Московский Государственный Технический Университетимени Н.Э.Баумана

Кафедра РК3

Реферат на тему «Планетарные передачи и волновые передачи»

Выполнил: Шаталов Д.Д.

Группа: Э4-53

Проверил: Шешулина Н.Б.

Фомин М.В.

Москва ,2003

1. Планетарные передачи.

1.1 Общие сведения. Планетарным называется механизм, состоящий из зубчатых колёс, в котором геометрическая ось хотя бы одного колеса подвижна.

Основными звеньями планетарной передачи такие, которые воспринимают внешние моменты.

Любое звено планетарной передачи может быть остановлено.

Дифференциальной называют передачу, в которой все основные звенья подвижны. При этом можно суммировать движение двух звеньев на одном или раскладывать движение одного звена на два остальных.

Планетарные передачи по сравнению с обычными имеют преимущества: меньшие габариты и массу , так как вращающий момент передаётся по нескольким потокам(сателлитам). В некоторых схемах можно получить большие передаточные отношения при малом числе колес.

К недостаткам передач относят: повышенную точность изготовления , большое число подшипников качения , наличие долбяка для нарезания колес с внутренними зубьями.

b – коронная шестерня, a -центральное колесо, g - сателлиты, h - водило

2.2. Кинематика планетарных передач. Передаточное отношение обозначают . Нижние индексы – направление передачи движения , верхний – звено, обычно неподвижное, относительно которого рассматривается движение. Передаточного отношения определяется методом обращения движения по формуле Виллиса. Если основные звенья имеют скорости , , , то передаточное отношение по формуле Виллиса , где n – частота вращения основных звеньев, .

2.3. Вращающие моменты на основных звеньях( , , )

При установившемся режиме система находится в равновесии

или момент на водиле при равен

где

конечные формулы для определения момента на колесе получаются подстановкой в (1).

2.4. КПД планетарных передач.

Потери мощности складываются из потерь в зацеплениях и подшипниках сателлитов , на размешивание масла( гидравлические). При больших скоростях учитываются аэродинамические потери

, где - КПД редуктора; - потери в зацеплении опорах; - потери гидравлические; - аэродинамические потери.

Потери мощности на трение в зацеплении и опорах сателлитов зависят только от скорости относительно водила.

где - мощность трения - коэффициент потерь

- момент трения.

Полная приводимая мощность на ведущем звене Подставляя

и в известную зависимость

п олучаем

где коэффициент потерь

г де потери в подшипниках сателлитов

При проектном расчёте можно принимать = 0.005…0.01

2.5. Силы в зацеплении

О собенности определения сил в зацеплении планетарной передачи связаны с распределением нагрузки между сателлитами . В передаче с тремя сателлитами момент на центральном колесе уравновешивается силами в зацеплениях сателлитов

где диаметр начальной окружности центрального колеса,

силы в зацеплении.

В идеально точной передаче силы равны. В реальной передаче из-за ошибок изготовления силы распределяются неравномерно. Равновесие не нарушается

Из-за реакции возникающей в опоре центрального колеса.

Выравнивание нагрузки можно осуществить, если исключить опоры центрального колеса. Для этого выполняют центральные колёса «плавающими»,

соединяя их с валом или корпусом шарнирными (зубчатыми) муфтами. Полному выравниванию мешают силы трения и инерции.

Силы трения в зацеплении определяют через вращающие моменты на основных звеньях.

где , , - значения моментов на звеньях

Реакции опор сателлитов находят по известным силам в зацеплении также как и в обычных передачах.

2.6. Особенности расчёта планетарных редукторов

В отличие от обычных зубчатых передач расчёт начинают с выбора числа зубъев колёс. Для обеспечения заданного передаточного отношения необходимо удовлетворить следующим условиям сборки: соосности, симметричного расположения сателлитов, соседства.

Условие соосности требует равенства межосевых расстояний различных пар зацепляющихся колёс.

Если колёса прямозубые и изготовлены без смещения исходного контура ,то

Чтобы стало целым числом и должны быть чётными или нечётными числами.

Если прямозубые колёса изготовлены со смещением исходного контура, то

Условие симметричного расположения сателлитов. Каждое зубчатое колесо можно представить в виде многоугольника с гранью, равной окружному шагу.

Чтобы многоугольники собирались по граням, число зубьев центральных колёс должно быть кратно числу сателлитов.

Условие соседства требует, чтобы сателлиты не задевали друг друга:

2.7. Расчёты на прочность

Проводят для обращенного механизма (при остановленном водиле) по зависимостям для цилиндрических зубчатых передач.

Межосевое расстояние для прямозубых передач

П ередаточное число - для внешнего зацепления, - для внутреннего - аналогично цилиндрическим передачам, но окружная скорость определяется по зависимости в относительном движении или

Вращающий момент - для внешнего зацепления

- для внутреннего зацепления

Допускаемые контактные напряжения находятся так же как для цилиндрических передач, но при определении эквивалентного числа циклов частоту вращения берут относительно водила по абсолютной величине.

Расчёт зубьев на выносливость при изгибе ведут по зависимости

где , m- модуль b- ширина зубчатого венца, - коэффициент , учитывающий форму зуба и концентрацию напряжений - допускаемые напряжения при расчёте на выносливость, Мпа

Допускаемые напряжения для сателлитов определяют с учетом двустороннего приложения нагрузки на зуб, т.е. (в зависимости от термообработки)

Список использованной литературы

1. Детали машин. Под ред. О.А. Ряховского. Издательство МГТУ имени Н.Э Баумана Москва 2002