Файл: Литвин Ф.Л. Проектирование механизмов и деталей приборов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 300

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Редукторы Джемса применяются для передачи движения с не-' большим замедлением (до пяти—семи раз). К- п. д. таких редук­ торов достигает высоких значений, превосходя по этому показа­ телю соответствующий простой редуктор.

Пример 10.3. Найти зависимости между угловыми скоростями звеньев конического дифференциала (рис. 10.7). Используя формулу, аналогичную (10.14), получим

(10.20)

Передаточное отношение простого ряда, получаемого из конического диф­ ференциала, і'із= — 1 , так как колеса/ и 3 при неподвижном водиле вращаются с одинаковыми угловыми скоростями, но в противоположных направлениях.

 

 

 

 

В результате получим

 

 

 

 

 

 

 

 

(О,

 

(10.21)

 

 

 

 

Углы поворота водила и колес

связаны зави­

 

 

 

 

симостью

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

(10.22)

 

 

 

 

 

 

 

 

н

 

 

Отметим

три случая работы кониче­

 

 

 

 

v

 

 

N

ского

дифференциала.

 

 

 

1.

Центральные

колеса

вращаются с

Рис.

10.7

 

одинаковыми угловыми скоростями водном

 

 

 

 

направлении

— со3). Согласно формуле

(10-21) соя

=

со3

=

к»!- Это означает,

что все три звена дифферен­

циала 1, 3

и

Н

вращаются

с одинаковой

угловой

скоростью и

водном направлении; дифференциал работает как зубчатая муфта.

2.Колеса / и 3 вращаются с одинаковыми угловыми скоро­ стями в противоположных направлениях (tox = —со3 ). Из фор­

мулы (10.21) следует, что ш я = 0 и дифференциал становится простым рядом.

3. Одно из колес дифференциала, например 3, заторможено, дифференциал становится планетарным механизмом. Согласно

формуле (10-21) при со3

= 0 н

2

'

 

 

10.3. РАСЧЕТ ЧИСЕЛ

З У Б Ц О В

Условие соосности. Дифференциальные и планетарные меха­ низмы являются соосными, что накладывает определенную связь на числа зубцов и модули колес ступеней передачи. Так, для схемы механизма, изображенного на рис. 10.1, условие соосности при отсутствии коррекции приводит к выражению

тх (*! + z2 ) = т2 (z4 — z8 ).

(10.23)


Для механизмов, изображенных на рис. 10.5, а, б, имеем тг (zx + z2 ) = m 2 (z3 + z4 ); mx (zx z2 ) = m 2 (z4 — z3 ).

(10.24)

В случае редуктора Джемса (рис. 10.6) модули всех колес

должны быть одинаковы; при отсутствии

коррекции

Zi + z2 = z3 — z2 .

(10.25)

Подбор чисел зубцов планетарного редуктора с заданным передаточным отношением. Ограничимся выводом формул для планетарного редуктора, изображенного на р и с 10.5, б; предпо­ лагается, что модули зубцов обеих пар одинаковы. Обозначим:

 

Azi =

zx

— z2 = z4 — z3 ;

 

(10.26)

 

Az2

=

z3 — z2 .

 

 

 

(10.27)

Напомним, что согласно

выражению

(10.18)

 

 

і н і =

l »й

1

 

.

 

(10.28)

 

 

l - ^ i -

і з -

 

 

На основании выражений (10.26)—(10.28)

получим

 

^ - b h

+ b b + y

^ \ ^ -

i

H

^ z ^ .

(10.29)

При назначении

Azx следует

учитывать,

что уменьшение раз­

ности чисел зубцов во внутреннем зацеплении способствует умень­ шению потерь на трение (см. п. 10.8). Величину Azx можно выбрать

равной 3—6,

| Az2

| = l-r-3.

 

Знак Azx должен быть всегда положительным,

знаки Az 2 и

іНІ должны

быть

противоположными с тем, чтобы

произведение

/я4 Агг имело бы положительный знак. Отрицательный знак при­ дается г'ш в том случае, когда колесо 4 и водило вращаются в про­ тивоположных направлениях. Значение z2 , вычисленное по фор­ муле (10.29), округляется до ближайшего целого числа. Следует учесть, что такое округление приводит к отклонению передаточного отношения планетарного редуктора от заданного (см. пример расчета 10.4).

Условия соседства и сборки. В машиностроении для уменьше­ ния усилий на зубцы применяют планетарные редукторы с сател­ литами, равномерно размещенными по периметрам центральных колес. Это накладывает дополнительные требования на подбор чисел^зубцов колес механизма: а) по условиям соседства (со­ седние сателлиты не должны задевать друг друга); б) по условиям сборки (возможность сцепления всех сателлитов с центральными колесами) [11, 51 ] .


Пример 10.4. Определить

числа зубцов

колес

планетарного механизма

с двумя парами колес внутреннего зацепления

(рис. 10.5, б) при передаточном

отношении іхні

= 200.

 

 

 

 

 

Задаемся

Azx

= 3, Дг2 =

— 1 и из уравнения (10.29) находим г 2 =

23,51.

Округляя, принимаем г 2 = 24. При этом окажется, что гх = 27, г 3 = 23, г4

= 26.

При таких значениях чисел зубцов колес действительное значение передаточ­

ного отношения

окажется

равным

 

 

 

 

 

 

^ = Т ^

= .

23-27 - 2 0 8

 

 

 

 

1

26-24

 

 

Передаточное отношение

окажется

ближе к заданному, если принять

г2 = 47, Azl =

6,

Дг2 = 2. При этом гх =

53, г3 = 45,

г4 = 51, ilHi = 199,75.

10.4. П Л А Н Е Т А Р Н Ы Е

Р Е Д У К Т О Р Ы

 

ДЛЯ ШКАЛЬНЫХ ОТСЧЕТНЫХ

У С Т Р О Й С Т В

 

Вшкальных отсчетных устройствах имеются шкалы для грубых

иточных отсчетов, углы поворота которых относительно непо­ движного индекса должны быть связаны определенным, заранее заданным отношением. Схема планетарного редуктора с двумя отсчетными шкалами изображена на рис. 10.8.

Рис. 10.8

Для такого редуктора принимают z2 = z3 ; одну пару колес выполняют прямозубой, другую косозубой. При z2 = z3 переда­ точное отношение простого ряда

 

 

'41 = - г - ;

(10.30)

 

 

Г 4

 

передаточное отношение

 

 

1Z1

-

1

(10.31)

Н4

— ~

:

zi — z1

 

 

'41

Шкала грубых отсчетов b связывается с колесом 4, шкала точ­ ных отсчетов а — с водилом Я .


Если в одном обороте шкалы точных отсчетов укладываются т отсчетных единиц, а в одном обороте шкалы грубых отсчетов п

п

единиц, то tHi

Пример 10.5. Рассчитать планетарный редуктор шкального отсчетного устройства (рис. 10.8) при следующих данных: т = 10 (один оборот шкалы точ­ ных отсчетов соответствует десяти отсчетным единицам); п = 600 (один оборот шкалы грубых отсчетов соответствует 600 отсчетным единицам)

 

 

 

 

 

*Я4 =

- 1

= 60 =

^ — .

 

 

 

(10.32)

При z4 — zx

=

1 находим

z4 =

60; гг

=

59.

выполняем косозубой. Угол

Принимаем

z2

= z3

= 20, пару

колес

гх

и z2

наклона зубцов

определяем

из

зависимостей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• = т,, 2 3 +

z4

 

 

 

 

 

 

 

 

cos p. = -^й. = А ± £ 2 _ =

80

0,9875;

р л

= 9° 05',

(10.33)

 

 

 

°

ms

z3 + z4

 

 

о

 

 

 

 

 

где А — межосевое расстояние колес; тп

и ms

— нормальный и торцевой модули;

р 5 угол

наклона зубцов

на делительном

цилиндре.

 

 

 

 

 

 

Конструкция редуктора представлена на рис. 10.9. От вала

/

через

зубчатое

колесо

е и два других колеса

(на рисунке

не по­

казаны) движение передается

колесу

 

 

 

 

а^бл и ґ а ]

10.2

d водила. Зубчатое

колесо /

служит

 

 

 

 

для передачи

движения

от

вала

1

 

Числа зубцов колес

 

 

другим

механизмам. Колесо

g

за­

 

 

 

 

планетарного редуктора

 

креплено на валу водила и служит

 

отсчетного

шкального

 

 

для передачи движения другой кине­

 

 

 

устройства

 

 

 

матической цепи прибора. В рас­

 

 

 

 

 

 

 

 

сматриваемом планетарном редукторе

А

п

24

Z , = Z 2

 

 

 

1 и

4 — неподвижное

и

подвижное

lHi~

т

 

 

 

центральные

колеса, 2

и 3 — сател­

 

36

 

72

20

 

70

 

литы,

а

и

Ь — шкалы

отсчетов,

 

 

 

 

h — неподвижный

индекс.

 

 

 

 

30

 

60

20

 

58

 

В

табл-

10.2

приведены

числа

 

60

 

60

20

 

59

 

зубцов колес для различных значе­

 

 

 

 

 

 

 

 

ний передаточного

отношения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для отсчетного устройства с тремя шкалами

используется

сдвоенный планетарный редуктор (рис. 10.10). С

водилом

Я 1 (

связана

шкала

с точных отсчетов, с водилом Я 2

— шкала

b сред­

них отсчетов; с — шкала грубых отсчетов, связанная с колесом

8.

Водило Я 2 второго

планетарного

редуктора жестко связано с ко­

лесом z4 первого планетарного редуктора. Колеса

zx и гъ

— не­

подвижные,

d — колесо

привода

 

водила

Hv

 

 

 

 

 


Используя уравнение

(10.18),

получим

 

 

 

 

 

"HI

• 1ц

 

Z 4

Z 2

(10.34)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

со»

 

l - t f s 2 :

1

Z 7 Z 5

(10.35)

 

 

Ю Я 2

 

ZQZR

 

 

 

 

 

 

 

 

При z2

и

ze =

z7

 

 

 

 

 

 

 

ш4

_ 1

 

"^8

J

_£б_

(10.36)

 

 

Я1

z 4

со4

 

 

 

 

 

СО

 

 

 

 

 

 

Пример

10.6.

Рассчитать

сдвоенный планетарный редуктор

отсчетного

устройства при следующих данных: один оборот шкалы точных отсчетов соответ­ ствует 10 угловым минутам отсчета,

оборот шкалы средних отсчетов соответствует 10 градусам отсчета, один оборот шкалы грубых отсче­ тов 360 градусам отсчета.

При указанных выше данных

(Во

1

4

• 1

 

 

 

"Hi

2160 '

36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отношение

 

ш4

 

 

X

 

 

"Hi

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

 

"HI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Используя

уравнения

(10.36),

 

положив

z4

zx =

2, z8 — z6

= 1,

 

получим: z4

=120;

z1 =118;

z8 =36;

 

z5 = 35.

 

 

 

 

 

 

 

 

В каждом из планетарных

 

редукторов одну из пар колес

 

нужно выполнить

косозубой,

 

другую — прямозубой.

 

Это

 

позволит

выдержать

одина­

/

ковые межосевые

расстояния

для обеих пар колес. Опре­

н,

деление угла

наклона

зубьев

 

косозубых

колес

произво­

 

дится

так же,

как в

при­

 

мере расчета

10.5. Схема

редуктора представлена

на рис. 10.10,

аего общий вид — на рис. 10.11.

10.5.КОНСТРУКЦИИ КОНИЧЕСКИХ

ДИ Ф Ф Е Р Е Н Ц И А Л О В

Преимущественное распространение в приборостроении имели дифференциалы с коническими колесами. В настоящее время на ряде заводов находят также применение дифференциалы с