содержание .. 1 2 3 4 5 6 7 ..
ПЛАНЕТАРНЫЕ ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Планетарными называют передачи, имеющие зубчатые колёса с перемещающимися осями [8,29]. Эти подвижные колёса подобно планетам Солнечной системы вращаются вокруг своих осей и одновременно перемещаются вместе с осями, совершая плоское движение, называются они сателлитами (лат. satellitum – спутник). Подвижные колёса катятся по центральным колёсам (их иногда называют солнечными колёсами), имея с ними внешнее, а с корончатым колесом внутреннее зацепление. Оси сателлитов закреплены в водиле и вращаются вместе с ним вокруг центральной оси.
Планетарные передачи имеют ряд преимуществ перед обычными:
-
большие передаточные отношения при малых габаритах и массе;
-
возможность сложения или разложения механической мощности;
-
лёгкое управление и регулирование скорости;
-
малый шум вследствие замыкания сил в механизме.
В планетарных передачах широко применяют внутреннее зубчатое зацепление с углом w = 30о.
Для обеспечения сборки планетарных передач необходимо соблюдать условие соосности (совпадение геометрических центров колёс); условие сборки (сумма зубьев центральных колёс кратна числу сателлитов) и соседства (вершины зубьев сателлитов не соприкасаются друг с другом).
Зубчатые колёса планетарных передач рассчитываются по тем же законам, что и колёса обычных цилиндрических передач [39].
ВОЛНОВЫЕ ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ
П
редставляют
собой цилиндрические передачи, где одно из колёс имеет гибкий
венец. Этот гибкий венец
деформируется генератором волн специальной некруглой формы и входит в
зацепление с центральным колесом в двух зонах [17].
Идея волновых передач заключается в наличии нескольких пар зацепления, которые ещё и перемещаются по окружности, за счёт чего достигается огромное передаточное отношение (обычно U 60 300, известны конструкции с U > 1000). И это в одной ступени!
П
ринцип
работы волновой передачи аналогичен работе планетарной передачи с
внутренним зацеплением и деформируемым сателлитом.
Такая передача была запатентована американским инженером Массером в 1959 г.
Волновые передачи имеют меньшие массу и габариты, большую кинематическую точность, меньший мёртвый ход, высокую вибропрочность за счёт демпфирования (рассеяния энергии) колебаний, создают меньший шум.
При необходимости такие передачи позволяют передавать движение в герметичное пространство без применения уплотняющих сальников, что особенно ценно для авиационной, космической и подводной техники, а также для машин химической промышленности.
К недостаткам волновых передач относятся:
-
ограниченные обороты ведущего вала (во избежание больших центробежных сил инерции некруглого генератора волн);
-
мелкие модули зубьев (1,5 – 2 мм);
-
практически индивидуальное, дорогостоящее, весьма трудоёмкое изготовление гибкого колеса и генератора.
Основные виды поломок волновых передач:
-
разрушение подшипника генератора волн от нагрузки в зацеплении;
-
проскакивание генератора волн при больших вращающих моментах, когда зубья на входе в зацепление упираются друг в друга вершинами;
-
поломка гибкого колеса от трещин усталости (особенно при U < 80);
-
износ зубьев на концах;
-
пластические деформации боковых поверхностей зубьев при перегрузках.
Расчёт волновых зубчатых передач отличается от расчёта обычных зубчатых передач тем, что учитывается деформация гибкого венца и генератора [40].
За критерий
работоспособности обычно принимают допускаемые напряжения смятия 
,
где d – коэффициент ширины гибкого венца; d – делительный диаметр гибкого венца.
ЗАЦЕПЛЕНИЯ НОВИКОВА
Итак, основной недостаток зубчатых передач с эвольвентным профилем (цилиндрических, конических, планетарных, волновых) – высокие контактные напряжения в зубьях. Они велики потому, что контактируют два зуба с выпуклыми профилями. При этом площадка контакта очень мала, а контактные напряжения соответственно высоки. Это обстоятельство сильно ограничивает "несущую способность" передач, т.е. не позволяет передавать большие вращающие моменты.
Р
ешая
проблемы проектирования тяжёлых тихоходных машин, таких как трактора и
танки, М.Л. Новиков в 1954 году разработал зацепления, в которых
выпуклые зубья шестерни зацепляются с вогнутыми зубьями колеса.
К тому же выпуклый и вогнутый профили (обычно круговые) имеют близкие по абсолютной величине радиусы кривизны. За счёт этого получается большая площадка контакта, контактные напряжения уменьшаются и появляется возможность передавать примерно в 1,4 1,8 раза большие вращающие моменты.
К сожалению, при этом приходится пожертвовать основным достоинством эвольвентных зацеплений – качением профилей зубьев друг по другу и соответственно получить высокое трение в зубьях. Однако для тихоходных машин это не так важно.
Рабочие боковые поверхности зубьев представляют собой круговинтовые поверхности, поэтому передачи можно называть круговинтовыми. В дальнейшем был разработан вариант передачи с двумя линиями зацепления.
В ней зубья каждого колеса имеют вогнутые ножки и выпуклые головки. Передачи с двумя линиями зацепления обладают большей несущей способностью, менее чувствительны к смещению осей, работают с меньшим шумом и более технологичны. Эти передачи успешно применяются при малых числах зубьев (Z1 < 10) и дают достаточную жёсткость шестерён при их большой относительной ширине.
Зацепления Новикова в редукторах применяют вместо перехода на колёса с твёрдыми поверхностями.
Расчёт передач Новикова на контактную прочность проводят на основе формулы Герца-Беляева, учитывая экспериментально установленный факт, что несущая способность передач при прочих равных условиях обратно пропорциональна синусу угла наклона зубьев. Кроме того, в расчёте немного завышаются допускаемые напряжения.
Передачи бывают однопарные, применяемые в редукторах общего назначения и многопарные, получаемые за счёт увеличения осевого размера и применяемые в прокатных станах, редукторах турбин и т.п.
содержание .. 1 2 3 4 5 6 7 ..