Вопросы синтеза кинематических схем замкнутых дифференциальных механизмов на базе планетарных передач 2k-H

Размещено на http://allbest.ru

Оренбургский государственный университет

Вопросы синтеза кинематических схем замкнутых дифференциальных механизмов на базе планетарных передач 2k-H

Жамбаулов Р.С., студент группы 18Маш(м)ПМКИ

В настоящее время в инженерной практике имеется ряд технологических машин специального назначения, которые требуют реализации малых скоростей исполнительных органов.

Примерами таких машин являются: техника для коррозионно-механических испытаний, механизмы позиционирования приборов и т.п., которые требуют создания новых схем передаточных механизмов, обеспечивающих медленные перемещения рабочих органов с линейными скоростями в пределах 10^-7…10^-8 м/с.

Реализация указанных линейных скоростей, кроме привода, составленного из механических передач, может быть возможна при использовании таких приводов, как термомеханический, гидравлический упруго-силовой, магнито-стрикционный и некоторых других.

Основными недостатками таких приводов является ограниченный ход исполнительного звена и низкий коэффициент полезного действия.

Известно, что механический привод является одной из основных частей любой машины, которая оказывает существенное влияние на ее габариты и массу. дифференциальный передача привод

Следовательно, задача минимизации массогабаритных параметров привода является актуальной.

Структурно-кинематический синтез является начальным этапом проектирования любого зубчатого передаточного механизма. При этом для планетарных передач типа 2k-H специально выделяется дополнительный отличительный признак - способ замыкания [1], который будит общие кинематические свойства механизмов с одинаковой схемой замыкания, что существенно упростит синтез замкнутых дифференциальных механизмов.

Для замкнутых дифференциальных механизмов обычно применяют передачи вида 2k-Н, имеющие три возможные точки присоединения: 2 центральных (2k) колеса и водило (Н).

Причем одно из основных звеньев планетарного механизма 2k-H является одним из выходных валов будущей замкнутой передачи, а два других основных звена посредством дополнительных звеньев соединяются со вторым выходным валом. На основании этого можно заключить, что для рассматриваемых замкнутых дифференциальных механизмов возможно два варианта кинематического замыкания, согласно чему предлагается рассматривать два класса этих передач: класс I - когда в механизме замкнуто одно из центральных колес с водилом; класс II - когда в механизме замкнуто два центральных колеса.

Рисунок 1 - Общая структурная схема замкнутого дифференциального механизма:

Для замкнутых дифференциальных механизмов планетарного типа справедлива формула Виллиса [2] ,на основании которой выведены общие формулы для определения передаточных чисел замкнутого дифференциального механизма отдельно для каждого класса I и II.

В классе I ведущим звеном, как правило, является водило Н (но не исключено применение в качестве ведущего одного из центральных колес), а ведомым является центральное колесо 3.

В классе II ведущим звеном является одно из центральных колес 1, а ведомым - водило Н (но не исключено применение в качестве ведущего одного из центральных колес), а ведомым является центральное колесо. В классе II ведущим звеном является одно из центральных колес, а ведомым водило.

Зависимости для определения передаточных отношений замкнутых дифференциальных механизмов классов I () и II () представлены ниже:

- класс I: , (1)

- класс II: , (2)

здесь передаточное отношение планетарной части замкнутого дифференциального механизма между центральными колесами 1 и 3 при неподвижном водиле Н;

передаточное отношение замыкающей части замкнутого дифференциального механизма (в классе I) между центральным колесом 1 и водилом Н при неподвижном центральном колесе 3;

передаточное отношение замыкающей части замкнутого дифференциального механизма (в классе II) между центральными колесами 1 и 3 при неподвижном водиле Н.

Анализируя зависимости (1) и (2) можно заключить, что замкнутые дифференциальные механизмы могут обеспечивать большие (более 2500) передаточные отношения при условиях:

Опираясь на формулы (1) и (2) изменяя значения , и , можно осуществлять структурно-кинематический синтез замкнутых дифференциальных механизмов, разработанных на основе планетарных передач типа 2k-H.

При этом рекомендуется использовать следующий алгоритм (описан на примере синтеза замкнутого дифференциального механизма класса I в соответствие с рисунком 2).

1. Выбор планетарной передачи в качестве основы для синтеза ЗДМ: выбираем однорядный планетарный механизм ,выполненный по разработанный авторами и в приведенный в работе схеме А (классификация В.Н. Кудрявцева),который является наиболее простым с точки зрения изготовления ,сборки и регулировки;

2. Определения знака передаточного отношения планетарной части синтезируемого механизма: для рассматриваемого механизма передаточное отношение меньше нуля (планетарная передача состоит из одной передачи внешнего и одной передачи внутреннего зацеплений).

3. Определение знака передаточного отношения замыкающей цепи синтезируемого механизма: для обеспечения больших передаточных отношений ЗДМ передаточное отношений замыкающей части (согласно формуле (3)) должно быть положительным, а знаменатель правой части формулы (3) должен быть близким к нулю, но не равным ему;

4. Определение структуры замыкающей цепи: положительное значение получится, если замыкающая цепь состоит из двух передач внешнего зацепления либо из двух внутреннего зацепления (при проектирование механизма остановимся на передачах внешнего зацепления, как более технологичных с точки зрения сборки данного механизма).

Рисунок 2 - Синтез замкнутого дифференциального механизма, реализующего большие передаточные отношения

Таким образом, введенный дополнительный признак классификации замкнутых дифференциальных механизмов - способ замыкания - позволяет более полно описать синтезируемый механизм, а предложенный алгоритм - производить синтез данных механизмов, причем не только типа 2k-H, но и другие типы, такие, как k-H-V, 3 k и т.д.

Список литературы

1. Фот, А. П. Механизмы с замкнутым дифференциалом: пособие конструктора /А. П. Фот, В. М. Кушнаренко, А. А. Муллабаев, С. Ю. Решетов; под ред. проф. А. П. Фота. - Оренбург : ОГУ, 1997. - 108 с.

2. Планетарные передачи: cсправочник / под ред. В. Н. Кудрявцева, Ю. Н. Кирдяшева. - Л. : Машиностроение, 1977. - 536 с.: ил. - Библиогр.: с. 522-525. - Предм. указ.: с. 526-532.

Аннотация

Вопросы синтеза кинематических схем замкнутых дифференциальных механизмов на базе планетарных передач 2k-h. Жамбаулов Р.С., студент группы 18Маш(м)ПМКИ. Оренбургский государственный университет

Существует ряд машин, в частности, техника для коррозионно-механических испытаний, которая предполагает применение приводов медленных перемещений. Одним из вариантов получения медленных перемещений является использование в приводе замкнутых дифференциальных механизмов на базе планетарных передач 2k-H. Эти механизмы могут реализовывать большие передаточные отношения при сравнительно небольших габаритах. Сложность проектирования замкнутых дифференциальных механизмов состоит в том, что их кинематические свойства изучены недостаточно. В данной статье рассматриваются классификации и структурный анализ замкнутых планетарных передач.

Ключевые слова: передаточный механизм, планетарная передача, замкнутый дифференциальный механизм, водило, центральное зубчатое колесо, сателлит.

Размещено на Allbest.ru