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

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

240

Лекция 13

равносмещенную систему исправления. В этом случае межосевое расстояние пары зубчатых колес равно суме делительных радиусов. Тогда условие соосности будет иметь вид:

r1 r2

r3 r2 ,

(6.52)

где r1, r2, r3 и r2 – радиусы делительных окружностей зубчатых колес 1, 2 , 3 и 2 .

Используя формулу (5.2): r mz2 , выразим радиусы делительных окружностей зубчатых колес через их модули и числа зубьев:

mI z1 2 mI z2

2 mII z3

2 mII z2 2, (6.53)

где mI и mII – модули пар зубчатых колес 1,2 и 2 , 3 соответственно.

Очень часто при проектировании планетарных и дифференциальных механизмов модуль для всех пар зубчатых колес принимают одинаковым mI mII m .

Тогда, после сокращения на модуль условие (6.53) соосности примет вид:

z1 z2 z3 z2. (6.54)

Таким образом, числа зубьев зубчатых колес данного планетарного механизма кроме формулы (6.32) для передаточного отношения, должны удовлетворять и условию соосности (6.54).

Если сравнить уравнения (6.52) и (6.54), то можно заметить, что условие соосности, выраженное через радиусы и через числа зубьев зубчатых колес, имеют одинаковый вид.

Для однорядного планетарного механизма (рис.6.7,а) расстояние от оси вращения колеса 1 до оси вращения сателлита 2 равно сумме радиусов делительных

Раздел 6. Многозвенные зубчатые механизмы.

241

окружностей колес 1 и 2 , а расстояние от оси вращения водила Н до оси вращения сателлита 2 равно разности радиусов делительных окружностей колес 3 и 2 . Тогда условие соосности такого механизма будет иметь вид:

z1 z2

z3 z2

или z3 z1 2z2 .

(6.54)

В двухрядном планетарном редукторе с внешним зацеплением (рис. 6.12,а) расстояния как от оси вращения колеса 1 до оси вращения сателлита 2 так и от оси вращения водила Н до оси вращения сателлита 2 равны сумме соответствующих радиусов, следовательно, условие соосности будет иметь вид:

z1 z2

z3 z2.

(6.54)

2. Условие соседства

Как отмечалось ранее, для уменьшения габаритов механизма, улучшения уравновешивания водила, уменьшения нагрузок на подшипники центральных колес и т.д. в планетарном редукторе устанавливают k симметрично расположенных сателлитов. В связи с этим встает вопрос о максимально возможном числе сателлитов, которые можно установить в планетарном механизме. Поскольку все сателлиты располагаются в одной плоскости, то окружности вершин зубьев сателлитов не должны пересекаться, иначе они будут задевать друг за друга.

На рис. 6.19 показано предельное положение двух сателлитов с центрами в точках А и В, окружности вершин зубьев которых (пунктирные окружности) касаются.

Угол между осями сателлитов равен:

2 k.

(6.55)

242

 

 

 

 

 

Лекция 13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В треугольнике ОАВ:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

АВ 2(OA)sin

2

 

2(r

r )sin

, (6.56)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

k

 

где r1

и r2 – радиусы делительных окружностей зубчатых

 

 

 

 

 

 

 

 

колес 1 и 2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поскольку,

в предельном

 

 

 

 

 

А

положении,

т.е. при касании

2

 

 

окружностей

вершин

зубьев

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сателлитов (рис. 6.19) радиусом

 

 

 

 

О

 

ra2 ,

расстояние

АВ 2rа2 , то

 

 

 

 

В

для

исключения

задевания

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

rа2

 

 

 

 

 

 

 

сателлитов

друг

 

за

друга

 

 

 

 

 

 

 

 

 

должно

 

 

 

 

 

выполняться

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

неравенство

АВ > 2ra2

или:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 6.19.

 

 

 

 

 

> ra2 . (6.56)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(r1 r2)sin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

Учитывая формулы

r mz 2

для радиусов r1 , r2

делительных

окружностей и

ra2 r2

m

для

радиуса

окружности вершин зубьев, окончательно получим:

(z

z

2

)sin

 

> z

2

2

.

(6.57)

 

1

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Условие (6.57), при котором сателлиты не будут задевать друг за друга, называется условием соседства. Данное условие позволяет определить максимальное число сателлитов, которые можно установить в планетарном или дифференциальном механизме.

3. Условие сборки

При сборке планетарного редуктора первый поставленный сателлит полностью определяет взаимное расположение центральных колес, и если не выполнить некоторых требований, то при установке следующих

Раздел 6. Многозвенные зубчатые механизмы.

243

сателлитов их зубья могут и не оказаться точно напротив впадин одного из центральных колес. Осуществить сборку такого механизма будет невозможно. Поэтому необходимо так подобрать числа зубьев колес планетарного механизма, чтобы зубья всех сателлитов точно вошли во впадины центральных колес.

D

2

Н В

1О

А

3

Рис. 6.20.

 

Рассмотрим планетарный

механизм,

изображенный на

рис.

6.20.

Точки

касания

делительной

окружности

колеса

1 с делительными окружностями двух соседних сателлитов 2 обозначим как А и В, а точки С касания делительной окружности колеса 3 с делительными окружностями тех же сателлитов

обозначим как С и D.

Определим сумму длин дуг АB и CD :

 

АB CD

tz1

 

tz3

,

 

 

где t

– шаг зубчатых колес;

 

k

 

k

 

 

 

 

 

 

k

– число сателлитов.

 

 

 

 

 

 

 

С другой стороны

длину

дуги АB

представить кратной n му

числу

 

шагов t

(6.58)

можно

плюс

некоторый остаток S1 < t, а дугу CD p му числу шагов плюс остаток S2 < t:

АB CD n t p t S1 S2 , (6.59)

где n и p – целые числа.

Приравняв (6.58) и (6.59) получим:

z

z

k n p k

 

S1 S2

.

(6.60)

 

1

3

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

244

Лекция 13

Так как левая часть уравнения (6.60) является целым числом, то и правая часть должна быть целым числом. Это возможно, если S1 S2 t, т.к. каждый из отрезков S1 и S2 порознь меньше t. Подставив в уравнения (6.60) S1 S2 t, получим:

z1 z3

k n p 1 ,

(6.61)

или

 

 

z1 z3

k P,

(6.62)

где P n p 1 – целое число.

Полученное условие (6.62) сборки можно сформулировать следующим образом: сумма зубьев центральных колес должна быть кратной числу сателлитов.

6.6. Комбинированные зубчатые механизмы

В машиностроении часто встречаются зубчатые механизмы, в состав которых входят одновременно рядовые, ступенчатые, планетарные и дифференциальные механизмы. Такие зубчатые механизмы называют комбинированными. При определении передаточного отношения таких механизмов необходимо сначала проанализировать их состав, определить передаточное отношение составляющих механизмов, а потом определить передаточное отношение всего комбинированного механизма в целом. Рассмотрим этот вопрос на примерах.

На рис.6.21 показан зубчатый механизм трасмиссии трактора К-700. Механизм включает: коробку скоростей (часть А), оси вращения зубчатых колес которой неподвижны; дифференциальный механизм на конических колесах (часть В) и конечные планетарные передачи (части С и С ).

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