7.4 Планетарные зубчатые механизмы
Передачи у которых положение осей отдельных зубчатых колес меняются и колеса находятся в сложном движении, состоящем из двух вращательных движений вокруг параллельных осей называются планетарными, а колеса с подвижными осями –сателлитами. В планетарных механизмах получают большие передаточные числа при малых габаритных размерах и удобной компоновке звеньев
Н- водило
Z2-ось сателлита
Z1;Z3 –центральные колеса
Для работы механизма с одной степенью свободы одно из колес (Z1 или Z3)должно быть неподвижно. Ведущем в таком механизме может быть водило, колесо Z1 или Z3.
Из условия
обеспечения сборки планетарного
механизма и его сосности необходимо,
чтобы
или
,
так как модули всех колес одинаковы,
основным условием работы планетарного
механизма является равная
7.5 Волновые зубчатые механизмы
В волновых механизмах вращение передается и преобразовывается циклическим возбуждением волн деформации в гибком звене. Волновые механизмы могут быть зубчатыми, фрикционными и винтовыми. Наибольшее распространение получили зубчатые механизмы, которые могут быть одно и многоступенчатыми
Механизм состоит из трех звеньев: двух зубчатых колес 1 и 2 и генератора волн
Ведущим звеном обычно является генератор, ведомым звеном одно из колес 1,2. На рисунке ведомым является гибкое звено 2, жесткое звено 1 неподвижно соединено с корпусом. При деформации гибкого звена, когда генератор вращается, гибкое звено входит отдельными участками зубчатого венца с неподвижным колесом 1. В результате гибкое звено 2 получает вращение , направление вращения которого, может совпадать или не совпадать с направлением вращения генератора. Зубья гибкого звена в направлении большей оси эллипса входят во впадины неподвижного колеса на довольно большом участке А. Полный выход и зацепление будет в направлении малой полуоси Б. В промежутке между этими участками зацепление будет частичным. Для обеспечения работоспособности механизма должно быть выполнено условие:
,
где h
– высота зуба
Преимущество волновых зубчатых механизмов:
Большие передаточные отношения, значения которых в одноступенчатых редукторах достигает i = 250, а в двухступенчатых 50000
Высокий КПД η=0,7-0,9
Значительный диапазон передаваемых мощностей от 0,02 до 3000кВт
Большой коэффициент перекрытия
В зацеплении находятся одновременно 10-50% зубьев каждого из колес, что определяет высокую плавность и малошумность и обеспечивает снижение контактных напряжений.
7.6 Дифференциальные зубчатые механизмы
Дифференциальными называются сложные зубчатые механизмы, имеющие два ведущих звена, т.е. две степени свободы.
Очевидно, что
положение ведомого звена определятся
двумя независимыми координатами, если
звенья находятся во вращательном
движении, то
7.7 Червячные механизмы
Червячные механизмы применяют для передачи движения между скрещивающимися валами. По сравнению с зубчатыми передачами они дают возможность в значительно больших пределах изменять угловые скорости, обеспечивают плавность и бесшумность работы, а в ряде случаев позволяют значительно уменьшить размеры всего механизма. Как правило, червячную передачу используют в качестве редуктора, в этом случае ведущем звеном является червяк, а ведомым червячное колесо.
Передаточное отношение червячного механизма независимо от режима его работы.
Для силовых механизмов U=10-80, для приборных U=5-500
По сравнению с механизмами других типов червячные передачи имеют более низкий КПД. Это происходит из-за скольжения рабочего профиля червяка по боковым поверхностям зубьев колеса η=0,92-0,95
Червяки обычно изготавливают из сталей марок 45-55, 40Х, 40ХН. Червячные колеса в силовых передачах изготавливаются из бронз марок БрОФ10-1, БроНФ10-11, БрАЖ-9-4, в приборных из латуни.
При использовании червячных механизмов в качестве отсчетных устройств приборов или точные регулировки, необходимо уменьшить боковой зазор в передачи. Это может быть достигнуто выбором зазоров в зацеплении за счет нежесткой подвески червяка.
Для передачи малых моментов применяются упрощенные червячные механизмы, вместо червяка используют винт в виде винтовой пружины, навитой на гладкий стержень.