝置連接，限制橢圓齒輪 1 的轉(zhuǎn)動(dòng)。輸出軸與調(diào)沖程用二變速器相連。非圓行星輪系部件將系桿的單向連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為三相異步電動(dòng)機(jī)輸出軸有規(guī)律的正反轉(zhuǎn)，經(jīng)剎車電機(jī)調(diào)沖程用變速器調(diào)速后帶動(dòng)滾筒正反轉(zhuǎn)抽油。齒輪的嚙合是靠對(duì)齒輪的輪齒間相互嚙合實(shí)現(xiàn)的，齒廓曲線是嚙合的載體，本文采用漸開線型的齒廓曲線。三相異步電動(dòng)機(jī)將兩個(gè)相同的橢圓齒輪（編號(hào)分別為橢圓齒輪與橢圓齒輪）與雙聯(lián)行星輪軸裝配到起，剎車馬達(dá)裝配后的雙聯(lián)行星輪部件如圖 4-5 所示，橢圓齒輪2與橢圓齒輪的相位相差180度。
三相異步電動(dòng)機(jī)非圓行星齒輪換向裝置裝配后的三維模型圖，其中圖為除去上箱體后的非圓行星齒輪傳動(dòng)換向裝置，圖 4-11 為完整的非圓行星齒輪傳動(dòng)換向裝置。該換向裝置主要由非圓行星輪系部件，輸入軸，輸入軸小齒輪，上、下箱體等組件構(gòu)成。剎車電機(jī)輸入軸連接調(diào)沖次用二變速器，通過輸入軸小齒輪與系桿大齒輪的嚙合將動(dòng)力傳遞給非圓行星輪系部件，非圓行星輪系部件上的齒輪固定軸需要外接固定裝置，非圓行星輪系部件的輸出軸即是非圓行星齒輪換向裝置的輸出軸，通過三相異步電動(dòng)機(jī)聯(lián)軸器與調(diào)沖程用二變速器相連。此裝置將輸入軸的單向連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為輸出軸的有規(guī)律的正反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，三相異步電動(dòng)機(jī)只需合理設(shè)計(jì)非圓行星輪系部件的布置形式和非圓齒輪形狀，便可以實(shí)現(xiàn)輸出軸按給定的運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)。http://m.fkla.cn/Products/IMB14dianji.html
（1）將三相異步電動(dòng)機(jī)懸點(diǎn)載荷引起的負(fù)載等效到了換向裝置輸出軸。
（2）對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)非圓行星齒輪換向裝置內(nèi)部各主要軸的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行了分析，據(jù)此選擇了三相異步電動(dòng)機(jī)，然后分別分析了四個(gè)橢圓齒輪以及雙聯(lián)行星輪軸、輸出軸和齒輪 1 固定軸的受力，并據(jù)此選擇了剎車電機(jī)軸承。
（3）用有限元方法對(duì)兩對(duì)嚙合橢圓齒輪進(jìn)行了接觸分析，對(duì)雙聯(lián)行星輪軸、輸出軸以及齒輪1 固定軸進(jìn)行了靜力分析，確定三相異步電機(jī)其承載能力。由前面理論分析可知橢圓齒輪組成的 2K-H 行星輪系可以實(shí)現(xiàn)由系桿輸入，剎車電機(jī)輸出軸有規(guī)律的正反轉(zhuǎn)，并選定離心率為 0.2 的階橢圓齒輪。本章使用三維繪圖軟件對(duì)非圓行星齒輪傳動(dòng)換向裝置進(jìn)行具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并結(jié)合 Proe/E 與DAMS 軟件進(jìn)行關(guān)鍵部件的運(yùn)動(dòng)仿真。
三相異步電動(dòng)機(jī)非圓行星輪系部件通過系桿大齒輪與輸入軸小齒輪的嚙合輸入動(dòng)力，帶動(dòng)行星輪軸繞中心輪旋轉(zhuǎn)。剎車電機(jī)齒輪固定軸與固定裝置連接，限制橢圓齒輪 1 的轉(zhuǎn)動(dòng)。輸出軸與調(diào)沖程用二變速器相連。非圓行星輪系部件將系桿的單向連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為三相異步電動(dòng)機(jī)輸出軸有規(guī)律的正反轉(zhuǎn)，經(jīng)剎車電機(jī)調(diào)沖程用變速器調(diào)速后帶動(dòng)滾筒正反轉(zhuǎn)抽油。齒輪的嚙合是靠對(duì)齒輪的輪齒間相互嚙合實(shí)現(xiàn)的，齒廓曲線是嚙合的載體，本文采用漸開線型的齒廓曲線。三相異步電動(dòng)機(jī)將兩個(gè)相同的橢圓齒輪（編號(hào)分別為橢圓齒輪與橢圓齒輪）與雙聯(lián)行星輪軸裝配到起，剎車馬達(dá)裝配后的雙聯(lián)行星輪部件如圖 4-5 所示，橢圓齒輪2與橢圓齒輪的相位相差180度。
三相異步電動(dòng)機(jī)非圓行星齒輪換向裝置裝配后的三維模型圖，其中圖為除去上箱體后的非圓行星齒輪傳動(dòng)換向裝置，圖 4-11 為完整的非圓行星齒輪傳動(dòng)換向裝置。該換向裝置主要由非圓行星輪系部件，輸入軸，輸入軸小齒輪，上、下箱體等組件構(gòu)成。剎車電機(jī)輸入軸連接調(diào)沖次用二變速器，通過輸入軸小齒輪與系桿大齒輪的嚙合將動(dòng)力傳遞給非圓行星輪系部件，非圓行星輪系部件上的齒輪固定軸需要外接固定裝置，非圓行星輪系部件的輸出軸即是非圓行星齒輪換向裝置的輸出軸，通過三相異步電動(dòng)機(jī)聯(lián)軸器與調(diào)沖程用二變速器相連。此裝置將輸入軸的單向連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為輸出軸的有規(guī)律的正反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，三相異步電動(dòng)機(jī)只需合理設(shè)計(jì)非圓行星輪系部件的布置形式和非圓齒輪形狀，便可以實(shí)現(xiàn)輸出軸按給定的運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)。http://m.fkla.cn/Products/IMB14dianji.html
