Составление кинематической схемы редуктора

Необходимо разобрать редуктор и ознакомиться с его устройством, обратив внимание на входной (ведущий) вал, выходной вал и всю цепь звеньев, передающих вращение от первого вала к последнему. При этом надо научиться различать зубчатые колеса трех видов:

1. вращающиеся вокруг неподвижной оси (в неподвижных подшипниках) с внешним (рис.2.1 (а)) зубчатым ободом или внутренним зубчатым ободом (рис.2.1 (б));

2. неподвижные колеса, жестко соединенные с корпусом редуктора (рис.2.1 (в));

3. зубчатые колеса – сателлиты, укрепленные в подшипниках на подвижном звене (рычаге), которое называется водилом и обозначается буквой Н (рис.2.1 (г, д)).

Кинематическая схема составляется в сечении, в котором лежат оси всех колес, – от входного вала редуктора, изображаемого слева, к выходному.

В планетарных передачах с целью уменьшения нагрузки на каждую пару зубьев на одном водиле устанавливают два, три и большее число сателлитов (например, колеса 2₁, 2₂, 2₃, 2₄ на рис.2.2 (а)), причем, второй и последующие сателлиты (2₂, 2₃, 2₄) дублируют работу первого (2₁) и накладывают пассивные связи. Поскольку пассивные связи надо исключать при подсчете числа степеней свободы, то на схеме (рис.2.2 (б)) на одном водиле рекомендуется изображать только один сателлит или один блок сателлитов, как на рис.2.1 (д).

Схему редуктора составляют на черновике, а после проверки преподавателем чертят в бланке. На схеме все подвижные звенья от ведущего вала к ведомому необходимо пронумеровать арабскими цифрами (рис.2.3), руководствуясь следующим:

а) два жестко соединенных между собой колеса образуют одно подвижное звено, и их полагается нумеровать одинаковым номером, а одно из колес отмечать штрихом или звездочкой: например, 2 и 2’ или 3 и 3’ на рис.2.3;

б) водило имеет номер своего звена (5 и 7 на рис.2.3) и дополнительно обозначается буквой Н: например, Н₅ и Н₇;

в) неподвижные колеса и неподвижное звено имеют особое обозначение – “0”.

Номер последнего подвижного звена совпадает с числом подвижных звеньев n. Для определения числа вращательных пар Р₅ и высших пар Р₄ следует подсчитать или пронумеровать римскими цифрами все подшипники, в том числе и подвижные подшипники между сателлитом и водилом, а римскими цифрами в кружке – все зацепления колес. Например, на рис.2.3 n = 7, P₅ =7, P₄ = 6.

Число степеней свободы (пункт 2 бланка) определяется по формуле Чебышева, например, для схемы на рис.2.3

Р едуктор на кинематической схеме требуется разделить на отдельные ступени.

Ступенью называется часть редуктора между двумя ближайшими валами в неподвижных подшипниках.

Простая ступень состоит из пары сцепляющихся колес с неподвижными геометрическими осями, например, 1-2 или 2’-3 на рис.2.3.

Планетарная ступень состоит из водила (Н₅), сателлитов (4), укрепленных на водиле, и всех колес (3’ и 0), входящих в зацепление с этими сателлитами (второй пример: водило Н₇, сателлит 6 и колеса 5 и 0), т.е. число планетарных ступеней совпадает с числом водил.

Если ведущий и ведомый валы двух (и большего числа) простых ступеней находятся на одной прямой (например, 1 и 3 на рис.2.3), то такая простая передача называется соосной, в противном случае – несоосной.

К аждая планетарная ступень всегда бывает только соосной, так как оси солнечного и неподвижного колес должны находиться на одной прямой. В наиболее распространенном планетарном механизме Джемса (рис.2.2) соосность выполняется при следующем соотношении радиусов начальных окружностей колес:

• п ри нулевом зацеплении начальные окружности совпадают с делительными и

где m – модуль, одинаковый для всех сцепляющихся колес (1,2,0).

• п ри корригированном зацеплении сумма зубьев колес может быть меньше z на один зуб (в исключительном случае на два).

П оэтому условие соосности для механизма Джемса имеет вид:

где  = 0 – для нулевого зацепления,

 = 1 – для ненулевого зацепления.