2. Расчет на прочность

Точечный (теоретический) контакт делает передачи Новикова менее чувствительными к перекосам, чем передачи с линейным контактом. Таким образом, основным критерием работоспособности и расчета передач Новикова является прочность по контактным и изгибным напряжениям (Рис. 91, 92).

Условия контакта зубьев в передачах Новикова существенно отклоняются

от условий контакта по Герцу (малая разность r₁ и r₂ большие ρ₁ и ρ₂).

Размеры площадок контакта здесь соизмеримы с размерами зубьев, а контактные напряжения приближаются к напряжениям смятия (удельным давлениям). Поэтому расчет передач Новикова по контактным напряжениям, определяемым зависимостям Герца, применяют условно.

Определение удельной нагрузки g и приведенного радиуса кривизны ρ_пр для зацепления Новикова значительно сложнее и здесь не рассматривается.

Основные расчетные зависимости для цилиндрических передач дозаполюсного зацепления по ГОСТ 15023-76:

По контактным напряжениям

(проверочный), (224)

(проектировочный). (225)

по напряжениям изгиба

(проверочный), (226)

(проектировочный). (227)

где K_Hβ - коэффициент концентрации нагрузки;

K_HV - коэффициент динамической нагрузки;

E_β - коэффициент осевого перекрытия;

T₁ - крутящий момент Н·м;

K_Fβ - коэффициент концентрации нагрузки;

K_FV - коэффициент динамической нагрузки;

Y_F - коэффициент формы зуба;

ψ - коэффициент, учитывающий объемное напряжение в зубьях передачи

Новикова;

K_U - коэффициент, зависящий от угла β.

В отличие от эвольвентных передач контактная прочность передач с зацеплением Новикова зависит от числа зубьев Z или при постоянном d от модуля m.

3. Планетарные передачи

1. Назначение, область применения, достоинства и недостатки.

Планетарными передачами называют передачи, имеющие зубчатые колеса с перемещающимися осями.

Наиболее распространенная простейшая однорядная планетарная передача (Рис. 93).

Она состоит из центрального подвижного (солнечного) колеса a с наружными зубьями, неподвижного центрального (корончатого) колеса b с внутренними зубьями и водила H, на котором закреплены оси планетарных колес, или сателлитов g.

Сателлиты обкатываются по центральным колесам и вращаются вокруг своих осей, т.е. совершают движение, подобное движению планет. Водило вместе с сателлитами вращается вокруг центральной оси.

Рис. 92 Профили зубьев колёс: 1,2-заполюсной (дополюсной) передачи;

3-дозаполюсной передачи

Рис. 93 Четырехзвенный планетарный механизм с тремя основными звеньями: а- центральное подвижное зубчатое колесо;

в - центральное неподвижное зубчатое колесо; h -водило; д - сателлит

Рис. 94 Схема симметричного дифференциала автомобиля

При неподвижном колесе b движение передается от колеса a к водилу H или наоборот.

Если в планетарной передаче сделать подвижными все звенья, т.е. оба колеса и водило, то такую передачу называют дифференциалом. С помощью дифференциала одно движение можно разложить на два или два сложить в одно. Например, движение от колеса b к водилу H или от колеса a и b водилу H. Например, задний мост автомобиля (Рис. 94)

Достоинства:

1. Малые габариты и масса (передача вписывается в размеры корончатого колеса). Это объясняется тем, что мощность передается по нескольким потокам, численно равным числу сателлитов, поэтому нагрузка на зубья в каждом зацеплении уменьшается в несколько раз.

2. Удобство компоновки машины благодаря соосности ведущих и ведомых валов.

3. Меньший шум при работе, чем в обычных зубчатых передачах, что связано с меньшими размерами колес и замыканием сил в механизме. При симметричном расположении сателлитов силы в передаче взаимно уравновешиваются (Рис. 95).

4. Малые нагрузки на опоры, что упрощает конструкцию опор снижает потери в них.

5. Планетарный принцип передачи движения позволяет получить большие передаточные числа при небольшом числе зубатых колес и малых габаритах.

Недостатки:

Повышенные требования к точности изготовления и монтажа передачи;

Резкое снижение КПД передачи с увеличением передаточного числа.

Планетарную передачу применяют как:

1. Редуктор в силовых передачах и приборах:

2. Коробку перемены передач, передаточное число в которой изменяется путем очередного торможения различных звеньев (например: водила одного из колес).

3. Как дифференциал в автомобилях, тракторах, станках, приборах (Рис. 94).

Особенно эффективно применение планетарных передач, совместно с электродвигателем (мотор - редукторы).

Рис. 95 Схема действия сил в зацеплении планетарных передач:

1-силы, действующие на центральное колесо; 2-общая схема действия сил.

Рис. 96 Схема планетарной передачи 2k-h c i^h >0.