11. Дополнительные условия при синтезе эвольвентного,
зацепления.
Из многих дополнительных условий синтеза (ограничений) рассмотрим три условия: отсутствие заострения зубьев, отсутствие интерференции зубьев и обеспечение непрерывного взаимодействия зубьев.
Условие непрерывности взаимодействия зубьев состоит в том, что вторая пара взаимодействующих зубьев должна войти в зацепление прежде, чем выйдет из
перекрытия для колеса 2 к его угловому шагу.
Заострение зуба получается, если точка пересечения двух симметричных профилей располагается вблизи окружности вершин зубьев, и толщина зуба по этой окружности получается менее некоторой величины, например (рис. 4.15). Для устранения заострения зуба можно уменьшить радиус окружности вершин или изменить коэффициенты смещения.
Интерференцией (наложением) зубьев называется явление, состоящее в том, что при рассмотрении теоретической картины зацепления часть пространства оказывается одновременно занятой двумя зубьями разных колес.
12.Синтез планетарных зубчатых механизмов.
На практике в качестве механизмов с двумя подвижностями наиболее часто применяются планетарные зубчатые механизмы или как их еще называют планетарные дифференциалы. Это название справедливо для механизмов, в которых входной энергетический поток разделяется на два выходных потока. Если входные энергетические потоки суммируются на выходе в один выходной поток, то такие механизмы следует называть суммирующими или интегральными.
Все рассмотренные типовые схемы механизмов можно выполнить с двумя подвижностями. Рассмотрим в качестве примера двухрядный механизм с одним внешним и одним внутренним зацеплением
По формуле Виллиса отношение угловых скоростей звеньев для внешнего зацепления колес z2 и z1 (w1 - wh) / (w2 - wh) = - z2 / z1
для внутреннего зацепления колес z4 и z3 (w2 - wh) / (w3 - wh) = z4 / z3 .
Перемножим, правые и левые части этих уравнений, и получим соотношение между угловыми скоростями механизма с двумя подвижностями [(w1 - wh) / (w2 - wh)] [(w2-wh)/ (w3-wh)] = - z2 z4 / ( z1 z3) (w1 - wh) / (w3 - wh) = - z2 z4 / ( z1 z3) = u13(h) u13 (h) w3 - u13 (h) wh = w1 - wh
w1 - ( 1 + u13 (h)) wh - u13 (h) w3 = 0 |
Чтобы из механизма с двумя подвижностями получить одноподвижный механизм необходимо либо остановить одно из подвижных звеньев, либо связать между собой функционально ( например, простой зубчатой передачей ) два подвижных звена. Механизмы, образованные по второму способу, называются замкнутыми дифференциалами.
13.Ограничительные условия при синтезе планетарных механизмов
При кинематическом синтезе многосателлитной планетарной передачи, конструируемой по заданной схеме, решают задачи подбора таких чисел зубьев ее колес, которые будут удовлетворять условиям: выполнения заданного передаточного отношения, правильности зацепления зубьев колес, соосности входного и выходного валов, соседства и сборки. Первые три условия являются общими при синтезе любой планетарной зубчатой передачи. Остальные диктуются особенностями кинематических схем планетарных механизмов. При синтезе планетарного механизма необходимо учитывать основные механические показатели качества: 1) КПД; 2) минимальные габаритные размеры; 3) массу проектируемого механизма;
4) динамические нагрузки в зацеплениях колес механизма, которые снижаются при выполнении следующих требований: а) числа зубьев центральных колес и числа сателлитов должны быть взаимно простыми; б) числа зубьев сопряженных колес не должны иметь общих множителей [4]. При проектировании планетарного механизма силового привода необходимо оценивать его КПД до подбора чисел зубьев. В учебной практике можно воспользоваться рекомендациями табл. 3 или аналитическими зависимостями, приведенными в работе [4, с.79].Требования к габаритным размерам планетарного механизма обычно сводятся к тому, чтобы они не превышали заданных. Масса механизма зависит от многих факторов, однако в данном пособии учитывается только один из них; сумма чисел зубьев Sвсех колес механизма. Эту характеристику в дальнейшем и будем принимать за критерий оценки массы. Предположим, что схема механизма с учетом КПД выбрана, передаточное отношение и число сателлитов заданы. Все колеса имеют одинаковый модуль, который либо задан в исходных данных, либо может быть определен по формуле
где M1 - крутящий момент на входном звене; z1 - число зубьев центрального колеса; k - число сателлитов планетарного механизма. В этом случае проектирование сводится к подбору чисел зубьев колес.