Frol_392-496 (1074096), страница 2
Текст из файла (страница 2)
В инженерной практике планетарные механизмы применяются также в качестве направляющих механнзмов. Например, для преобразования вращательного движения в поступательное в прессах используется планетарный. механизм с одним неподвижным центральным колесом (рис.'16.16). При вращении водила точка В сателлита 2 перемещается по прямой, совпадающей Рис.
16.16 с диаметром неподвижного колеса 1, у которого г, = 2хь Соединяя шарнирно В сателлита со звеном 3 получаем прямолинейное движение Здесь ий= си»/шг — — 1/ий=1/(1 — г,/х7)=1/(1 — 2)= — 1, т. е. точку его. Рис. 16.17 Рис. 16 1В 198 го,= — гл». Если в этом механизме обеспечить (х,-и,)=! —:4, то можно получить значительные »7)1, что как раз и реализовано в волновых зубчатых передачах, в хоторых волнообразователь выполняет роль водила, а движение гибкого колеса соответствует двнженшо сателлита.
В рабочих машинах для получения сложного движения исполнительного звена используется механизм, состоящий из одного неподвижного центрального колеса, вокруг которого вращается водило с сателлитами 2 и 3. Если х, = х, (рис. 16.17), то третье колесо движется поступательно (не врасцаегся), что хорошо видно из треугольника скоростей звена 3, у которого »с=си=си (так как С'В'Е''1'О1з). На этом колесе 3 обычно закрепляется исполнительное звено. Если здесь центральное колесо 1 (при ш, = О) сочетается с сателлитом 2 с внутренними зубьями, который выполнен заодно с роторным поршнем двигателя (рис.
16.18), получающим вращение за счет изменения давления продуктов сгорания в цилиндре 3, то можно с вала водила снимать вращение с озл= азггг/(ег — г,). При этом точка В сателлита описывает эпитрохоиду, по которой выполнена рабочая полость цилиндра 3.
з ы.а. ош кдклигик чискл зкнькв колкс плхнктАвных мкххиизмов После выбора схемы планетарной передачи, назначения числа сателлитов (1с) и модуля (тл) производится определение чисел зубьев колес так, чтобы наиболее точно обеспечить заданное передаточное отношение, а также условия соосности, соседства, сборки и отсутствия заклинивания колес передачи. Заданное передаточное отношение обеспечивают подбором чисел зубьев так, чтобы при подстановке их значений в выражение (16.6) получаемое фактическое значение передаточного отношения максимально приближалось к заданному. Допустимое отклонение фактического от заданного 1 — 4'.4. Зтсзгоеие соосности входного и выходного валов указывает на то, что оба центральных зубчатых колеса и водило должны иметь общую геометрическую ось вращения, благодаря чему обеспечивается зацепление сателлитов с центральными колесами и тл — -сопзц Для этого (см. рис.
16.10, а, 6; 16.7, а; 16.11) должно быть: тта=тз+тг — — тз+т4, г~+ег — — ез+г4, тяг — — тз — тг= т4 — тз, 'гз — гг —— гз — гз,' (16.12) гз+гг=гз хз таз = з'з+ з'г =з'з тз,' тнз=тз+тг=тз тг, гз+гг=гз ег. Это ус'ювие ограничивает выбор размеров (или г) одного из четырех колес при произвольном назначении трех остальных. Условие соседстлеа (условие совместного размещения нескольких сателлитов по общей окружности в одной плоскости) требует, чтобы при многосателлитной конструкции соседние сателлиты не задевали своими зубьями друг друга. Для этого необходимо назначать числа зубьев (радиусы)'колес так, чт бы расстояние между осями соседних сател.штов а„бз ю бы бол.ше диаметра окружности вершзш а . нанбс.зььчего нз с-геш:нтсв 3 (см. рнс.
16.7, в), т. е. а.> з1 . или а,=.а -тЬ., г.,е Лс — зазор между окружное-ями ьер- шнн соседних сателлитов, величина которого определяется допускамн' на точность сборки. Из треугольника С, ОС. этого рисунка а, = =2(г,+г,) яп(я//с), где /с число сателлитов. Тогда х1п(л//с)> > с/ /(2 (г, + гД]. Для колес без смещения это условие имеет внд (16.13) Если в механизме г, > л ь то берется х, =,; если г, < гь то ставят х, =гь В знаменателе берется плюс при внешнем и минус при внутреннем зацеплении колес 1 — 2. 3'словие сборки (собираемости) при равных углах между сателлитамн учитывает необходимость одновременного зацепления всех сателлитов с центральными колесами при симметричной геометрии зон зацепления.
После установки первого сателлита подвижное центральное колесо принимает строго определенное положение, и если не выполнить некоторых требований, то при установке следующих сателлитов их зубья могут и не оказаться точно против впадин одного нз центральных колес и тогда осуществить сборку механизма невозможно. Избежать этого можно выбором чисел зубьев колес таким образом, чтобы зубья сателлитов (колеса 2 и 3 на рис. 16.7, в) точно вошли во впадины центральных колес (/ н 4).
Проще всего правильная сборка осуществляется, если сателлиты равномерно располагаются по окружности гл, т. е. если централь- ные углы между радиусами-векторами центров сателлитов одинаковы и равны 360//с. Это упрощает изготовление и эксплуатацию механизма (позволяет избежать применения противовесов). Чтобы сформулировать искомое условие, рассмотрим процесс сборки редуктора (см. рнс. 16.7, в).
Причем условимся ставить сателлиты на свою ось в водиле в одном и том же положении, когда центр сателлита располагается на вертикали, проходящей через ось центральных колес и ось симметрии впадины зуба этих колес. Обычно оба колеса блока сателлитов имеют одинаковую ориентацию зубьев друг относительно друга у всех /г блочных сателлитов. Поставив первый сателлит на ось, когда она занимает «вертикальное» поло- 2« жение, поворачиваем водило на угол ~р„= —. При этом первое /с колесо повернется также на некоторый угол р, = г»ви,». Но прн этом, как правило, середина его впадины между зубьями не совпадает с вертикалью и установить второй сателлит на свою ось, находящуюся теперь на том месте, которое занимал первый сателлит до поворота водила («вертикальное» положение), оказыва- ется невозможно.
Тогда надо повернуть водило дополнительно на один полный оборот (2я) или несколько полных поворотов водила П, т. е. взятыря — — 2я//г+2яП так, чтобы совместилась ось впадины первого колеса с вертикалью. При одинаковых сателлитах второй сателлит войдет на свое место в том же «вертикальном» положении только тогда, когда сцепляющееся с ним центральное колесо (ведущее) повернется на целое число угловых шагов т, (целое число зубьев х,), т. е. когда гр, = Цт, = Ц2к/еь где Ц вЂ” любое целое число. Делая подстановку, получаем, Ц2я/х1 =грин,л, или Ц2л/т,=(2я//г+ +2яП) и,». Откуда "",'"(1+/П)=Ц (16.14) В простейшем случае при П=О (х, и,в)//с= Ц,.
Тогда окончательно условие сборки имеет вид (16.15) 2« грн= (1+/гП1. ь (16.16) Если при назначенном числе зубьев Цо окажется не целым числом, то надо подобрать ПФО таким, чтобы выражение (1+/гЛ) стало кратным знаменателю, а Ц обращалось в целое число. Если Це равно целому числу, то для установки сателлитов достаточно повернуть водило только на угол 1ря=2я//г. Можно также использовать условие сборки в виде е е о(4) «Рь з где е, — число зубьев ведущего колеса; Д», — наибольший общий делитель чисел зубьев колес х, и х, сателлита.
Условие правильного зацепления — условие отсутствия заклинивания передачи (при назначенном числе зубьев колес, выполненных без подреза и среза зубьев). Чтобы избежать заклинивания передач Выполнение этого условия означает, что если один из сателлитов установить в выбранном вертикальном положении, то все последующие сателлиты свободно входят в зацепление с соответствующими центральными колесами в том же положении при повороте водила на угол внутреннего зацепления, составленных из эвольвеытных нулевых колес с прямыми зубьями, необходимо (см. гл. 13) для колес с внутренними зубьями при а=20 ы Ь;=1,0 выбрать г =85; при Ь,'.=-0,8 должно быль г,„=58; для сцепляюшыхся с ынмн колес с внешними зубьями соответственно г =20 или 18 зубьев, а для всей передачи разность чисел зубьев сцепляющнхся колес 'г должна быть не менее 8 при Ь,'=1,0 ы не менее 7 при Ь „'= 0,8. Во избежание подрезания зубьев эвольвеытных нулевых колес для передач выешыего зацепления при а=20' и Ь.'=1,0 следует выбирать г >17; прн Ь'.=0,8 соответственно г - >14 (см.