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 mz
2 , 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
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 ).