Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Постановка задачи синтеза.






При проектировании многопоточных планетарных механизмов необходимо, кроме требований технического задания, выполнять ряд условий связанных с особенностями планетарных и многопоточных механизмов. Задача проектирования и в этом случае может быть разделена на структурный и кинематический синтез механизма. При структурном синтезе определяется структурная схема механизма, при кинематическом – определяются числа зубьев колес, так как радиусы зубчатых прямо пропорциональны числам зубьев

Для типовых механизмов первая задача сводится к выбору схемы из набора типовых схем. При этом руководствуются рекомендуемым для схемы диапазоном передаточных отношений и примерными оценками ее КПД. Для рассматриваемых схем эти данные приведены в таблице 17.1. После выбора схемы механизма необходимо определить сочетание чисел зубьев его колес, которые обеспечат выполнение условий технического задания - для редуктора это передаточное отношение и величина момента сопротивления на выходном валу. Передаточное отношение задает условия выбора относительных размеров зубчатых колес - чисел зубьев колес, крутящий момент задает условия выбора абсолютных размеров - модулей зубчатых зацеплений. Так как для определения модуля необходимо выбрать материал зубчатой пары и вид его термообработки, то на первых этапах проектирования принимают модуль зубчатых колес равным единице, то есть решают задачу кинематического синтеза механизма в относительных величинах.

При кинематическом синтезе (подборе чисел зубьев колес) задача формулируется так: для выбранной схемы планетарного механизма при заданном числе силовых потоков (или числе сателлитов k) и заданном передаточном отношении u необходимо подобрать числа зубьев колес zi, которые обеспечат выполнение ряда условий.

Условия подбора чисел зубьев. Вывод расчетных формул для условий соосности, соседства и сборки:

Условия, которые необходимо выполнить при подборе чисел зубьев колес типового планетарного механизма:

· заданное передаточное отношение с требуемой точностью

· соосность входного и выходного валов механизма

· свободное размещение (соседство) нескольких сателлитов

· сборку механизма при выбранных числах зубьев колес

· отсутствие подрезания зубьев с внешним зацеплением

· отсутствие заклинивания зубьев во внутреннем зацеплении

· минимальные относительные габариты механизма.

Рассмотрим эти условия подробнее на примере двухрядного планетарного механизма с одним внешним и одним внутренним зацеплением.

Рис. 18.1

1. Обеспечение заданного передаточного отношения с требуемой точностью:

Принимаем требуемую точность ± 5%, тогда для рассматриваемой схемы механизма:

2. Обеспечение соосности входного и выходного валов:

Для этого необходимо чтобы межосевое расстояние в передаче внешнего зацепления (первый ряд) равнялось межосевому расстоянию в передаче внутреннего зацепления (второй ряд), то есть:

awI = awII ; awI= rw1 + rw2 = r1 + r2 ; awII = rw4 - rw3 = r4 - r3.

Обычно в планетарных механизмах применяются зубчатые колеса без смещения, для которых xi = 0 и rwi = ri = zi m / 2.

Тогда:

r1 + r2= r4 - r3 => mI (z1 + z2) = mII (z4 - z3).

Принимаем, что mI = mII = m, и получаем условие соосности для данной схемы механизма

z1 + z2 = z4 - z3

 

3. Обеспечение условия соседства сателлитов (при числе сателлитов k > 1):

Сателлиты размещаются на окружности радиуса aw. Вершины зубьев сателлитов не будут мешать движению друг друга, если выполняется условие:

max (da2, 3 ) < lB2B3.

Для зубчатых колес без смещения (ha*= 1, x2, 3 = 0, 2 y = 0) максимальный из диаметров сателлитов равен

max (da2, 3 ) = max [(z2, 3 + 2 ha* + 2 x2, 3 - 2 y) m ] = max[(z2, 3 + 2) m ].

Расстояние между осями сателлитов:

lB2B3 = 2 aw sin (jh / 2) = 2 (r1 + r2) sin (p / k). = (z1 + z2) m sin (p / k).

Подставим полученные выражения в неравенство и получим условие соседства:

max [(z2, 3 + 2) m ] < (z1 + z2) m sin (p / k).

sin (p /k) > max [(z2, 3 + 2)/ (z1 + z2) ]

4. Обеспечить возможность сборки механизма с подобранными числами зубьев колес при заданном числе сателлитов k > 1:

Для вывода формулы условия сборки воспользуемся следующим методом:

Допустим, что все сателлиты устанавливаются на оси водила в одном и том же положении – точке В1. После установки первого сателлита, зубья колес z1 и z4 определенным образом установились относительно зубьев венцов сателлита. Тогда установить второй сателлит в этом же положении будет можно, если после поворота водила на угол h колесо z1 повернется на целое число угловых шагов В. При этом зубья колес z1 и z4 установятся относительно зубьев венцов сателлита так же, как и при установке первого сателлита.

Угол поворота водила: h= 2 / k

Угловой шаг первого колеса: 1 = 2 / z1

Угол на который повернется первое колесо при повороте водила на угол h:

1 = h u1h => 1 = 2 u1h / k

Число угловых шагов 1в угле 1 => B = 1 / 1, где B - произвольное целое число.

Подставляем все эти выражения в формулу для B и после преобразований получаем:

2 u1h z1 / (k 2 ) = B =>

u1h z1 / k = B.

Поворачивать водило можно на угол jh плюс произвольное число p полных оборотов водила, то есть:

h= 2 / k + 2 р = 2 / k (1 + k р).

С учетом этого, формула для условия сборки примет следующий вид:

U1h * z1 / k (1 + k * р) = B.

 

5. Обеспечить отсутствие подрезания колес с внешними зубьями зубьев:

Это условие обеспечивается, если для всех колес с внешними зубьями выполняется неравенство zi > zmin.

6. Обеспечить отсутствие заклинивания во внутреннем зацеплении:

Это условие для передачи внутреннего зацепления, состоящей из колес без смещения, можно обеспечить при выполнении следующих неравенств:

z с внеш. зуб. > 20, z с внутр. зуб. > 85, zd = z с внутр. зуб - z с внеш. зуб. > 8.

7. Обеспечить минимальные габариты механизма.

Для рассматриваемой схемы условие обеспечения минимального габаритного размера R можно записать так
R = min [ max (z1 + 2 z2 ), (kK z4) ], где kK - коэффициент, учитывающий особенности конструкции зубчатого колеса с внутренними зубьями.

 


Поделиться с друзьями:

mylektsii.su - Мои Лекции - 2015-2024 год. (0.009 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал