Учебное пособие по курсу "Теория механизмов и машин", страница 105

                       ,                      откуда

                                     = Ц,                          (15.7)

где Ц — любое целое число (1, 2, 3 и т.д.).

В простейшем случае при n = 0

                                           = Ц.                                (15.8)

Для редуктора Джеймса условие сборки (15.8) запишется так:

                              = Ц.                   (15.9)

5. Условие правильного зацепления предполагает отсутствие интерференции зубьев зацепляющихся колес. Во внешнем зацеплении с нулевыми колесами при числах зубьев обоих колес больше 17 интерференция в виде заклинивания колес будет отсутствовать. Во внутреннем зацеплении интерференции не будет, если число зубьев колеса с внутренними зубьями z3 ³ 81, а шестерни с наружными зубьями z2 ³ 19, как следует из табл. 14.2.

NB 15.1. В планетарных механизмах выбор чисел зубьев ограничивается условиями соосности, соседства, сборки и правильности зацепления.

15.3. Подбор чисел зубьев из пропорций

Задача определения чисел зубьев сводится к составлению исходных уравнений, отражающих условия синтеза для каждой конкретной схемы, и совместному их решению.

А. Редуктор Джеймса.

Для составления пропорции числа зубьев z2 и z3 и отношение g выражают через число зубьев z1. Число зубьев корончатого колеса z3 определяют по формуле (15.3). Число зубьев сателлитов z2 — из формулы (15.2) с учетом (15.3):

                          .              (15.10)

Из условия сборки используют отношение g — формула (15.7). С учетом изложенного составляют пропорцию:

          . (15.11)

Правую часть уравнения (15.11) умножают на nc/z1, получая пропорцию в окончательном виде:

             . (15.12)

В соответствии с пропорцией (15.12) числа зубьев колес:

z1 = pnc; z2 = p /2; z3 = p ; g = p(1 – ncn). (15.13)

В выражениях (15.13) р — коэффициент, назначаемый в соответствии с ограничениями, и прежде всего z17. После расчета чисел зубьев выполняют проверки по пяти условиям синтеза (п. 15.2).

Пример 15.1. Подобрать числа зубьев z1, z2, z3 и КПД редуктора Джеймса (см. рис. 15.1) при  = 6,5; nс = 3; h = 0,96.

Решение:

Составляем пропорцию (15.12):

                        

                                .                              

Числа зубьев колес и отношение g находим из выражений:

                 z1 = 3p; z2 = 6,75p; z3 = 16,5; g = 6,5p (1 – 3n).               

В соответствии с численными сомножителями необходимо принимать р, кратное 4; принимаем р = 8 из условия z1 > 17;

    z1 = 3×8 = 24; z2 = 6,75×8 = 54; z3 = 16,5×8 = 132; g = 52 (1 – 3n).  

Нетрудно видеть, что при р = 4 не выполняется условие неподрезания для центрального колеса (z1 = 3·4 = 12 < 17).

Проверки:

1) условие соосности — формула (15.1):

                               24 + 54 = 132 – 54; 78 = 78;                             

2) кинематическое условие — формула (13.3):

                                    = 1 + 132/24 = 6,5;                                 

3) условие соседства — формула (15.4):

                        (24 + 54) sin(180/3) – 54 = 13,55 > 2;                      

4) условие сборки выполняется, так как g — целое число при любых n (0, 1, 2 и т.д.); либо вторая проверка по формуле (15.9):

                          g =  = 78 — целое число;                        

5) во внутреннем зацеплении интерференция отсутствует, так как z2 > 19, z3 > 81 в соответствии с табл. 14.2. В зацеплении z2/z3 шестерней является колесо 2, а колесом — колесо 3.

Вывод:

Все условия выполнены.

Величину КПД определяем по формуле (13.7):

                          .                        

Б. Эпигипоциклический механизм (см. рис. 13.5).

Принимают отношения чисел зубьев:

                                     ; z2/z1 = y,                                    откуда

                                              z2 = yz1;                                  (15.14)

                                             = xyz1.                                 (15.15)