Определение сил и крутящих моментов

При силовом анализе планетарной передачи рассмотрим условие равновесия . Тогда усилия

и .

Радиальные силы ; и .

С учетом неравномерности распределения нагрузки по сателлитам

Н, (6.5)

где - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по сателлитам. .

Составляющие сил и , создающие радиальные нагрузки на валы центральных колес, уравновешиваются (рис.36). Их можно не учитывать при проверочных расчетах валов и подшипников.

Рис. 36 Рис. 37.

Крутящие моменты на звеньях планетарной передачи

Необходимо отметить, что крутящие моменты и направлены противоположно направлению момента .

Условие равновесия механизма сохраняется, если

Соотношение крутящих моментов:

То есть, если величина и направление крутящего момента на одном звене известны, всегда можно определить величину и направление крутящего момента на других звеньях.

6.5. КПД планетарных передач

Особенность работы планетарных передач состоит в том, что одна часть мощности передается в относительном движении зубчатых колес, а другая – в переносном (вращается водило). Работа зубчатой передачи связана с потерями мощности на преодоление сил сопротивления в зацеплениях. В относительном движении эти потери учитываются. КПД внешнего зацепления , внутреннего . В них так же входят потери в подшипниках, в уплотнениях и на разбрызгивание смазки. Передача мощности вращающемся водилом происходит без потерь.

где .

Таким образом и определяется режимом работы водила или . Для ряда авН .

В случае, когда ведущим является водило, т.е. , , одно из колес остановлено, а другое является ведомым, крутящий момент на ведомом колесе

. (6.7)

При , когда и одно из колес является ведущим, а другое остановлено (u_T = 0), учитывается уменьшение крутящего момента на неподвижном колесе, т.е., .

Из основного уравнения (6.1)

а) . (6.8)

б) . (6.9)

6.6. Особенности расчета планетарных передач на прочность

Мысленно “остановим” водило и условно разделим планетарную передачу на элементарные части - с наружным и c внутренним зацеплениями (рис. 38).

Рис. 38. Условное разделение зацеплений в планетарном ряду авН для прочностных расчетов зубьев колес: а – наружное зацепление; б – внутреннее зацепление.

Расчет каждой элементарной передачи ведут по формулам для не планетарных передач, однако величины в формулах будут другими.

Расчет на контактную выносливость

Формула проверочного расчета: (6.10) Здесь , где , причем находится по графикам для симметричной схемы расположения шестерни относительно опор ( ); - коэффициент неравномерности распределения нагрузки по сателлитам, при количестве сателлитов 3…6 и седьмой степени точности их изготовления.

Для выравнивания нагрузки по сателлитам применяют:

а) плавающие центральные колеса. [1]

При двух плавающих колесах ;

при одном плавающем колесе ;

при и при .

б) пластиковые эпициклические колеса;

в) резино – металлические сателлиты.

В этих случаях

- передаточное число только для элементарной передачи.

- в первом случае (рис. 38а),

- во втором случае (рис. 38б).

В проектном расчете на контактную прочность определяют диаметр солнечной шестерни:

(6.11)

Здесь , где .

Как известно, ,

с – число полюсов зацепления, ; ; .

После определения модуля m и габаритов передачи, которые определяются в первую очередь величинами ; ; , производится проверка планетарной передачи на изгибную выносливость зацеплений: солнце – сателлит и сателлит – эпицикл по формулам, приведенным ранее (глава 3).

Вопросы для самоконтроля

1. Представить схему простой планетарной передачи и обозначить ее элементы.

2. Основные кинематические характеристики планетарного ряда (K).

3. Определение относительных чисел оборотов сателлитов в планетарных передачах.

4. Условия построения планетарного ряда: соосности, соседства и сборки.

5. Соотношение крутящих моментов на валах и усилий в полюсах зацепления для энциклопедического планетарного ряда.

6. Проверочный проектный расчет однорядной планетарной передачи, определение числа зубьев колес и диаметра меньшего зубчатого колеса.

7. Определение размеров зубчатых колес планетарной передачи и их сравнительная характеристика по необходимой твердости зубьев для обеспечения надежной работы.

Глава 7. Червячные передачи

Червячные передачи применяются для передачи движения между перекрещивающимися валами. Угол перекрещивания – прямой.

Передача состоит из двух основных деталей: червяка и червячного колеса (рис. 39).

⇐ Предыдущая 6 7 8 9 101112 13 14 15 Следующая ⇒