Влияние перекоса на распределение нагрузки в зубчатом зацеплении и между сателлитами в планетарной зубчатой передаче

• Автор: Нахатакян, Филарет Гургенович
• Шифр специальности: 05.02.18, 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 156 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

Глава 1. Анализ методов расчета нагруженности планетарных передач

1.1. Типовые схемы планетарных передач с высокоподатливыми элементами .

1.2. Типовые расчеты нагруженности элементов планетарных зубчатых передач

1.2.1. Нагруженность зубчатых зацеплений.

1.2.2. Нагруженность зубчатых соединений муфт

1.3. Цели и задачи исследования

Глава 2. Теоретическое исследование нагруженности зубчатых зацеплений

планетарных передач.

2.1. Расчетная модель контакта зубчатых зацеплений.

2.1.1. Контактная деформация зубьев
2.1.1.1. Линейный контакт зубьев
2.1.1.2. Контакт зубьев при перекосе.
2.1.1.3. Точечный контакт зубьев.
2.1.2. Изгибная деформация зубьев
2.1.2.1. Влияние изгибной деформации зубьев на параметры контакта.
2.1.2.2. Метод определения коэффициента концентрации изгибных напряжений в зубчатых зацеплениях.
2.1.3. Расчетная модель износа зубьев зубчатых зацеплений
2.1.4. Ударный вход зубьев в зацепление
2.2Расчетная модель нагружения зубчатых зацеплений
многосателлитных планетарных передач.
2.2.1. Метод расчета статической нагруженности многопарных передач зацеплением.
2.2.2. Метод расчета динамической нагруженности многопарных
передач зацеплением
Глава 3. Теоретическое исследование характеристик нагруженности
зубчатых зацеплений и соединений планетарных передач.
3.1. Динамическая нагруженность зубчатых зацеплений.
3.1.1. Фаза однопарного зацепления
3.1.2. Фаза двухпарного зацепления
3.1.3. Многопарная передача зацеплением
3.2. Нагруженность зубчатых соединений муфт
3.2.1. Распределение нагрузки на зубьях муфт.
3.2.2. Контактные и изгибные напряжения на зубьях муфт
3.2.3. Изгибные напряжения в ободьях муфт
3.3. Распределение нагрузки между сателлитами
Глава 4. Экспериментальные исследования контактных деформаций
цилиндрических, конических и бочкообразных роликов, имитирующих контакт зубьев зубчатых зацеплений
4.1. Цели и задачи исследования
4.2. Методы и средства исследования
4.3. Результаты экспериментальных исследований.
Глава 5. Анализ результатов исследования и разработка методических
рекомендаций по расчету на прочность зубчатых зацеплений и соединений планетарных зубчатых передач.
5.1. Сопоставление результатов расчетных и экспериментальных исследований.
5.2. Разработка рекомендаций по расчету на прочность зубчатых зацеплений и соединений планетарных передач
Заключение
Список литературы


Основное преимущество планетарных редукторов заключается в разделении потока мощности по параллельным ветвям, что значительно снижает усилия, передаваемые зубчатыми зацеплениями, при заданном крутящем моменте. Прочность ободьев центральных колес при этом также оказывается обеспеченной, так как нагрузка к ним подводится в нескольких сечениях (по числу сателлитов в механизме), что значительно снижает уровень напряжений, возникающих в ободьях центральных колес. Таким образом, использование планетарных редукторов позволяет повышать нагрузки, передаваемые агрегатом, с одновременным снижением их габаритов и веса. Однако при проектировании, изготовлении и эксплуатации планетарных редукторов возникает сложная проблема- выравнивание нагрузки по параллельным потокам, поскольку неравномерность распределения нагрузки значительно снижает эффект, получаемый при использовании планетарных редукторов. Неизбежные погрешности изготовления и монтажа элементов планетарных механизмов и в первую очередь погрешности расположения в водиле расточек под оси сателлитов приводят к разнозазорности в зацеплениях сателлитов с центральными колесами, являющейся причиной неравномерного нафужения сателлитов. При значительных пофешностях изготовления элементов планетарных механизмов и малых величинах упругих деформаций в зацеплениях сателлитов с центральными колесами это может привести к столь значительной перегрузке одного или нескольких сателлитов, что она вызовет разрушение зубьев и ободьев зубчатых колес и выход из строя всего афегата. В планетарных механизмах выравнивание нагрузки по параллельным потокам мощности достигается: применением специальных уравнительных механизмов; повышением податливости ободьев центральных колес, сателлитов и их осей; плавающей подвеской центральных колес, сателлитов, водила. Однако повышение податливости элементов и соединений, в свою очередь, влияет на эксплуатационные характеристики планетарного механизма, изменяя инерционно- жесткостные свойства системы. Плавающая подвеска центральных колес, допуская самоустаповку элементов и тем самым компенсируя погрешности в зубчатых зацеплениях, благоприятно сказывается на выравнивании нагрузки по параллельным потокам мощности в планетарных механизмах. Однако, плавание центральных колес сопровождается перекосом как в зубчатых зацеплениях, так и в реальных шарнирах подвески (выполняемых обычно в виде зубчатых муфт), что вызывает' неравномерное распределение нагрузки по длине зубьев зубчатых колес и муфт подвески. Неравномерное распределение нагрузки по длине зубьев муфт подвески центральных колес приводит к возникновению в реальном шарнире реактивных сил и моментов, которые существенно влияют на величину смещения центральных колес и эффективность их плавающей подвески. Перекос в зубчатых зацеплениях может привести к столь значительной концентрации нагрузки по длине контактных линий, что будет частично или полностью потерян эффект, достигнутый от выравнивания нагрузки по параллельным потокам мощности. В этом случае плавающая подвеска центральных колес может оказаться даже вредной с точки зрения нагруженности зубчатых зацеплений. Поэтому применение плавающей подвески центральных колес должно выполняться на основании всестороннего анализа ее эффективности с учетом взаимного влияния погрешностей в торцовой и осевой плоскостях, что вызывает необходимость разработки методов расчетного определения нагрузок в зубчатых зацеплениях при наличии погрешностей изготовления и монтажа зубчатых колес. Таким образом, в реальных планетарных механизмах в отличие от идеальных механизмов имеет место диссимметрия нагружения зацеплений и соединений, диссимметрия геометрическая, обусловленная проявлением погрешностей изготовления и монтажа элементов, приводит к значительной (в связи с малыми величинами деформаций элементов и соединений) диссимметрии нагружения зубьев зацеплений и соединений. Плавающая подвеска центральных колес благоприятно сказывается на снижении диссимметрии нагружения в торцовой плоскости (выравнивая нагрузку по параллельным потокам мощности), в то же время приводит к диссимметрии нагружения в осевой плоскости (вызывая неравномерное распределение нагрузки по длине зубьев зацеплений и соединений).