Определение размеров зубчатых колёс планетарного редуктора из условия работоспособности подшипников в сателлитах. Проектирование узла сателлита

Минимальная толщина обода, обеспечивающая изгибную прочность сателлита:

h_g³0.5m×=0.5×3×=7,8 мм

12. Диаметр отверстия под подшипник:

D'=(d_f)_g -2h_g = 73,5 - 2 × 7,8 = 57,9 мм

13. Радиальная нагрузка, воспринимаемая наиболее нагруженной опорой сателлита:

F_r=4T_aW/(d_a)n_wn_m = 4×487,8×1,03/81×3×2 = 4135,3 Н

 

где:  число подшипников в опоре n_m=2.

14. Приведённая радиальная нагрузка:

P=VF_rK_бK_T

 

где: V - коэффициент вращения кольца подшипника относительно вектора нагрузки V=1,2

K_б - коэффициент безопасности

K_T - температурный коэффициент K_T=1

Параметры V, K_б, К_т приняты в соответствии с рекомендациями по подбору подшипников.

P = 1,2×4135,3×1,3×1 = 6451 Н

15. Расчётное значение динамической грузоподъёмности подшипника:

С_расч=P×[L_E/(n_зам+1) ]^1/m`/К_кач

где: n_зам - число замен подшипников за весь срок службы передачи

К_кач - коэффициент качества подшипников, зависящий от его класса точности, К_кач =1

- показатель степени, зависящий от типа подшипника, m'=3,33-роликовый подшипник, m'=3,0-шариковый подшипник,

С_расч=6451×(26,7/(0+1))^1/3,33/1=19260 H

16. По найденным значениям p' и С_расч из [1] стр. 389 выбираем подшипник:

радиально-упорный роликовый однорядный конический подшипник типа 7205 ГОСТ333-79 с параметрами: С₁=23400 Н>С_расч=19260 H

D=52 мм; d=25мм; n₁=5 000 об/мин >|n_g1-n_h1|; В=15 мм

17. Фиксирование сателлита относительно подшипников осуществляется дистанционным кольцом и стандартным пружинным кольцом IА52 ГОСТ 13941-80, устанавливаемыми между встроенными подшипниками сателлита.

18. Назначаем основные геометрические параметры щёк водила:

- D_h=m(z_a+z_g)+d+(20¼30)=3×(27+27)+25+30=217 мм;

- t_h=(0.055¼0.065)d_b=0,065×243=15,8 мм;

- t_n=(1.52)t_h=1,5×15,8=23,7 мм;

- d_h=(d_a)+10=87+10=97 мм.

Найденные значения округляем до ближайших нормальных размеров из ряда Ra40.

D_h=220 мм; t_h=16мм; t_n=24 мм; d_h=95 мм.

19. Для осевого фиксирования оси сателлита используются два пружинных кольца IБ25 ГОСТ 13940 - 80

Быстроходная ступень

1. Предложено спроектировать узел сателлита, минимальный по габаритам, удовлетворяющий критериям контактной и изгибной выносливости зубьев и работоспособности подшипника сателлита. Исходные данные представлены в таблице.

2. Определяем минимальный диаметр сателлита, обеспечивающий работоспособность встроенного подшипника. При расчете принимается эквивалентное число оборотов подшипника  млн.об.

 млн.об.

Таблица 5

Исходные данные для проектирования

Наименование параметров	Условное обозначение	Величина	Размерность
Maксимальный момент на центральном колесе	Та	107	Н×м
Коэффициент неравномерности нагрузки между сателлитами	W	1.03	-
Число сателлитов	nw	3	-
Модуль	m	1,75	мм
Число зубьев центрального колеса b	zb	75	-
сателлита g	zg	27	-
центрального колеса а	za	21	-
Делительный диаметр центрального колеса а, удовлетворяющий изгибной выносливости	(d)aF	34,3	мм
Диаметр начальной окружности центрального колеса а, удовлетворяющий контактной выносливости	(d)aH	36,1	мм
Эквивалентное число циклов перемен напряжений сателлита при расчете контактной выносливости	NHeg	103×106	ч. ц.
Частота вращения сателлитов относительно водила	|ng-nh|	912,3	об/м
Рабочая ширина зубчатого колеса	bw	18	мм
Коэффициент формы зуба колеса, лимитирующего изгибную выносливость	YF	3,88	-

Применение конических роликовых подшипников в сателлитах позволит снизить  до 55 мм.

3. Корректируем все зубчатые колёса тихоходной ступени, т.к. =m×Z_g=47,25 мм.

4. Модуль зацепления принимаем:

m=1,75

5. Диаметр центрального колеса а:

6. Число зубьев центрального колеса а:

;

Принимаем .

7. Числа зубьев  и :

      

8. Корректируем рабочую ширину колёс:

поскольку , то:

т.к.  , то принимаем мм; мм.

9. Окончательно:

Z_a=25;

Z_b=89;

Z_g=32.

10. Основные диаметры колёс планетарной ступени:

- делительный диаметр (мм)

- диаметр окружности выступов (мм)

    - диаметр окружности впадин (мм)

(d_f)_a =(d)_a - 2.5m = 43,75 - 2,5 × 1,75 = 39,38 мм

(d_f)_g =(d)_g - 2,5m = 56 - 2,5 × 1,75 = 51,63 мм

(d_f)_b=(d)_b + 2,5m = 155,75 + 2,5 × 1,75 = 160,13 мм

- межосевое расстояние (мм)

a_w=0.5×[(d_a) +(d)_g ] = 0,5 ×[43,75 + 56] = 49,9мм

11. Минимальная толщина обода, обеспечивающая изгибную прочность сателлита:

h_g³0.5m×=0.5×1,75×=4,95 мм

12. Диаметр отверстия под подшипник:

D'=(d_f)_g -2h_g = 51,63 - 2 ×4,95 = 41,73 мм

13. Радиальная нагрузка, воспринимаемая наиболее нагруженной опорой сателлита:

F_r=4T_aW/(d_a)n_wn_m = 4×107×1,03/43,75×3×2 = 1679,4 Н

 

где:  число подшипников в опоре n_m=2.

14. Приведённая радиальная нагрузка:

P=VF_rK_бK_T

 

где: V - коэффициент вращения кольца подшипника относительно вектора нагрузки V=1,2

K_б - коэффициент безопасности

K_T - температурный коэффициент K_T=1

Параметры V, K_б, К_т приняты в соответствии с рекомендациями по подбору подшипников.

P = 1,2×1679,4×1,3×1 = 2620 Н

15. Расчётное значение динамической грузоподъёмности подшипника:

С_расч=P×[L_E/(n_зам+1) ]^1/m`/К_кач

где: n_зам - число замен подшипников за весь срок службы передачи

К_кач - коэффициент качества подшипников, зависящий от его класса точности, К_кач =1

- показатель степени, зависящий от типа подшипника, m'=3,33-роликовый подшипник, m'=3,0-шариковый подшипник,

С_расч=2620×(103/(0+1))^1/3,33/1=12263 H

16. По найденным значениям p' и С_расч из [1] стр. 389 выбираем подшипник:

радиально-упорный роликовый однорядный конический подшипник типа 7203 ГОСТ333-79 с параметрами: С₁=13500 Н>С_расч=12263 H

D=40 мм; d=17 мм; n₁=6300 об/мин >|n_g1-n_h1|; В=12 мм.

17. Фиксирование сателлита относительно подшипников осуществляется дистанционным кольцом и стандартным пружинным кольцом IА40 ГОСТ 13941-80, устанавливаемыми между встроенными подшипниками сателлита.

18. Назначаем основные геометрические параметры щёк водила:

- D_h=m(z_a+z_g)+d+(20¼30)=1,75×(25+32)+17+20=136,75 мм;

- t_h=(0.055¼0.065)d_b=0,055×155,75=8,57 мм;

- t_n=(1.52)t_h=2×8,57=17,14 мм;

- d_h=(d_a)+10=43,75+10=53,75 мм.

Найденные значения округляем до ближайших нормальных размеров из ряда