Проектирование сложного зубчатого механизма

 

5.1 Расчет параметров планетарного редуктора

 

Планетарные редукторы обладают степенью подвижности W = 1 и имеют в своем составе зубчатые колеса (сателлиты) с подвижными осями вращения. Планетарные редукторы проектируются соосными и многосателлитными, что обеспечивает разгрузку центральных валов от изгибающих усилий. Достоинствами планетарных редукторов являются высокие значения передаточных отношений и КПД, малые габариты.

В задании на проектирование дается однорядный планетарный редуктор Джемса, для которого по заданному передаточному отношению и модулю колес необходимо определить числа зубьев и геометрические параметры.

 

 

Рисунок 10 – Кинематическая схема сложного зубчатого механизма

 

Требуется подобрать числа зубьев колес таким образом, чтобы получить требуемое значение передаточного отношения . При этом должны выполняться ряд условий.

Передаточное отношение планетарного редуктора Джемса определяется следующей зависимостью:

.                                                                                               (5.1)

Условие соосности требует, чтобы оси центральных колес 1 и 3 и ось водила располагались на одной прямой. Для заданной схемы планетарного редуктора это условие выражается следующей зависимостью:

.                                                                                             (5.2)

Условие соседства требует, чтобы зубья соседних сателлитов не задевали друг друга. Для этого межосевое расстояние сателлитов должно быть больше диаметра их вершин. Для колес без смещения это условие записывается следующим неравенством:

,                                                                                       (5.3)

где  - число сателлитов.

Условие сборки требует получения равных углов между сателлитами при симметричном расположении зон зацепления с центральными колесами и математически записывается в виде:

,                                                                                               (5.4)

где  - любое целое число.

Условие отсутствия заклинивания включает в себя три неравенства:

а) число колес с внутренними зубьями

                                                    ;                                                       (5.5)

б) число зубьев сопряженных с ними колес с внешними зубьями

                                                   ;                                                       (5.6)

в) разность чисел зубьев колес передач с внутренним зацеплением

                                                   .                                               (5.7)

Условие отсутствия подрезания – для передач внешнего зацепления при  минимальное число зубьев .                                                (5.8)

Подбор чисел зубьев колес планетарного редуктора сводится к совместному решению уравнений (5.1)…(5.4) и неравенств (5.5)…(5.8).

Из зависимости (5.1) находим число зубьев  предварительно задавшись числом зубьев  с учетом неравенства (5.8).

Примем =30, тогда

.

Проверяем по условию (5.5) – удовлетворяется.

Из условия соосности (5.2) определяем числа зубьев :

.

Проверяем ,  и  по неравенствам (5.5)…(5.8) – удовлетворяются.

Проверяем условие сборки (5.4):

;  - условие удовлетворяется.

Проверяем фактическое передаточное отношение планетарного редуктора по зависимости (5.1):

= .

= , то полученные числа зубьев удовлетворяют всем условиям.

Определяем диаметры делительных (начальных) окружностей зубчатых колес планетарного редуктора по зависимости:

, мм,                                                                                          (5.9)

где  - делительный диаметр - го зубчатого колеса, мм;

     - модуль зубчатого зацепления, мм;

       - число зубьев - го зубчатого колеса.

 мм.

 мм.

 мм.

Выбираем масштаб построения планетарного механизма и определяем размеры зубчатых колес на чертеже:

.                                                                                        (5.10)

.

Результаты расчета планетарной передачи сводим в таблицу 7. На 3 листе графической части курсового проекта в выбранном масштабе вычерчиваем кинематическую схему планетарного редуктора в двух проекциях.

 

Т а б л и ц а  7 – Результаты расчета параметров планетарного редуктора

				Расчетный размер			Размер на чертеже
5	30	45	120	135	202,5	540	75	112,5	300