针对高空救援车作业臂回转机构高效率、安全和适应复杂环境等要求,采用二级行星传动方式和摩擦片式静态制动的结构形式,设计了一种新型回转机构减速器。使用Romax Designer软件对回转机构减速器进行建模仿真,分析了不同工况下传动系统的损伤情况与使用寿命。仿真结果表明,新型回转机构减速器能够满足给定工况下的设计要求。

针对高空救援车中行星减速器结构尺寸小、传递载荷大和可靠性高等要求,提出了一种行星轮轴承一体化传动装置设计方案。设计行星轮的内圆柱面为行星轮轴承的外圈,行星轮轴外圆柱面为行星轮轴承的内圈,滚动体采用满圆柱滚子的排列形式。该设计方案结构紧凑、行星齿轮箱体积小,有效提升了该装置的功率密度。工程实践表明这种新的设计方案适用于低速和尺寸受限的高空救援车回转机构减速器,具有较高的经济实用性。

针对高精度弧齿锥齿轮在啮合过程中齿面接触动态变化问题,分析了弧齿锥齿轮齿面加工原理,建立了弧齿锥齿轮齿面方程,计算创建模型所需要的齿面离散点方程,准确求解出齿面各点的坐标,建立了弧齿锥齿轮的三维模型。构建弧齿锥齿轮有限元模型,采用瞬态动力学模块分析弧齿锥齿轮啮合过程中齿面接触应力的动态变化,得到弧齿锥齿轮大轮凹面接触印痕,与实验得到的弧齿锥齿轮大轮齿面接触印痕进行对比分析。结果表明,仿真和实验得到的接触印痕都符合设计准则中接触区域的范围,能够满足弧齿锥齿轮实际使用要求。

针对某高空救援车行星减速器薄壁齿圈径向尺寸大、承载载荷大和精度高等要求,分析了薄壁齿圈在加工和热处理过程中的变形问题,找到了工件变形问题的原因,制定了解决方案,优化了薄壁齿圈加工和热处理的工艺路线;使用Deform热处理仿真软件,模拟了优化后的热处理路线,验证了优化方案的可行性。该优化方案提高了工件的精度,符合某高空救援车行星减速器在复杂工况条件下正常工作的要求,确保了机械设备的安全平稳运行。工程实践表明,该优化方案适用于低速重载的高空救援车回转机构减速器,具有较高的经济实用性。