Материал: Бурлака, Кучеренко, Мазоренко, Тищенко, Основы теории механизмов и машин

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Раздел 6. Многозвенные зубчатые механизмы.

235

зацеплении с колесом 3, которое в свою очередь в зацеплении с колесом 5, то передаточное отношение обращенного механизма равно:

U

H

U

H U

H

 

z3

 

z5

 

z5

. (6.39)

4,5

3,5

 

z

 

 

 

4,3

 

z

4

 

 

z

4

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

Так как z4 z5, то:

U4,5H

1.

(6.40)

Знак минус поставлен потому, что стрелки а и b колес 4 и 5 (рис. 6.16) не совпадают по направлению.

Окончательно из формулы (6.38) получим:

 

 

4 5

.

(6.41)

 

2

H

 

 

 

Таким образом, если колеса автомобиля движутся по прямолинейным траекториям 4 5 , то получим:

4 5 Н ,

т.е. колеса автомобиля вращаются с угловой скоростью водила Н . Если одно из колес, например, колесо на II полуоси, остановится 4 0 , то:

5 2 Н ,

т.е. колесо на III полуоси будет вращаться с угловой скоростью в два раза больше угловой скорости водила Н .

На одной из полуосей дифференциала (рис. 6.15), кроме тормозного барабана 6 , установлена муфта блокировки 7 . При включении муфты 7 блокируются полуось III и водило Н . Сателлиты 3 при этом вращаться вокруг своих осей не могут и полуоси II и III вместе с водилом Н вращаются как одно целое с угловой

236

Лекция 13

скоростью Н

независимо от траектории колес

автомобиля.

 

Выше были рассмотрены некоторые виды дифференциальных механизмов. Так как степень подвижности этих дифференциалов равна двум, то они имеют два входных или два выходных звена. В технике применяются механизмы состоящие из дифференциала, между ведущими звеньями которого установлен промежуточный зубчатый механизм с неподвижными осями вращения зубчатых колес. Этот промежуточный зубчатый механизм накладывает дополнительные условия связи и дифференциальный механизм превращается в сложный планетарный механизм с одной степенью подвижности. Такой механизм называется замкнутым дифференциальным механизмом.

 

 

 

 

 

На

рис. 6.17 показан

 

4

 

 

механизм

 

дифференциала

2

 

 

 

А),

2

 

3

 

 

(часть

у

 

которого

 

 

 

 

центральные

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

колеса 1

и 3

3

 

 

 

замкнуты

 

промежуточным

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зубчатым механизмом (часть

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

В), состоящим из зубчатых

 

1

 

 

колес 1, 2, 2 , 3. В связи с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

этим угловая скорость колеса

 

 

 

 

 

3 дифференциала становится

 

В

 

 

А

зависимой

от

 

угловой

 

 

 

 

 

 

и степень

 

 

 

 

 

скорости колеса 1

 

Рис. 6.17.

 

 

подвижности

 

 

механизма

 

 

 

 

 

понижается до единицы.

 

При определении передаточного отношения

U1,H

от входного вала колеса 1 к выходному валу водила Н ,

механизм

(рис.

6.17)

удобно рассматривать

по частям.

Раздел 6. Многозвенные зубчатые механизмы.

237

Первой рассмотрим дифференциальную часть (часть А), которая состоит из центральных зубчатых колес 1 , 3 сателлита 4 и водила Н .

Для этой части механизма можно записать формулу Виллиса (6.36):

 

 

H

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

 

 

 

1

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

(6.42)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,3

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если учесть, что колеса

 

 

 

 

 

и

3,

 

 

 

спаренные

 

1, 1

 

 

3

1 1, 3 3 , то:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

 

 

 

1

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

(6.43)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,3

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для определения

 

 

передаточного

 

 

отношения

U1,H 1 Н ,

разделим

 

 

числитель

и

 

 

знаменатель

формулы (6.43)

на Н :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

H

1

 

U1,Н

1

 

 

 

U

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. (6.44)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

 

1,3

 

 

H

 

H

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

Отношение угловых скоростей 3 Н , стоящее в

знаменателе формулы (6.44), преобразуем к следующему виду:

 

 

3

 

3

 

1

U

3,1

U

1,H

,

(6.45)

 

Н

1

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где U3,1 3

1 – передаточное отношение от колеса 3 к

колесу 1, т.е. передаточное отношение замыкающего зубчатого механизма (части В ).

238

Лекция 13

 

 

 

 

Тогда формула (6.44) примет вид:

 

U H

 

 

 

 

U1,Н 1

.

(6.46)

 

 

 

 

 

 

U

 

U

 

1

 

1,3

 

3,1

 

 

 

 

 

 

 

1,Н

 

 

 

Решив равенство (6.46) относительно U1,H

получим:

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U1,Н

 

 

 

1,3

 

 

.

(6.47)

U

 

 

U H

 

 

 

3,1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,3

 

 

 

Передаточные отношения, стоящие в левой части равенства (6.47), могут быть определены по известным числам зубьев зубчатых колес механизма. Передаточное

отношение U1,3H обращенного

к дифференциальной

части механизма, который

представляет

собой рядовое

зацепление зубчатых колес

 

 

 

 

равно:

 

1 ,

4 , 3

 

Н

 

1

 

z

 

 

U1,3

 

1

 

3

.

 

(6.48)

 

 

 

 

 

 

 

 

z1

U3,1

 

Передаточное

отношение

замыкающего

зубчатого механизма, который является ступенчатым зубчатым механизмом с двумя внешними зацеплениями, равно:

U3,1 1 2

z1 z2

.

 

(6.49)

 

 

 

 

 

 

 

z2 z3

 

Окончательно

для

механизма,

показанного на

рис. 6.17, получим:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

1,

Н

 

 

z3

z1 1

.

(6.50)

 

 

 

 

 

 

z1 z2 z3

1

 

 

 

 

 

 

 

 

z2 z3 z1

Раздел 6. Многозвенные зубчатые механизмы.

239

6.5. Некоторые вопросы синтеза планетарных механизмов

При синтезе планетарного механизма, кроме обеспечения заданного передаточного отношения, необходимым является соблюдение ряда условий:

соосности, соседства и сборки.

1. Условие соосности

Если ось ОН вращения водила Н (рис.6.18), ось вращения колеса 1 – О1 и ось симметрии колеса 3 геометрически совпадают, то такой механизм называется соосным. Соосность для планетарных и дифференциальных механизмов является обязательной, иначе сателлит не сможет оббегать по центральным колесам.

2

 

 

А

 

2

 

 

О2

1

 

2

l

Н

l

О

ОН

 

1

 

 

1

 

3

 

 

Рис. 6.18.

Условием соосности для механизма, изображенного на рис. 6.18, является равенство расстояний l1 О1О2 между осями вращения колес 1 и 2, и

l2 О2ОН

между

осями

вращения колеса 2 и

водила

Н . Учитывая, что:

 

l1 rw1 rw2 ; l2 rw3 rw2 ,

то условие

соосности

будет

иметь вид:

 

 

rw1 rw2

rw3 rw2 .

(6.51)

В равенстве (6.51) rw1, rw2, rw3, rw2 радиусы начальных окружностей зубчатых колес 1, 2, 3, 2 соответственно.

При проектировании планетарных механизмов часто используют или нулевые колеса или

Источник: https://studfile.net/preview/16461242/