3. Проектирование цилиндрической эвольвентной зубчатой передачи и планетарного редуктора


3.1. Проектирование зубчатой передачи


3.1.1. Исходные данные для проектирования

Модуль зацепления m = 5 мм;

Угол наклона линии зуба = 15 град.;

Число зубьев шестерни Z1 = 11 ;

Число зубьев колеса Z2 = 22 ;

Параметры исходного контура по ГОСТ 13755 - 81:

угол профиля = 20 град.,

коэффициент высоты зуба ha* = 1,

коэффициент радиального зазора c* = .25 .


3.1.2. Геометрический расчет зацепления


Расчет геометрии зацепления проводим на ЭЦВМ по программе ZUB.EXE. Результаты расчета для X2 = 0.5 при варьировании коэффициента смещения X1 в пределах от 0 до 1.1 с шагом 0.1 приведены в приложении.

В программе ZUB.EXE расчет геометрических размеров зубчатых колес и параметров зацепления проводится по следующему алгоритму:

Вначале пересчитываются параметры нормального исходного контура на параметры торцевого:


1. Угол профиля tg t = tg / cos .


2. Шаг рt = p / cos .

3. Модуль торцевой mt = m / cos .


4. Коэффициент высоты зуба hat = ha cos .


5. Коэффициент радиального зазора ct = c cos .


Далее расчет ведется в следующей последовательности:


1. Радиусы делительных окружностей


r t1,2 = mt Z1,2 / 2;


2. Радиусы основных окружностей


r bt 1,2 = rt1,2 cos t;


3. Минимальные коэффициенты смещения


X mint1,2 = h at* ( Z mint - Z 1,2 )/ Z min,t


где

Z mint = 2 h t a* / ( sin t ) 2;


4. Угол зацепления


inv wt = inv t + 2 (X1+X2) tg t /(Z1+Z2);


5. Коэффициент воспринимаемого смещения


yt = (Z1+Z2) (cos t /cos t w - 1 );


6. Коэффициент уравнительного смещения


yt = (X1+X2) - yt;


7. Радиусы начальных окружностей


r wt1,2 = mZ1,2 cos t /(2 cos wt ) ;


8. Межосевое расстояние


a wt = r wt1 + r wt2;


9. Радиусы окружностей вершин


r at1,2 = m t (Z 1,2/2 + h t a* + X 1,2 -yt );


10. Радиусы окружностей впадин


r ft1,2 = m t (Z 1,2/2 - h t a* - c t * + X 1,2);



11. Высота зубьев колес


h = h1 = h2 = mt( 2h t a* + c t * - yt);


12. Толщины зубьев по дугам делительных окружностей


s t1,2 = m t (/2 + 2X 1,2tg t);


13. Толщины зубьев по дугам окружностей вершин


sat1,2 = m t cos t (/2 +2X1,2tg t - Z1,2 (inv t - inv t a1,2) )/cos t a1,2 ),


где

at1,2 = arccos (d bt1,2/d at1,2).


Качественные показатели зубчатой передачи


1. Коэффициенты скольжения


1= Z2(tg at2 - tg wt) (1+Z1/Z2)/((Z1+Z2) tg wt ) - Z2 tg at2 );


2 = Z1(tg at2 - tg wt) (1+Z1/Z2)/((Z1+Z2) tg wt ) - Z1 tg at2 );


2. Коэффициент удельного давления


p = m t (u12+1)22(Z1+Z2)/(awtsin wt u12 Z1Z2 tg wt cos t );

3. Коэффициент перекрытия


= + ,

где - коэффициент торцевого перекрытия


= (Z1 ( tg at2 - tg wt ) - Z2 ( tg at2 - tg wt )/2,

- коэффициент осевого перекрытия


= b sin / ,


где b = bw / mt - коэффициент ширины зубчатого венца.


3.1.3. Выбор коэффициентов смещения


По данным распечатки на листе строятся графики зависимостей качественных показателей и относительных толщин зубьев по окружностям вершин от коэффициента смещения X1. На эти графики наносятся линии ограничений на величину коэффициента X1:

1. по подрезу зубьев колеса Z1

X1  X min1 ; X1  0.282

2. по заострению зубьев

X1  X 1max sa

где X 1max sa - координата X1 соответствующая пересечению кривой sa1/m = f(X1) с прямой [sat1/mt] = 0.2, где [sa] = 0.2m определено в предположении, что зубчатые колеса при термообработке подвергаются нормализации;

В нашем случае кривая sat1/mt = f(X1) и прямая [sa] = 0.2mt пересекаются за границами исследованного диапазона изменения X1 при . X1 = 1.48

3. по допустимому торцевому перекрытию

X1  X 1max

В передаче с прямыми зубьями X 1max определяется по условию = [], где [] = 1.05 допустимая величина коэффициента торцевого перекрытия для прямозубой цилиндрической зубчатой передачи, X 1max - координата X1 соответствующая пересечению кривой = f(X1) с прямой [] = 1.05. В случае косозубых колес это условие применимо к величине . Величина во всем исследованном диапазоне значительно больше допустимой.

Таким образом, выбор коэффициента смещения X1 , с учетом вышеописанных ограничений, можно проводить в пределах

0.282 < X1 < 1.48 .

Для силовых передач с заданным сочетанием чисел зубьев ГОСТ рекомендует выбирать смещения

X1 = X2 = 0.5 ,

которые удовлетворяют всем указанным ограничениям.

По результатам расчета на ЭВМ для выбранных коэффициентов смещения строим схему зацепления колес Z1 и Z2 в масштабе

l = 6.0 мм/мм.

Профиль зуба колеса Z1 получаем методом обращенного движения производящей рейки относительно неподвижного колеса Z1.




3.2. Проектирование планетарного редуктора


Проектирование планетарного редуктора включает выбор схемы механизма и определение ее оптимальных параметров. В нашем случае схема редуктора задана, необходимо подобрать числа зубьев колес.


3.2.1. Исходные данные


Схема редуктора - двухрядный с двумя внутренними зацеплением

Заданно передаточное отношение.от вала водила к валу первого колеса u h1(4) = 28 5% , где 5% - требуемая точность выполнения передаточного отношения при подборе чисел зубьев

Передаточное число от вала колеса Z1 к валу водила h при остановленном Z4

u 1h(4) = 1/uh1 (4) = 1/28,


Число сателлитов k = 2.


3.2.2. Условия подбора чисел зубьев


1. Обеспечить заданное передаточное число с требуемой

точностью


u 1h(4) =(1-(Z2Z4)/(Z 1Z3)) (.95 ... 1.05).


2. Обеспечить соосность


Z1 - Z2 = Z4 - Z3 .


3. Обеспечить свободное размещение сателлитов на окружности r = aw ( условие соседства )


sin(/k) > (maxZ2,3 +2)/(Z 1 + Z 2).


4. Обеспечить собираемость механизма ( условие сборки )


( u 1h(4) Z 1 /k) ( k p + 1 ) = B,


где В - произвольное целое число



5. Обеспечить отсутствие подрезания колес с внешними зубьями


Z внеш > 17.


6. Обеспечить отсутствие заклинивания во внутреннем зацеплении

Z колеса с внутренними зубьями > 85,

Z колеса с внешними зубьями > 20,

Zd > 8 - разность в числах зубьев колес.


7. Обеспечить минимальные габариты механизма.



3.2.3. Подбор чисел зубьев по методу сомножителей

Представим внутреннее передаточное число механизма в виде произвольной комбинации сомножителей

(Z2 Z4)/( Z1 Z3) = 1 - u1h(4) = 27/28 = B D / ( A C ) =

= 39/(142) = 127/(74) = 127/(47) ....


Случайные файлы

Файл
16442.rtf
160785.rtf
11439.rtf
102856.rtf
112031.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.