Творческая работа студента по дисциплине "Техническая механика"

• 1 слайд

  МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ
  
  ГБПОУ СПО <<Нижегородский автотранспортный техникум>>
  
  по учебной дисциплине
  техническая механика
  специальность 190631 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта
  РЕФЕРАТ
  
  
  
  
  
  ВЫПОЛНИЛ:
  Студент: Абрамов Д.Н
  Группа 1Р-13
  ПРОВЕРИЛА:
  Преподаватель: Катина Е.И.
  
  
  Нижний Новгород
  2015 г.
  
  
  На тему:”Планетарные и волновые передачи”
  

• 2 слайд

  Планетарные передачи.
  Определение:
  Планетарной называется передача вращательного движения, имеющая в своём составе зубчатые колёса с перемещающимися геометрическими осями (рис. 8.1).
  Рис. 8.1. Планетарная передача
  (редуктор).
  Рис. 8.2. Планетарная передача (кинематическая схема): 1 – солнечное колесо; 2 – сателлит; 3 – эпицикл; H – водило.
  

• 3 слайд

  Простой планетарный ряд это простейшая планетарная передача, включающая одно солнечное колесо, один эпицикл и одно водило. Главной кинематической характеристикой простого планетарного ряда является его кратность K=z3/z1, где z3 – количество зубьев эпицикла; а z1 – количество зубьев солнечного колеса.
  Кратность простого планетарного ряда равна передаточному числу обращённой передачи - передачи от солнечной шестерни к эпициклу при заторможенном водиле.
  По количеству планетарных рядов планетарные передачи бывают одно-, двух-, трёх-, четырех- и многорядные. По классификации, предложенной проф. В.Н. Кудрявцевым, число центральных колёс обозначается цифрой и буквой K, далее в обозначении передачи через тире указывается число водил, равное количеству планетарных рядов, и буква H (цифра 1 в обозначении опускается). Согласно этой классификации представленная на рис. 8.2 кинематическая схема будет соответствовать передаче 2К-Н.
  Планетарный ряд, у которого ни одно из звеньев не соединено со стойкой, называют дифференциальным. Он обладает двумя степенями свободы, то есть требует для однозначного характера движения всех своих звеньев подвода движения извне к двум из этих звеньев. Если же в планетарном дифференциальном механизме одно из звеньев соединить со стойкой (сообщить ему постоянную скорость вращательного движения равную 0 радиан в секунду), то дифференциальный механизм превращается в передачу. Связывание со стойкой (или между собой) разных звеньев дифференциального планетарного ряда ведёт к изменению передаточного числа планетарной передачи. Применив этот приём к простому планетарному ряду, можно получить 7 вариантов передачи с различными передаточными отношениями, представленными в таблице 8.1.
  

• 4 слайд

  Таблица 8.1.Варианты передаточных отношений простого планетарного ряда
  

• 5 слайд

  Применение планетарных механизмов в коробках передач обеспечивает следующие преимущества:
  1) уменьшение габаритов трансмиссии;
  2) высокую надежность работы (сохранение работоспособности даже при потере нескольких зубьев на одном из центральных колёс);
  3) высокий КПД при относительно больших передаточных числах;
  4) отсутствие поперечной нагрузки на основных валах;
  5) возможность изменения передаточного числа без вывода зубчатых колёс из зацепления;
  6) возможность отсоединения вала двигателя от трансмиссии при использовании фрикционов коробки передач (коробка передач одновременно выполняет роль главного фрикциона);
  7) высокую скорость переключения передач, способствущую повышению темпа движения машины.
  Недостатки планетарных передач:
  1) необходимость повышенной точности изготовления вследствие наличия избыточных связей (наличия «лишних» сателлитов);
  2) резкое снижение КПД при больших передаточных числах.
  

• 6 слайд

  Планетарные передачи, имеющие в своём составе эпициклические колёса с внутренними зубьями, отличаются более высоким КПД по сравнению с передачами, состоящими только из колёс внешнего зацепления. Именно поэтому в планетарных коробках передач используются простейшие планетарные ряды с эпициклом. Число переключений в одном ряду обычно не превосходит трёх с целью упрощения системы управления переключающими фрикционами и тормозами. Количество планетарных рядов в одной коробке передач тоже обычно не превышает трёх.
  Особенности проектирования и расчёта планетарных передач связаны с наличием избыточных кинематических связей (нескольких сателлитов). Этим свойством планетарного ряда объясняется необходимость выполнения трех обязательных условий существования планетарного ряда:
  1) Условие соседства: число сателлитов в планетарном ряду должно быть таким, чтобы соседние сателлиты не касались друг друга.
  Из геометрических соотношений простого планетарного ряда нетрудно получить выражение для ограничения числа сателлитов сверху
  
  ;(8.1)
  
  где z1, z2, z3 – соответственно числа зубьев солнечного колеса, сателлита и эпицикла, а углы выражены в радианной мере.
  

• 7 слайд

  
  
  2) Условие соосности: центральные колеса планетарного ряда и водило имеют общую геометрическую ось вращения. Для простого планетарного ряда это условие выливается в равенство межосевых расстояний зацепления солнечного колеса с сателлитом a1-2 и зацепления сателлита с эпициклом a2-3. Так как в планетарных рядах применяются прямозубые колёса, а в простом ряду все колёса одного модуля m, можем записать
  .(8.3)
  Приравнивая друг другу правые части равенств (8.3), получаем
  ;(8.4)
  3) Условие сборки: числа зубьев центральных колес должны быть пропорциональны количеству сателлитов или
  и;(8.9)
  где int (читается «интегер») – аббревиатура, означающая любое целое число.
  Разветвление потока мощность при передаче силовых нагрузок через сателлиты обусловливает необходимость принятия специальных мер для обеспечения равномерности распределения нагрузок между сателлитами.
  

• 8 слайд

  Выравнивание нагрузки между сателлитами может быть достигнуто путём:
  1) повышения точности изготовления всех деталей передачи;
  2) выполнения одного из центральных колёс, сателлитов или водила плавающими, то есть имеющими некоторую радиальную подвижность относительно сопряжённых деталей (эпицикл в бортовом редукторе БРДМ), и
  3) использование упругих элементов конструкции (обод эпицикла повышенной гибкости, оси сателлитов малой жёсткости и т.п.).
  Прочностной расчёт планетарных передач выполняют по формулам для цилиндрических передач. При определении расчётного момента в зубчатом зацеплении, учитывается число сателлитов, передающих рабочие нагрузки, и неравномерность нагружения их зубьев. Для жёсткой передачи без специальных мер выравнивания нагрузки в расчётные формулы вводят коэффициент неравномерности , а при использовании приёмов, выравнивающих нагрузку на зубьях сателлитов . Далее расчёт ведут по наиболее нагруженному (внешнему) зацеплению.
  Поскольку планетарные механизмы в исходном состоянии имеют две степени свободы, это их свойство предопределило использование этих механизмов в качестве дифференцирующих (суммирующих). В режиме дифференциала работают планетарные суммирующие механизмы автомобильных дифференциалов с коническими колёсами, планетарные механизмы поворота гусеничных машин (БМП-2, БМП-3, танков, гусеничных тягачей и т.п.).
  Для изготовления элементов планетарных передач используют углеродистые машиностроительные и легированные стали, подвергаемые улучшающей термической обработке, как и для рядовых передач.
  

• 9 слайд

  Волновые передачи.
  Определение:
  Волновыми называют механические передачи, включающие контактирующие между собой гибкое и жёсткое звенья и обеспечивающие передачу и преобразование движения за счёт деформирования гибкого звена.
  В технике применяется несколько видов волновых передач:
  1) винтовые волновые передачи, предназначенные для преобразования вращательного движения в поступательное и/или для передачи этого движения в загерметезированное пространство;
  2) фрикционные волновые передачи, предназначенные для преобразования (чаще всего сильного редуцирования) вращательного движения и/или для передачи этого движения в загерметезированное пространство, и
  3) зубчатые волновые передачи, имеющие аналогичное фрикционным предназначение, но способные передавать существенно большие мощности.
  Принцип использования волновой деформации для передачи и преобразования движения был предложен инженером А.И. Москвитиным в 1944 году для фрикционной передачи, а в 1959 году в США был выдан патент Уолтону Массеру (Walton Musser) на зубчатую волновую передачу. В качестве силовых передач нашли применение главным образом зубчатые волновые передачи, которые и будут рассмотрены в настоящей лекции.
  

• 10 слайд

  В большинстве известных конструкций гибким является колесо с внешним зубчатым венцом, а жёсткое колесо снабжено внутренними зубьями (рис. 8.3). Такая волновая передача включает 3 основных звена: гибкое 1 и жёсткое 2 колёса и генератор волн H.
  Рис. 8.3. Волновая зубчатая передача
  Обычно конструктивно входной вал редуктора соединяют с генератором волн, а выходной с гибким колесом, в этом варианте конструкция редуктора получается наиболее компактной и технологичной. Однако при передаче вращательного движения через герметичную стенку удобнее гибкое колесо сделать неподвижным, а выходной вал связать с жёстким колесом.
  За один оборот генератора волн в зацепление войдут все зубья жёсткого колеса, а так как число зубьев гибкого колеса z1 несколько меньше числа зубьев жёсткого колеса z2, гибкое колесо будет вынуждено сделать часть оборота равную разности чисел зубьев жёсткого и гибкого колёс z2- z1, но в противоположную вращению генератора волн сторону, следовательно, передаточное отношение составит
  

• 11 слайд

  
  ;(8.14)
  
  а с учётом одинаковости модуля зацепляющихся колёс
  
  .(8.14а)
  Рассматривая аналогичным образом передачу движения в редукторе с неподвижным гибким колесом и подвижным, связанным с выходным валом, жёстким колесом не трудно установить, что передаточное отношение
  
  .(8.15)
  
  С целью исключения интерференции (набегания друг на друга) зубьев разность их числа жесткого z2 и гибкого z1 колёс должна быть пропорциональна числу волн волнового генератора.
  КПД волновых передач относительно высок, но резко падает с увеличением передаточного числа, а с увеличением нагрузки вначале растёт до максимального, а потом, при дальнейшем возрастании нагрузки, резко снижается. При оптимальной нагрузке в пределах передаточного числа
  80  u  250 коэффициент полезного действия 0,9    0,8.
  

• 12 слайд

  Достоинства волновых передач:
  1. большое передаточное число (до 320, а в некоторых случаях и более);
  2. большое число зубьев, одновременно находящихся в зацеплении (обычно от 40 до 80%) и большая нагрузочная способность – масса волнового редуктора меньше массы планетарного той же мощности, а объём может составлять около 30% от объёма последнего;
  3. высокая кинематическая точность вследствие многозонности и многопарности зацепления;
  4. высокий КПД, при больших передаточных числах превышающий КПД планетарных передач;
  5. отсутствие поперечных нагрузок на валах вследствие симметричности конструкции;
  6. возможность передачи движения в герметизированное пространство;
  7. низкий уровень шума;
  8. возможность использования в качестве дифференциального механизма;
  9. малое число деталей и относительно низкая стоимость;
  10. высокая технологичность изготовления.
  Недостатки волновых передач:
  1. невозможность получения низких значений передаточных чисел (для стальных гибких колёс umin 80, для пластмассовых  umin 20);
  2. трудность индивидуального производства и ремонта передач вследствие необходимости специальных инструмента и оснастки для изготовления гибкого колеса;
  3. относительно низкий срок службы (срок службы стандартных волновых редукторов составляет около 104 часов – чуть больше года непрерывной работы).
  

• 13 слайд

  
  
  
  
  
  !!!ВСЕМ СПАСИБО ЗА ПРОСМОТР!!!