Носов Н.А. - Расчёт и конструирование гусеничных машин (1066314), страница 44
Текст из файла (страница 44)
1Ч.8); СПМ вЂ” тремя ПТМ (табл. 1Ч.9) и т. д. Наибольший практический интерес представляет обратная задача — переход от двух или трех ПТМ к одному сложному, который в ряде случаев позволяет значительно упростить конструкцию, уменьшить относительные обороты сателлитов, снизить вес и габариты передачи в целом. Известно, что ПТМ обладает двумя степенями свободы, т. е. для того чтобы режим его работы был определенным, необходимо и достаточно задать определенную угловую скорость двум любым его звеньям. Этим же характеризуется и любой сложный планетарный механизм с любым числом звеньев, откуда следует общее правило возможности перехода от нескольких ПТМ к одному сложному. Замена одним сложным планетарным механизмом нескольких ПТМ возможна лишь в случае: 1) если число х уравнений связи, обусловливаемых внутренними постоянными соединениями звеньев, определяется соотношением х = 2Л вЂ” 2, или х = 2 (и — 3), (1Ч.67) где Х вЂ” число объединяемых ПТМ; и = Х + 2 — число звеньев сложного планетарного механизма; 214 гг гз гч гс сг гс гн г, г г, г, гм га Рис.
1Н.!9. Схемы сложных четырехзвенных механизма гг се Рис. !Н.20. Схемы пятизвеиных планетарных механизмов с двумя солнечными шестернямии 215 Т а б л и ц а 1Н.з. Параметры простейших трехзвениых механизмов, определяющих кинематику СЧМ Схема СЧМ на рис. 19.19 Параметры* птм гч гсг га гсг гв гсг гз гсг га гсз га гсз гт гс га гс г, гсе г, г,в гт гсг г, гх Кх " Параметр к длн всех случаев представлен отрицательным, что соответствует кинематике ПТМ. Т а б л и ц а 1Нль Параметры простейших трехзвенных механизмов, определяющих кинематику СПМ 216 2) в каждый из г рассматриваемых ПТМ входит хотя бы одно общее звено, которое в сложном планетарном механизме будет использоваться в качестве водила; 3) значения параметров к„к„..., к„позволяют перейти от Х ПТМ к соответствующему сложному механизму.
Одним из важнейших достоинств сложных планетарных механизмов является то, что они значительно расширяют диапазон допустимых значений внутренних передаточных отношений по сравнению с эпнциклическим ПТМ. Этот диапазон, ограниченный , т (л — 1)(л — 2) лгг=С. г = 2 (1Ч,68) В принципе может быть найдена область существования СМ для лгв систем координат (л — 2)-мерного пространства, где С вЂ” г т, (тг — 1)...
(глг — л+ 3) 3 (л — 2) 1 (1 ) Ч.69 Практически удобнее найти выражение для области существования данного СМ лишь для одной системы (л — 2) координат, а остальные внутренние передаточные отношения СМ выразить через основные. Обозначим область существования некоторого сложного л-звениого механизма через Р (к,кя,..., к„„к„,) = О, * л — 2 координатами пространства являются любые л — 2 внутренние передаточные отногнения этого СМ.
217 минимальным и максимальным значением внутренних передаточиь,х отношений, может быть сравнительно просто определен ля любого СМ. Естественно, что параметры к всех ПТМ, входяп(их в планетарную передачу, которую мы хотим заменить одним СМ, не должны выходить из диапазонов соответствующих внутренних передаточных отношений этого СМ. Это требование к параметрам к является необходимым, но недостаточным для перехода от совокупности ПТМ к некоторому СМ. Поэтому для того, чтобы определить возможность замены нескольких ПТМ одним СМ, нужно знать область существования данного СМ.
В общем случае областью существования некоторого сложного л-звенного механизма является определенная часть (л — 2)-мерного пространства *, отвечающая требованию, чтобы каждой ее точке обязательно соответствовал некоторый СМ данного типа. В частном случае областью существования любого трехзвенного механизма является часть прямой, ограниченная минимальным и максимальным значением его внутреннего передаточного отношения, т. е.
его диапазон. Областью существования СЧМ является некоторая плоская фигура, занимающая часть площади прямоугольника, сторонами которого являются диапазоны двух внутренних передаточных отношений СЧМ, выбранных в качестве координат. Областью существования любого СПМ является ограниченная некоторой поверхностью часть объема прямоугольного параллелепипеда, ребрами которого являются диапазоны его любых трех внутренних передаточных отношений, выбранных в качестве координат. Любой сложный и-звениый механизм состоит из водила и л — 1 центральных колес, так что имеет гпг внутренних передаточных отношений, причем где к, — любое внутреннее передаточное отношение. Обозначим также зависимости, связывающие а — 2 основных передаточных отношений с остальными и, — 1 отношениями, через к~ = ~~ (к1 кз ° ° к~ — ! к~+1 ° ° к~л,) (1Ч.71) Тогда задача отыскания области существования и зависимых передаточных отношений этого СМ сводится к нахождению зависимостей (!Ч.70) и (1Ч.71).
Если эти зависимости найдены, то вопрос о возможности конструктивного перехода от некоторой совокупности п — 2 ПТМ, имеющих общее водило и образующих планетарную передачу с двумя степенями свободы, всегда решается однозначно. Если параметры ПТМ являются именно теми п — 2 внутренними передаточными отношениями, которые выбраны в качестве координат для области существования Р данного СМ, то переход к СМ возможен лишь тогда, когда эти параметры удовлетворяют условию (1Ч.70), т.
е. точка, характеризуемая координатами кь кз,..., к„ъ лежит в области существования Р. Если какая-то часть параметров не является координатами, в которых определена область Р, то с помощью (1Ч.71) осуществляется сначала переход к параметрам ко выбранным в качестве координат, а затем вопрос о возможности перехода к СМ решается как в предыдущем случае. На величину области существования любого СМ оказывает влияние некоторая совокупность ограничений, часть которых является общей для всех СМ, а другая — только для данного или нескольких типов СМ.
Общими ограничениями являются: 1) наибольший габарит центрального колеса г „= Ь; 2) наименьший габарит центрального колеса г,„= а, так что а < г < Ь; 3) наименьший габарит сателлита г, = с; 'т!п 4) применение угловой коррекции, позволяющее увеличить или уменьшить на величину М число зубьев сателлита, подсчитанное из условия соосности для некорригированных колес. Итак, если для СЧМ в качестве координат выбраны.два параметра к, и к„диапазоны которых на каждой из осей определяются ограничительными константами а, Ь, с и Л, то отыскание соответствующей области существования сводится к нахождению многозначной функции к, = 7 (к,), так как диапазон параметра к, зависит от аргумента к,. Диапазон любого передаточного отношения ограничен его минимальным и максимальным значениями.
Следовательно, область существования СЧМ описывается двумя функциями кг,„= ~6 (к~) и кз = )г (к ) — в соответствующем диапазоне изменения параметра к, (рис. 1Ч.21). Область существования СПМ, как указывалось выше, представляется некоторой объемной фигурой, поэтому для удобства 218 практического использования целесообразно рассматривать соответствУющие фУнкции кз,„= )7 (кз) и кз ш = !г (кг) пРи к„= сопз(, т. е.
при изменении параметра к, в соответствующем диапазоне кг, ( кг ( кг на некоторую постоянную величину, равную шагу секущей плоскости Акт. При конструировании передачи с использованием сложных планетарных механизмов необходимо помнить следующее: 1) параметры к, не удовлетворяющие условию 1,5 ( ~ к~ ~ б, могут быть осуществлены только с помощью блочного сателлита; д) "7 !2 а)к, 9 8 В) !О Кг 1 О О 2 .1 4 5К, ! 7745К7 ! 2 3 4 5к, г) кг д) Кг е) 3 Кг О О О 2 д 4 5к! ! 2 3 4 5к, ! 2 .1 4 5к, Рис. 1Ч.21. Области существования СЧ!й, приведенных на рис.
1У.19, прн ' а= с= 15; Ь = 751 Л = 2 с учетом возможного частного решения г, = г, 2) число зубьев промежуточных сателлитов гкр не влияет на кинематику механизма и выбирается из конструктивных соображений и условия размещения; 3) к. п. д. планетарных передач, содержащих рассмотренные сложные многозвенные механизмы, можно определять любым методом, в том числе и методом проф. М. А. Крейнеса; однако при этом нужно учитывать направление потока относительной мощности и принимать в соответствии с этим направлением и значения внутренних передаточных отношений к, при определении 7,„= 17 (к,) и Хе„= !7 (к;); 219 4) возможна конструкция некоторых СЧМ, когда венцы блочного сателлита г„и г„одинаковы; это особенно желательно с точки зрения технологии изготовления и сборки СЧМ, поэтому наряду с общим случаем должен исследоваться частный, для которого г„ = г„.