Введение 5
1. Литературный обзор 7
1.1. Виды планетарно-цевочных передач 7
1.2. Принцип действия планетарно-цевочной передачи....9
1.3. Обзор методов проектирования стеллита планетарно-цевочного редуктора 11
1.4. Численный подход при решении ряда задач теории зубчатых зацеплений 11
2. Определение геометрии зацепления при заданных конструктивных параметрах редуктора. .13
2.1. Задание профилей зубьев координатами ряда точек.13
2.2. Определение геометрических параметров цевок 14
2.3. Определение нормали к профилю сателлита и плеч нормалей 15
3. Определение силовых параметров в точках
многопарного контакта сателлита с цевочным колесом 17
3.1. Определение силы в точке контакта ролик-сателлит17
3.2. Определение мощности и работы сил трения в зацеплении при заданных конструктивных параметрах редуктора 20
4. Исследование влияния конструктивных
параметров редуктора на мощность и работу сил трения в зацеплении. Описание параметров исследования 23
4.1. Исследование по параметру работы сил трения 23
4.2. Зависимость мощности сил трения от фазы
зацепления при ряде конструктивных параметров редуктора для ряда передаточных чисел 29
Заключение 34
Список использованной литературы 35
В настоящее время планетарно-цевочные редукторы находят свое применение в различных сферах машиностроения, где необходимо обеспечение высокой точности позиционирования и большой передаваемой мощности: подъемные механизмы, робототехника,
станкостроение и т.д.
Основными преимуществами ПЦР перед другими устройствами передачи момента являются:
• Высокое передаточное число одной ступени при компактных размерах: до 100 и более;
• Высокая крутильная жесткость;
• Высокие массогабаритные показатели и повышенная способность воспринимать перегрузки в течение малого времени (до 500%) вследствие многопарного зацепления в передаче;
• Высокий КПД передачи с одной ступенью - до 95% (при выполнении требований по точности изготовления);
• Низкий уровень вибраций и шума;
• Малая инерционность редуктора вследствие малой массы и особенности кинематики сателлита;
• Реверсивность редуктора.
К недостаткам планетарно-цевочных редукторов относится высокая стоимость изготовления, обусловленная требуемой высокой точностью изготовления элементов и сложностью обработки зубчатого венца сателлита.
Объектом данного исследования является планетарно-цевочный редуктор.
Предметом исследования являются мощность и работа сил трения в зацеплении.
Целью данного исследования является разработка рекомендаций по проектированию планетарно-цевочного редуктора, исходя из аспекта оптимизации трибосопряжения ролик-сателлит.
Задачами данного исследования являются:
1. Определение геометрии зацепления при заданных конструктивных параметрах редуктора;
2. Определение мощности и работы сил трения в зацеплении при заданных конструктивных параметрах редуктора;
3. Исследование влияние конструктивных параметров редуктора на мощность и работу сил трения в зацеплении;
4. Выработка рекомендаций по выбору конструктивных параметров редуктора с минимальными потерями на трение в зацеплении.
1. Была создана математическая модель в MatLab, которая отражает необходимые для работы геометрические параметры планетарно-цевочного редуктора и, соответственно, геометрические параметры зацепления. Данная модель способна при заданных исходных параметрах рассчитать силовые параметры трибосопряжения ролик-сателлит
2. Написан алгоритм перебора, который на основании массивов цевок и величин эксцентриситета, рассчитывает мощность и работу сил трения в зацеплении;
3. Исследовано влияние конструктивных параметров редуктора на мощность и работу сил трения в зацеплении, а именно: исследование при ряде передаточных чисел и ряде диаметров цевок;
4. Разработаны рекомендации по выбору конструктивных параметров редуктора с минимальными потерями на трение в зацеплении, а именно: все расчеты показали общую тенденцию к уменьшению работы сил трения при уменьшении эксцентриситета и диаметра цевок. При том, можно однозначно сказать, что эксцентриситет имеет большее влияние на исследуемый показатель, чем диаметр цевки
Стоит отметить, что при увеличении диаметра цевки амплитуда разброса сил трения в зависимости от эксцентриситета уменьшается. При изменении же диаметра цевок при заданном эксцентриситете, амплитуда увеличивается.
Это свидетельствует о том, что при больших диаметрах цевок влияние эксцентриситета становится менее существенным. И, соответственно, при малых величинах эксцентриситета влияние диаметра цевок уменьшается.
Общая рекомендация при проектировании - уменьшение диаметра цевок и эксцентриситета сателлита и цевочного колеса. Для достижения требуемых передаточных чисел, с точки зрения трибосопряжения, рациональнее применение двух- и трехступенчатых планетарно-цевочных редукторов, каждая ступень которого имеет минимальное требуемое передаточное число
