Исследование замкнутых дифференциальных механизмов на базе передачи винт-гайка

• Автор: Плотников, Дмитрий Михайлович
• Шифр специальности: 05.02.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 158 с. : ил.

1. Обоснование выбора дифференциального механизма с замкнутой передачей винт-гайка для реализации медленных линейных перемещений
1.1. Анализ известных механизмов приводов медленных перемещений
1.2. Задачи исследования
2. Кинематический синтез и анализ схем РЗДВГ
2.1. Синтез схем и структура РЗДВГ
2.2. Особенности планетарных механизмов
2.3. Кинематика РЗДВГ
2.4. Варианты схем РЗДВГ
2.5. Определение значений выходных параметров исполнительного
звена РЗДВГ
2.6. Определение функции замедления осевого перемещения в РЗДВГ
2.7. Определение угловых скоростей валов РЗДВГ
2.8. Синтез замкнутых дифференциальных механизмов на базе
передачи винт-гайка
2.9. Кинематические варианты РЗДВГ
2.9.1. Выводы
3. Разработка методики энергетического расчета РЗДВГ
3.1. Расчет коэффициента полезного действия РЗДВГ с учетом «замкнутой» мощности
3.2. Методика определения направления потоков мощностей
на валах РЗДВГ
3.3. Определение вращающих моментов на валах РЗДВГ
3.4. Определение коэффициента циркуляции мощности в РЗДВГ
3.5. Кинематический и энергетический расчет РЗДВГ на ЭВМ
3.6. Пример энергетического расчета РЗДВГ
3.7. Выводы
4. Разработка математической модели редуктора с замкнутым дифференциалом на базе передачи винт-гайка
4.1. Критерии оценки вариантов схем РЗДВГ
4.2. Проектирование РЗДВГ
5. Технико - экономическое обоснование использования РЗДВГ
5.1. Определение области применения РЗДВГ
5.2. Экспериментальный стенд для испытаний зубчатых передач
5.2.1. Объект испытаний
5.2.2. Конструкция стенда
5.2.3. Описание работы стенда
5.2.4. Тарировка испытательного стенда
5.2.5. Методика испытаний и обработка результатов
5.3. Оценка возможности использования РЗДВГ в приводе
разрывной машины
5.4. Выводы
Основные результаты, общие выводы и заключение
Список использованных источников
Приложения
Приложение А. Версии для определения чисел зубьев РЗДВГ
Приложение Б. Кинематические и энергетические характеристики
РЗДВГ
Приложение В. Часть текста компьютерной программы для определения кинематических и энергетических характеристик РЗДВГ

Винтовые механизмы получили широкое распространение в приводах различных станков, транспортных и технологических машин. Назначение передач винт-гайка - преобразование вращательного движения в поступательное. Наиболее характерные области применения передач винт-гайка: поднятие грузов; нагружение в испытательных машинах;
осуществление процесса механической обработки; управление оперением самолетов; точные делительные перемещения; установочные перемещения для настройки и регулирования машин; перемещение рабочих органов роботов. В механизмах станков передача винт-гайка является одновременно силовой и кинематической и применяется главным образом в приводе .подач в последнем звене кинематической цепи. Передачи обеспечивают большой выигрыш в силе, возможность получения малых перемещений, простоту конструкции и изготовления. Исследованию самотормозящей передачи винт-гайка посвящено множество работ /7, 10, 11, 15, 25, 38, 56, 80, 81, 82/.
В некоторых машинах специального назначения (например, в приводах подъемно-транспортных машин, в приводах силовозбудителей установок для испытаний материалов при квазистатических нагрузках, в микро- и нанотехнологиях и в некоторых других устройствах) требуется получить линейные перемещения порядка 10"8...Ю"7 м/с /15, 38, 68, 69, 86, 88, 89, 92/.
Малые перемещения в отношении скорости движения в настоящее время используются во многих машинах и ставят перед конструктором ряд сложных проблем, в том числе - получение значительных передаточных отношений привода. Хотя с помощью последовательного соединения передач с большими передаточными числами в одной паре (например, спироидных 19, 103/) возможно достижение высоких передаточных чисел, производство таких передач связано с рядом технологических трудностей.

Выражение (40) содержит 13 независимых переменных. Для уменьшения степени неопределенности также необходим ряд искусственных приемов.
Во-первых, выразим произведение чисел зубьев двух колес через II, например, г3 и г5. Тогда
(к2 • а + п2) ■ (к4 • а + п4) ■ (кб • а + п6) + Я 2з.25= (41)
(к! • а + щ)
Во-вторых, хотя бы одно из колес может иметь число зубьев, равное «а». Рационально это сделать для колеса Ъ в знаменателе формулы (41). Приняв в формуле (41) к! = 1 и П] = 0, получим:
(к2 • а + п2) • (кд • а + щ) • (кб • а + п6) + Л
2з •

= к2 - кд- кб- а2 + к2- ке- пд- а+кд- кб- п2 - а + кб- п2- пд + к2 - кд- Пб - а +
п2 • щ ■ п6 + К
+ к2 • щ • п6 + кд • п2 • п6 + (42)

Очевидно, что, если принять Л равным произведению п2 ■ п4 ■ п<5 при отрицательном значении, то последнее слагаемое в формуле (42) исчезает, что дает нам возможность получить целое значение произведения чисел зубьев г3 и г5. Минимизация чисел зубьев требует и минимизации абсолютных значений п2, пд и п6. Значения п„ равные нулю (или хотя бы одного из них), исключаются, поскольку, тогда, для получения целого значения произведения чисел зубьев г3 и значение II необходимо принять