- •Учебно-методический комплекс
- •Содержание
- •Информационно-методическая часть
- •Тема: планетарные и волновые зубчатые передачи. Передачи с зацеплением новикова Вопросы для изучения:
- •1) Изучите предлагаемые вопросы по литературным источникам.
- •2) Составьте краткий конспект.
- •3) Ответьте на вопросы для самоконтроля:
- •Планетарные зубчатые передачи. Принцип работы и устройство. Достоинства и недостатки, область применения
- •Классификация планетарных зубчатых передач и схема наиболее распространенных механизмов. Определение передаточных отношений
- •Геометрия и силы в планетарной передаче
- •Особенности расчета планетарных передач на прочность и конструирования зубчатых колес
- •Волновые зубчатые передачи. Принцип работы и устройство. Достоинства и недостатки, область применения
- •Классификация волновых зубчатых передач и схемы наиболее распространенных механизмов. Конструкции
- •Геометрические и кинематические соотношения. Передаточное отношение
- •Передачи с зацеплением Новикова. Особенности конструкции, геометрии и расчета
- •Тема: фрикционные передачи и вариаторы Вопросы для изучения:
- •1) Изучите предлагаемые вопросы по литературным источникам.
- •2) Составьте краткий конспект.
- •3) Ответьте на вопросы для самоконтроля:
- •Общие сведения о фрикционных передачах и вариаторах: принцип работы и устройство, классификация, достоинства и недостатки, область применения
- •Кинематический и прочностной расчеты фрикционных передач
- •Тема: конструкции и расчет полочных, люлечных транспортеров и элеваторов Вопросы для изучения:
- •1) Изучите предлагаемые вопросы по литературным источникам.
- •2) Составьте краткий конспект.
- •3) Ответьте на вопросы для самоконтроля:
- •Тяговый расчет элеватора. Определение сопротивлений
- •Определение диаметра приводного барабана (звездочки)
- •Выбор двигателя, редуктора
- •Производительность элеваторов. Определение размеров и шага ковшей
- •4. Тема: Конструкции и расчет скребковых транспортеров Вопросы для изучения:
- •1) Изучите предлагаемые вопросы по литературным источникам.
- •2) Составьте краткий конспект.
- •3) Ответьте на вопросы для самоконтроля:
- •Определение основных размеров скребков. Производительность скребкового транспортера
- •Тяговый расчет скребкового транспортера. Определение сопротивлений
- •Потребная мощность привода. Выбор двигателя, редуктора
- •Учебно-методические материалы по дисциплине
Планетарные зубчатые передачи. Принцип работы и устройство. Достоинства и недостатки, область применения
Планетарными называют передачи, включающие в себя зубчатые колеса с перемещающимися осями (а).
Рисунок 1.7.1 – Планетарные передачи
Передача состоит из центрального колеса а с наружными зубьями, центрального колеса b с внутренними зубьями и водила Н, на котором укреплены оси сателлитов g.
Сателлиты вращаются вокруг своих осей и вместе с осью вокруг центрального колеса, т.е. совершают движение, подобное движению планет. Отсюда название – планетарные передачи.
При неподвижном колесе b (б) движение может передаваться от а к Н или от Н к а; при неподвижном водиле (в) – от а к b или от b к а.
При всех свободных звеньях одно движение можно раскладывать на два или два соединять в одно. Например, от b к a и H, от а и Н к b и т.п. В этом случае передачу называют дифференциальной.
Широкие кинематические возможности планетарной передачи являются одним из основных ее достоинств и позволяют использовать передачу как редуктор с постоянным передаточным отношением; как коробку скоростей, передаточное отношение в которой изменяется путем поочередного торможения различных звеньев; как дифференциальный механизм.
Вторым достоинством планетарной передачи является компактность и малая масса. Переход от простых передач к планетарным позволяет во многих случаях снизить массу в 2 + 4 и более раз. Это объясняется следующим:
1. Мощность передается по нескольким потокам, число которых равно числу сателлитов (три на рисунке). При этом нагрузка на зубья в каждом зацеплении уменьшается в несколько раз.
2. Внутреннее зацепление (g и b) обладает повышенной нагрузочной способностью, так как у него больше приведенный радиус кривизны в зацеплении.
3. Планетарный принцип позволяет получать большие передаточные отношения (до тысячи и больше) без применения многоступенчатых передач.
4. Малая нагрузка на опоры, так как при симметричном расположении сателлитов силы в передаче взаимно уравновешиваются. Это снижает потери и упрощает конструкцию опор.
К недостаткам планетарных передач относятся повышенные требования к точности изготовления и монтажа.
Планетарные передачи широко применяют в транспортном машиностроении, станкостроении, приборостроении и т.д.
Классификация планетарных зубчатых передач и схема наиболее распространенных механизмов. Определение передаточных отношений
Классификация планетарных зубчатых передач:
– по количеству свободных звеньев планетарные и дифференциальные;
– по взаимному расположению осей – с неизменным взаимным расположением осей и с изменяемым взаимным расположением осей;
– по количеству ступеней – одноступенчатые и многоступенчатые;
– по количеству связанных между собой планетарных передач – однорядные и многорядные;
— по способу соединения рядов – последовательные, параллельные и смешанные;
– по типу зубчатых колес – цилиндрические, конические, реечные и комбинированные;
– по соотношению выходных характеристик ведомых звеньев – симметричные и несимметричные.
При исследовании кинематики планетарных передач широко используют метод остановки водила – метод Виллиса.
Всей планетарной передаче мысленно сообщается вращение с частотой вращения водила, но в обратном направлении. При этом водило как бы затормаживается, а все другие звенья освобождаются. Получаем так называемый обращенный механизм (в), представляющий собой простую передачу, в которой движение передается от а к b через паразитное колесо g. Частоты вращения зубчатых колес обращенного механизма равны разности прежних частот вращения и частоты вращения водила. В качестве примера проанализируем кинематику передачи, изображенной на рисунке 1.7.1. Условимся приписывать частотам вращения индекс звена ( и т.д.), а передаточные отношения сопровождать индексами в направлении движения и индексом неподвижного звена. Например, – означает передаточное отношение от а к Н при неподвижном b. Для обращенного механизма
,
так как сателлит является здесь паразитным колесом.
В планетарных передачах существенное значение имеет знак передаточного отношения. Условимся, что при – вращение ведущего и ведомого звеньев происходит в одном направлении; при – вращение противоположное. В рассматриваемом примере колеса а и b вращаются в разных направлениях, а потому .
Переходя к реальному механизму, у которого в большинстве случаев практики колесо b закреплено, а – ведущее и Н – ведомое, на основе предыдущей формулы при получаем:
; или .
.
Для случая, когда неподвижно колесо а, при
,
.