Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Лабораторна робота № 9
ВИВЧЕННЯ КОНСТРУКЦІЙ ПЛАНЕТАРНИХ ПЕРЕДАЧ
9.1. Мета роботи
Вивчити будову типових конструкцій планетарних передач і визначити їх технічні параметри.
9.2. Теоретичні відомості.
Планетарними називають передачі, що мають зубчасті колеса, осі обертання яких переміщуються у просторі. Такі колеса називають сателітами. Схема типової планетарної передачі з одинарними сателітами зображена на рисунку 1. Вона складається з центрального колеса Za зовнішнього зачеплення, центрального колеса Zb внутрішнього зачеплення і трьох сателітів Zq з водилом h.
Рисунок 9.1 – Схема планетарної передачі з одинарними сателітами
Число сателітів nc у планетарних передачах в залежності від навантаження може бути різним, частіше воно знаходиться у межах nc 3…6.
Дещо складніша схема планетарної передачі, з подвійними сателітами, зображена на рисунку 2.
Рисунок 9.2 – Схема планетарної передачі з подвійними сателітами
Передача має двоє центральних коліс Za і Zb внутрішнього зачеплення і водило h з подвійними сателітами Zq-Zf.
Наведені кінематичні схеми планетарних передач належать до типу 2k-h (двоє центральних коліс і водило). Існують також інші схеми таких передач, зокрема, з трьома центральними колесами – типу 3k і планетарні передачі з конічними колесами.
Одним із важливих технічних параметрів планетарної передачі є передаточне число u. Для його визначення використовують метод зупинки водила – метод Вілліса. Для визначення даним методом величини u передачі, зображеної на рисунку 1, необхідно надати всій передачі умовного обертання з кутовою швидкістю водила h у напрямку, протилежному до його кутової швидкості. Тоді для колеса Za кутова швидкість буде a - h , а кутова швидкість водила – h = 0. У передачі з оберненим рухом осі всіх ланок нерухомі і передаточне число можна визначити як і для простої зубчастої передачі:
.
Знак “мінус” означає, що колеса Za і Zb обертаються у протилежних напрямках.
При переході до реальної передачі, у якої колесо Zb нерухоме, колесо Za ведуче, а водило h ведене, при b = 0 маємо:
або . (9.1)
Для реальних значень чисел зубців коліс даної передачі її передаточне число знаходиться у межах uah 8 при досить високому коефіцієнті корисної дії (ККД) = 0,97…0,99. Планетарні передачі зі схемою згідно рисунку 1 використовують в силових приводах з обмеженими габаритами.
Для схеми, зображеної на рисунку 2, під час передачі руху від водила h до колеса Za і при нерухомому колесі Zb передаточне число, визначене аналогічним методом, буде:
. (9.2)
Оскільки знаменник у виразі (2) може наближатися до нуля, то теоретично передаточне число такої передачі може бути як завгодно великим. Практично, при реальних значеннях чисел зубців коліс, воно досягає значень u 1500. З ростом передаточного числа різко зменшується ККД передачі. Тому кінематичну схему згідно рисунка 2 з високим передаточним числом використовують у приладах і різних допоміжних механізмах, де величина ККД не грає суттєвої ролі. У протилежному разі її не бажано використовувати при u 100.
Розглянуті схеми показують, що планетарні передачі мають широкі кінематичні можливості. Вони можуть використовуватися як редуктори із постійним передаточним числом, яке в залежності від конструкції може досягти декількох тисяч, або як коробки швидкостей. В останньому випадку передаточне число змінюють шляхом почергового гальмування окремих основних ланок. У разі, коли всі основні ланки планетарної передачі вільні, вона використовується як диференціальний механізм для розкладення одного обертового руху на два, або для складення двох обертових рухів в один.
Планетарні передачі працюють з меншими контактними напруженнями і мають підвищену несучу здатність в порівнянні з рядовими циліндричними передачами за рахунок використання внутрішнього зачеплення і розподілу навантаження на декілька потоків. Маса планетарного редуктора у порівнянні зі звичайним (рядовим) зубчастим редуктором може бути зменшена у 2…3 рази.
Планетарні передачі мають внутрішнє взаємне урівноваження радіальних сил, що зменшує силову дію на підшипники і корпус редуктора. Вони зручні для вмонтування їх у двигуни, барабани, шківи. Планетарні редуктори широко застосовують у транспортних машинах, авіа-, верстато- і приладобудуванні.
Недоліком планетарних передач є підвищена точність виготовлення і складність монтажу.
9.3 Опис конструкції досліджуваної планетарної передачі
Досліджувана планетарна передача (діюча модель) має спрощену конструкцію лабораторного призначення. Вона складається із двох центральних коліс і сателітів, виготовлених із легкого сплаву.
9.4 Методика проведення роботи
Ознайомитися з будовою планетарної передачі, визначити її тип і побудувати кінематичну схему. Підрахувати число зубців зубчастих коліс. Експериментально визначити передаточне число передачі ue. З цією метою необхідно завдати вхідному валу (ведучій ланці) певну кількість обертів nвх і при цьому підрахувати відповідне цій кількості число обертів nвих вихідного вала (веденої ланки). Величина ue визначиться як відношення:
(3)
Для зручності бажано надати ведучій ланці стільки обертів nвх, щоб ведена зробила один повний оберт, тобто nвих = 1. Тоді, згідно з формулою (3), у межах точності виконаних підрахунків, експериментальне передаточне число буде дорівнювати числу обертів вхідної ланки nвх. Необхідно виміряти діаметр da вершин зубців зубчастих коліс і визначити їх модуль.*
Одержані дані занести в таблицю.
9.5 Експериментальні дані
Накреслити кінематичну схему передачі і заповнити таблицю
Таблиця технічних параметрів планетарної передачі
|
Тип планетарної передачі |
Число зубців зубчастих коліс |
Діаметр кола вершин зубців, мм |
Модуль зубчастих зачеплень, мм |
Число сате-літів nc |
Тип сателітів |
Передаточне число |
|
|
експериментальне ue |
теоретичне uT |
||||||
|
одноступінчатий із внутрішнім зачепленням |
Za = 59 |
daa =228 |
ma,q =4 |
||||
|
Zq = 18 |
daq =80 |
1 |
здвоєний |
27.3 |
27.3 |
||
|
Zf = 19 |
daf = 85 |
mf,b =4.05 |
|||||
|
Zb =60 |
dab = 232 |
9.6 Обробка і аналіз одержаних результатів
Визначаємо модуль зубчастих зачеплень за формулами:
а) для зовнішнього зачеплення: ;
б) для внутрішнього зачеплення: .
мм; мм;
Згідно стандарту приймаємо мм.
мм; мм;
Згідно стандарту приймаємо мм.
Тоді згідно формули (2) визначимо теоретичне значення передаточного числа планетарного механізму:
Експериментально визначити передаточне число передачі . З цією метою завдамо вхідному валу певну кількість обертів nвх =27,4 і при цьому підрахували відповідне цій кількості число обертів nвих =1 вихідного вала (веденої ланки). Величину визначимо за формулою (3):
9.7 Висновки по роботі
У ході лабораторної роботи ми дослідили планетарну передачу з одноступінчасту з внутрішнім зачепленням. Визначили модулі зачеплень які складають ma,q =4 мм, mf,b =4 мм. А також визначили екпериментальне =27,3 і теоретичне =27,3 значення передаточного числа. Переваги планетарних передач: планетарні передачі мають широкі кінематичні можливості. Вони можуть використовуватися як редуктори із постійним передаточним числом, яке в залежності від конструкції може досягти декількох тисяч, або як коробки швидкостей. Працюють з меншими контактними напруженнями і мають підвищену несучу здатність в порівнянні з рядовими циліндричними передачами за рахунок використання внутрішнього зачеплення і розподілу навантаження на декілька потоків. Маса планетарного редуктора у порівнянні зі звичайним (рядовим) зубчастим редуктором може бути зменшена у 2…3 рази. Планетарні передачі мають внутрішнє взаємне урівноваження радіальних сил, що зменшує силову дію на підшипники і корпус редуктора. Вони зручні для вмонтування їх у двигуни, барабани, шківи. Планетарні редуктори широко застосовують у транспортних машинах, авіа-, верстато- і приладобудуванні.