Выбор зазоров в зубчатых передачах
Двухконцевые подъёмные лебёдки, механизмы перемещения, механизмы поворота экскаваторов имеют значительные инерционные массы. Зубчатые передачи таких механизмов нагружаются значительными динамическими нагрузками при разгоне и торможении, а также при определённых условиях. На динамические режимы таких приводов оказывают влияние следующие особенности редукторов:
1) Наличие зазоров: приведённый зазор к валу двигателя при изношенном зубчатом венце может составлять до 1,5 оборотов вала двигателя.
2) Неравномерность хода. Это вызвано 2-мя причинами:
— при переходе с зуба на зуб из-за наличия бокового зазора;
— не эвольвентный профиль зуба, вызывающий проскальзывание зубьев и снижающий кпд.
Рассмотрим механизм поворота краны или платформы.
Кинематическая схема:
J1 – момент инерции двигателя, тормоза, редуктора;
С – жесткость выходного вала двигателя;
– приведённый к валу двигателя зазор;
J2 – момент инерции поворотной платформы.
I этап:
В период выбора зазоров механическая связь между J1 и J2 отсутствует, и под действием М происходит разгон масс J1, если М=const, то движение равноускоренное:
(1)
Т.к. основные инерционные массы J2 неподвижны, то выбор зазора оканчивается ударом, т.е. вся кинетическая энергия вращающихся частей J1 превращается в энергию упругих колебаний и частично рассеивается в деформируемых массах J1 и J2. Если совместить начало отсчёта с временем t1 , при котором маховые массы соприкасаются, то система уравнений примет вид:
(2)
(3)
(4)
Пусть М и Мс постоянны. Решаем эту систему относительно М12 , для этого (2)*J2 и (3)*J1, дважды дифферинцируем (4):
(5)
Вычитаем из (2) (3) и в правую часть подставляем (5):
умножим на 
Получим
(6)
– среднее ускорение системы.
(7)
Тогда: 
, где 
(8)
Найдём ω1 из уравнения: 
; 
При наличии диссипативных сил уменьшается амплитуда и частота колебаний. Кривые свидетельствуют о том, что в идеальном случае и при наличии слабого демпфирования выбор зазора сопровождается многократным зазорообразованием(-ω, -М12).
(9)
(10)
На практике при выборе зазоров используют два способа:
1) Формирование закона во времени задающего сигнала.
В системе Г – Д за счёт инерционности обмотки возбуждения ограничение 
происходит естественным образом.
В системе ТП – Д:
2) Введение гибкой ООС по ЭДС в 3-х обмоточном генераторе.
При выборе зазоров iя мал, гибкая связь действует и ограничивает ЭДС в требуемой степени. После выбора зазоров ток якоря растёт за счёт большой присоединяющейся массы . Запирающий потенциал В2 прекращает действие ООС и далее ускорение идёт под действием полного момента.
Замечания:
1) Использование инерционных механизмов с J1/J2=10…20, ограничение момента с помощью жесткой ООС по току не эффективно, т.к. в период выбора зазоров даже при большом ускорении ток якоря мал и ООС действует не эффективно.
2) Процессы при выборе слабин канатов одноконцевых лебёдок аналогичен при выборе зазоров, но в таких малоинерционных механизмах использование систем ограничения момента(с целью уменьшения начального ускорения) даёт эффект, поэтому в ЭП АД с фазным ротором(механизмах подъёма, тяги) – для выбора зазора предусматривают 1 – 2 реостатные ступени с Мпуск=(0,4…0,6)Мн. Когда используется АД с короткозамкнутым ротором, то ограничение момента достигается введением Rдоб или уменьшения Uпит.