力平衡型多输入齿轮马达的转矩特性分析与试验-IngentaConnect.PDF

第 33 卷 第 10 期 农 业 工 程 学 报 Vol.33 No.10 94 2017 年 5 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering May 2017 力平衡型多输入齿轮马达的转矩特性分析与试验 闻德生，潘为圆，石滋洲，商旭东，马光磊，顾 攀 （燕山大学机械工程学院，秦皇岛 066004 ） 摘 要：针对传统齿轮马达径向力不平衡、只能输出一种转矩和脉动较高的问题，提出了力平衡型多输入齿轮马达。该 马达在一个壳体内有内、外两种马达，可通过不同的连接方式实现 4 种定转矩和定转速的输出。通过对马达的输出转矩 进行理论计算和试验，分析了马达在 4 种工作方式下的瞬时转矩及转矩脉动，结果表明，单个马达工作时的转矩脉动与 啮合齿轮的齿数有关。多个马达同时工作时的转矩脉动与齿轮啮合点的位置及脉动周期有关，当 3 个内马达共同工作， 内、外马达共同工作，内、外马达差动连接时，在内、外马达脉动周期相同的前提下，可调节啮合点的位置，使三个小 齿轮的轮齿啮合位置相差 1/3，内、外马达轮齿啮合位置相差 1/2，内、外马达轮齿啮合位置相同，通过瞬时转矩的叠加， 使输出合转矩的脉动最小。试验结果表明，在调节齿轮啮合点的位置后，相同工作方式下的转矩脉动程度明显减少，该 研究为多输入马达的进一步研究提供了参考。 关键词：齿轮；马达；扭矩控制；力平衡；多输入；差动马达；转矩脉动 doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.10.012 中图分类号：TH137.51 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2017)-10-0012-08 闻德生，潘为圆，石滋洲，商旭东，马光磊，顾 攀. 力平衡型多输入齿轮马达的转矩特性分析与试验[J]. 农业工程学 报，2017，33(10)：94－101. doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.10.012 Wen Desheng, Pan Weiyuan, Shi Zizhou, Shang Xudong, Ma Guanglei, Gu Pan. Analysis and test of torque characteristics for force balance and multi input gear motor[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(10): 94 － 101. (in Chinese with English abstract) doi ： 10.11975/j.issn.1002-6819.2017.10.012 速箱的效率特性，为变速箱的结构优化及动力匹配提供 0 引 言  了理论依据。 随着液压技术的不断提高和发展，液压传动广泛应 以上的研究并没有解决现有齿轮马达不能有级变量 用于各个领域，并且由于液压传动具有控制灵活、比功 和减小齿轮马达的转矩脉动的问题，基于双定子原理 率大的优点，因此在各类农业机械中更是发挥了举足轻 [21-23] ，提出了力平衡型多输入齿轮马达，该马达在一个 重的作用[1-4] 。农业机械的工作环境恶劣，对机械传动系 壳体内有内、外两个马达，通过不同的连接方式，可输 统的要求较高，而齿轮马达体积小，质量轻，对恶劣工 出四种转矩，液压马达输出转矩脉动是衡量液压