Работа №2. Особенности расчета планетарных передач.

Определить основные размеры редуктора аbН (рис. 5.1).

Исходные данные

- передаточное число редуктора u =

- мощность на ведущем валу N_вщ = N_a = кВт;

- частота вращения ведущего вала n_вщ = n_а = об/мин;

- нагрузка согласно графику на рис.4.1.;

- срок службы редуктора t = ч;

- плавающий элемент

- материал солнечного колеса и сателлитов: Сталь НВ;

- редуктор с прямозубыми колесами;

- конструктивная характеристика k = u - 1 =

1. Подбор возможных чисел зубьев колес из условия, сборки редуктора.

1) Если k ≥3, то Z_а < Z_с и тогда , задаваясь числом сателлитов с = , составляется таблица.

γ	с =					с =
Za =
Zb = k ∙ Za

Примечание. 1) Годными считаются варианты с целыми числами зубьев, и если сумма Z_a + Z_c кратна числу сателлитов с. 2)Для k < 3 имеем: Z_c < Z_a и тогда подбор зубьев , т.е. начиная с сателлита.

2. Определение относительных частот вращения колес и валов.

об/мин

об/мин

или

об/мин

об/мин

3. Определение КПД зацепления и мощности на ведомом валу.

Кинематическое передаточное число u = 1+ k = , динамическое передаточное число

Здесь общий КПД зацеплений колес, т.е. в относительном движении, определяется про­изведением КПД в полюсах наружного η_{на р} ≈ 0,97... 0,98 и внутреннего η_вн ≈ 0,98...0,99

зацеплений. Т.е. η_зац = η_{на р} ∙ η_вн ≈

Показатель степени

Мощность на валу водила:

кВт

4. Крутящие моменты на валах и колесах.

Нм

Т_вм = Т_Н = (1 + k)Т_а = Нм

T_b = k ∙ T = Нм

5. Определение диаметра солнечного колеса.

Из условия контактной выносливости диаметр солнечного колеса должен удовле­творять выражению:

Здесь для стальных прямозубых колес K_d ≈ 770…790 МПа^1/3 (для косозубых колес K_d ≈ 675 МПа^1/3); коэффициент концентрации нагрузки К_Нβ ≈ 1,02…1,05, а точнее берется по графикам в зависимости от твердости поверхности зубьев и величины.

Для полюса внешнего зацепления солнце-сателлит расчетное передаточное число:

(если k < 3, то будет ).

Коэффициент неравномерности распределения нагрузки по сателлитам (если с = 3…5) можно взять (см. Рис. 5.1.) К_с =

Относительной шириной задаемся ψ_bd =

Допускаемое напряжение по контактной выносливости, , где

. Базовое число циклов нагружения N_Н0 =

Эквивалентное число циклов нагружения:

В этой формуле ,так как учитываются относительные обороты солнечной шестерни вследствие того, что взаимодействующий с солн­цем сателлит имеет переносное движение вместе с водилом.

Тогда

Если N_HЕ ≥ N_H0 принимается K_HL = 1, что соответствует неограниченному сроку работы. Базовый предел контактной выносливости σ_Н0 = , а коэффициент безопасности S_H =

Окончательно допускаемое напряжение:

Подставив все величины получаем диаметр солнечного колеса:

d_a = мм

Значения модуля колес для различных вариантов:

Za
mn

и при этом выбранный стандартный модуль должен быть ближайшим большим в принятом рабочем варианте числа зубьев планетарного ряда.

Примечания. 1) Для силовых передач значение модуля должно быть нe менее 1,5…2 мм.

2) Кроме этого в зависимости от вида передачи рекомендуется выдерживать отношение

. Для высоконагруженных точных передач ψ_m ≈ 30…45, для редукторов обычных и планетарных ψ_m ≈ 15…30. Лучше стремиться даже к еще меньшему значению ψ_m, осо­бенно в многопоточных конструкциях.

Выбрав модуль, получим:

d_a =m ∙ Z_a = мм,

d_b =m ∙ Z_b = мм,

d_c =m ∙ Z_c = мм,

b = ψ_bd ∙ d_a = мм.

6. Определение потребной твердости эпициклического колеса из условия контактного взаимодействия с сателлитом в полюсе внутреннего зацепления.

Расчетное передаточное число

Действующее контактное напряжение:

Здесь Z_М ≈ 275; Z_Н ≈ 1,76 и Z_ε ≈ 0,95…1.

Коэффициент К_Нβ ≈ 1 для внутреннего зацепления, величина K_Hv ≈ зависит от скорости м/с, К_Нα ≈ .Тогда искомое

МПа, по которому определяется марка стали, вид термообработки и твердость.

Выводы: _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Литература: [ 1 ],[ 2 ],[ 3 ],[ 5 ],[ 6 ],[ 7 ].