Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Многопоточное зубчатые механизмы. Структурный и кинематический анализы. Примеры решения.





Все зубчатые механизмы рассмотренных видов являются однопоточны-

ми, т. е. в процессе передачи и преобразования входной поток механической

энергии не претерпевает разделения по нескольким потокам. Однако в некоторых случаях условия технического задания не позволяют использовать подобные механизмы. В этом случае применяются многопоточные механизмы(рис. 7.3, а).

Многопоточный зубчатый механизм – это сложный зубчатый меха-

низм, структура которого содержит кинематические цепи, образующие не-

сколько замкнутых контуров, и входной поток механической энергии в про-

цессе передачи и преобразования делится по нескольким потокам, а затем

суммируется в один поток на выходном звене.

Разделение входного потока механической энергии по нескольким по-

токам позволяет распределить действие силовых факторов по большему чис-

лу кинематических пар, что приводит к снижению значений реакций связей и

позволяет уменьшить габаритные размеры и массу механизмов.

Структурный анализ. Схема сложного многопоточного зубчатого ме-

ханизма (рис. 7.3, а) образована последовательным и параллельным соедине-

нием простых зубчатых механизмов, относящихся к плоским механизмам,

следовательно, рассматриваемый механизм также является плоским, под-

вижность которого определяется по формуле Чебышева.

Из анализа схемы механизма (рис. 7.3, а) вытекает: структура многопо-

точного зубчатого механизма состоит из стойки 0, представленной тремя

шарнирно неподвижными опорами, двух блоков зубчатых колес 1 и 2 и под-

вижного звена 4. Колеса 2 и 3 входят в состав блока зубчатых колес, рас-

сматриваются как одно звено. Схема механизма содержит избыточную связь,

представленную вторым блоком колес 2 и 3. Избыточная связь введена в

структуру механизма с целью уменьшения значений силовых факторов, дей-

ствующих в зацеплениях зубьев колес 1 и 2, 3 и 4. Следовательно, при опре-

делении подвижности необходимо исключить из схемы механизма дефекты

структуры, т. е. второй блок колес 2 и 3. В этом случае n = 3.

Стойка 0 с подвижными звеньями 1, 2, 4 создает три одноподвижные

кинематические пары: 0 – 1, 2 – 0, 4 – 0, а зубчатые колеса 1, 2, 4 между со-

бой образуют две высшие кинематические пары: 1 – 2, 3 – 4 с подвижностью,

равной двум. Дополнительные ряды колес 1−2 и 3−4 (рис. 7.3, а) являются

избыточной связью, поэтому подвижность данных кинематических пар не

учитываем, тогда p 1 = 3, а 2 p = 2.

Подставив полученные результаты в формулу Чебышева, получим

W = 3⋅3 − 2 ⋅3 − 2 =1.

Результат означает, что для однозначного определения взаимного рас-

положения звеньев сложного многопоточного зубчатого механизма

(рис. 7.3, а) достаточно одной обобщенной координаты.

Кинематический анализ. Прямое передаточное отношение сложного

многопоточного зубчатого механизма от шестерни 1 к выходному колесу 4

(рис. 7.3, а) выражается в виде

 

Знак «−» в выражении означает, что шестерня 1 и зубчатое колесо 4

вращаются в разных направлениях. Анализ выражения показывает, что пере-

данное отношение сложного многорядного зубчатого механизма зависит от

параметров колес, его образующих.

Сложные многопоточные зубчатые механизмы являются реверсивными и могут работать в режиме редуктора и в режиме мультипликатора, следовательно, для механизмов данного вида характерно наличие как прямого, так и обратного передаточного отношения:

Взаимосвязь линейных и угловых скоростей подвижных звеньев слож-

ного многорядного многопоточного зубчатого механизма (рис. 7.3, а) на-

глядно характеризуется при помощи планов линейных и угловых скоростей

(рис. 7.3, б, в).

Для определения значений угловых скоростей ведомых звеньев составим пропорцию:

где 01, 02, 03 − отрезки с плана угловых скоростей.

Угловые скорости звеньев 2, 3 и 4, с−1:

С целью проверки правильности построения планов выразим переда-

точное отношение однорядного планетарного механизма через элементы

плана угловых скоростей:

где знак «−» обеспечивается противоположным направлением

ков 01 и 04 на плане угловых скоростей (рис. 7.3, в).

 

57. Эпициклические зубчатые механизмы. Типовые планетарные механизмы. Звенья планетарных механизмов. Особенности структуры. Пример выполнения структурного механизма.

Однорядные, многорядные и многопоточные зубчатые механизмы являются представителями сложных зубчатых механизмов с неподвижными

осями вращения зубчатых колес. С помощью механизмов перечисленных

видов не всегда удается обеспечить выполнение заданных условий. В этом

случае применяются сложные зубчатые механизмы с подвижными геометрическими осями вращения колес. Подобные механизмы называются эпициклическими.

Эпициклический зубчатый механизм – это сложный зубчатый механизм, имеющий в своей структуре хотя бы одно звено с подвижной геометрической осью вращения.

К эпициклическим зубчатым механизмам относятся: планетарные

(рис. 7.4) и дифференциальные механизмы (рис. 7.9, а).

Планетарный зубчатый механизм – это эпициклический зубчатый механизм с подвижностью, равной единице.

К типовым планетарным механизмам относятся:

однорядный планетарный зубчатый механизм с одним внешним и од-

ним внутренним зацеплением (рис. 7.4, а);

двухрядный планетарный зубчатый механизм с одним внешним и од-

ним внутренним зацеплением (рис. 7.4, б);

двухрядный планетарный зубчатый механизм с двумя внешними зацеплениями (рис. 7.4, в);

двухрядный планетарный зубчатый механизм с двумя внутренними зацеплением (рис. 7.4, г).

 

Независимо от схемы (рис. 7.4), структура планетарных зубчатых механизмов содержит следующие звенья: солнечное колесо, корона, один или

нескольких сателлитов и водило.

Солнечное колесо – это зубчатое колесо с внешними зубьями, расположенное в центре планетарного механизма.

Корона – это зубчатое колесо планетарного механизма с внутренними

зубьями.

Сателлит – это зубчатое колесо планетарного механизма, геометрическая ось вращения которого является подвижной.

Водило – это подвижное звено планетарного механизма, на котором установлены сателлиты.

Солнечное колесо в схемах планетарных механизмов (рис. 7.4, ав) представлено подвижным звеном 1, а в схеме (рис. 7.4, г) солнечное колесо отсутствует. При этом схема планетарного механизма (рис. 7.4, в) помимо подвижного солнечного колеса 1 содержит и неподвижное солнечное колесо 4. Короной в

схемах планетарных механизмов (рис. 7.4, а, б, г) является неподвижное

колесо 4, а в схеме (рис. 7.4, в) корона отсутствует. При этом схема планетарного механизма (рис. 7.4, г) помимо неподвижной короны 4 содержит и подвижную корону 1. Сателлитом в планетарных механизмах является подвижное колесо 2. В схеме (рис. 7.4, а) сателлит представлен одним колесом, а в схемах (рис. 7.4, бг) сателлит – это блок зубчатых колес 2 и 3. Водило во всех схемах планетарных механизмов представлено в виде рычажной системы H и предназначено для установки сателлитов и обеспечения вращательного движения этих звеньев как вокруг собственной оси вращения, так и вокруг оси вращения водила Н. В зависимости от схемы планетарного механизма возможная реализация сочетаний значений КПД и величин передаточных чисел представлена

в табл. 7.1.

Структурный анализ. Все схемы планетарных механизмов (рис. 7.4) образованы последовательным соединением простых зубчатых механизмов, которые являются плоскими механизмами. Следовательно, для определения

подвижности данного механизма можно воспользоваться формулой Чебышева. Из анализа схем планетарных механизмов (рис. 7.4) вытекает: все планетарные механизмы состоят из стойки 0, трех подвижных звеньев 1, 2 и Н. Корона 4 является неподвижным звеном, следовательно, является элементом стойки 0. В этом случае n = 3.

Все схемы планетарных механизмов (рис. 7.4) содержат по три одноподвижные кинематические пары: 0 – 1, 2 – H, H – 0 и по две высшие кинематические пары: 1 – 2, 2 – 0 с подвижностью, равной двум, тогда p1 = 3, а p2 = 2.

Подставив значения коэффициентов в формулу Чебышева, получим

W = 3⋅3 − 2 ⋅3 − 2 =1.

Результат означает, что для однозначного определения взаимного рас-

положения звеньев любой схемы типового планетарного механизма (рис. 7.4)

достаточно одной обобщенной координаты.

 

Формула Виллиса

Формула Виллиса выводится на основании основной теоремы зацепления и устанавливает соотношение между угловыми скоростями зубчатых колес в планетарном механизме. Рассмотрим простейший планетарный механизм с одним внешним зацеплением (см. рис. 15.3). Число подвижностей в этом механизме равно то есть для получения определенности движения звеньев механизма необходимо сообщить независимые движения двум его звеньям. Рассмотрим движение звеньев механизма относительно стойки и относительно водила. Угловые скорости звеньев в каждом из рассматриваемых движений приведены в таблице 15.2.

В движении звеньев относительно водила угловые скорости звеньев равны угловым скоростям в движении относительно стойки минус угловая скорость водила. Если в движении относительно стойки ось зубчатого колеса 2 подвижна, то в движении относительно водила оси обоих зубчатых колес неподвижны. Поэтому к движению относительно водила можно применить основную теорему зацепления.







Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.