Синтез планетарной коробки передач

Министерство образования и науки РФ

Рубцовский индустриальный институт (филиал)

Алтайского государственного технического университета им. И.И.Ползунова

Кафедра «НТС»

Расчетная работа

по дисциплине «Конструирование и расчет колесных и гусеничных транспортно-тяговых машин»

Тема: «Синтез планетарной коробки передач»

Выполнил

Студент группы АТ-61д ___________________________________Р.С. Вагин

Принял

Доцент кафедры _________________________________________И.В. Курсов

Рубцовск

2011 год

Исходные данные:

Задание:

Построить возможные кинематические схемы. Провести анализ и выбрать оптимальную схему планетарной коробки передач.

Решение:

Запишем систему исходных уравнений, без учета :

Так как во втором уравнении есть коэффициент менее 1, то разделим уравнение на 0,6:

Исключая из уравнений (1), (2), (3) , получим:

Исключая из уравнений (1), (2), (3) , получим:

Исключая из уравнений (8), (9) , получим:

Из полученных уравнений необходимо выбрать наиболее подходящие.

1.     Значение характеристики ряда k должны лежать в пределах от 1,4

до 4.

2.     Частота вращения сателлитов не должна превышать при работе на холостом ходу 10000 об/мин, под нагрузкой 8000 об/мин.

3.     Выбранная схема должна обеспечивать компоновку.

Все данные заносим в таблицу 1.

Таблица 1.

№

Уравнение

k

 

схема

1

 

4,5

-

-

k 

2

 

1,667

11795

-

 

3

 

3,5

1600

 

-

4

 

2,429

6798

 

-

5

 

1,182

-

-

k 

6

 

1,750

9332

 

7

 

7,512

-

-

k 

8

 

6,152

-

-

k 

9

 

1

-

-

k 

10

 

1,307

4291

 

-

Построим обобщенный план скоростей (рисунок 1).

 

Рисунок 1 – Обобщенный план скоростей.

Определим относительные частоты вращения сателлитов .

Расчет будем проводить только для тех уравнений, где значение k находиться в пределах допустимых значений.

Рассчитываем (2) уравнение:

1 передача:

 

 

2 передача:

3 передача:

Задний ход:

 

Рассчитываем (3) уравнение:

1 передача:

 

 

2 передача:

3 передача:

 

 

Задний ход:

 

 

Рассчитываем (4) уравнение:

1 передача:

 

 

2 передача:

Задний ход:

 

Рассчитываем (6) уравнение:

1 передача:

 

 

2 передача:

 

 

Задний ход:

 

Рассчитываем (10) уравнение:

 

1 передача:

 

 

 

2 передача:

 

 

 

Задний ход:

 

 

 

Из четырех уравнений, которые являются годными и условно годными (3), (4), (6), (10) составляем комбинации по три уравнения в группе. Количество групп определяем по формуле:

 

№

группы

Схема

Годность

I

3-4-6

4-6-3

6-3-4

-

-

-

II

3-4-10

4-10-3

10-3-4

+

+

-

III

3-6-10

6-10-3

10-3-6

+

-

-

IV

4-6-10

6-10-4

10-4-6

-

-

-

Составляем структурные схемы уравнений 4-6-3 и 3-4-10 и кинематическую схему уравнения 3-4-10  (рисунок 2)

Определим КПД планетарной коробки передач на второй передачи.

Определим кинематическое передаточное отношение. Запишем уравнения в виде:

 

Рисунок 2 – структурная и кинематическая схемы планетарной коробки передач

Определим КПД планетарной коробки передач на 1 передачи.

Составим систему уравнений рядов 3-4-10

Решим систему, исключив из неё  ,  и выразив  через , , и :

 

Откуда кинематическое передаточное отношение рано:

Определим силовое передаточное отношение:

КПД второй передачи равно:

Подбираем числа зубьев для 4 ряда.

 тогда минимальное число зубьев имеет сателлит, поэтому подбор чисел зубьев надо начинать с него.

Количество зубьев сателлита определим из условия соосности и сборки:

Подбираем  таким, чтобы число зубьев было целым:

, тогда: , , .

Определим моменты, приложенные к элементам рядов на 1 передачи:

3 ряд:

 

 

 

4 ряд:

 

 

 

10 ряд:

 

 

 

Момент на фрикционе равен: