Коэффициент перекрытия
= [Z1(tga1 - tgw)+Z2(tga2-tgw)]/(2p) = [14(0,737–0,3886)+28(0,547-0,3886)]/6,28 = 1,4818.
3.2.2. Построение картины зацепления
Задаем масштабный коэффициент построения таким, чтобы высота зубьев на чертеже была не менее 40 мм:
l <= 2,25×m/40 = 2,25×4/40 = 0,225 мм/мм.
Принимаем l = 0,2 мм/мм.
Намечаем
точки О1
и О2
на расстоянии
w.
Проводим дуги всех окружностей колес.
Проводим лучи О1А и О2В под углом зацепления к межосевой линии О1О2. Соединяем точки А и В. Линия АВ называется линией зацепления. Пересечение линий АВ и О1О2 дает точку Р - полюс зацепления.
Строим эвольвентные части профилей зубьев колес с точкой контакта в полюсе зацепления. Для этого имитируем процесс обкатки касательных АР, ВР по соответствующим основным окружностям колес.
Неэвольвентные части профилей зубьев проводим по радиальным прямым с закруглениями (галтелями) при переходах к окружностям впадин.
После выполненных построений мы имеем профили зубьев с одной стороны. Учитывая симметричную форму зубьев, зеркально отображаем полученные профили относительно линий симметрии зубьев. Для построения линий симметрии зубьев нужно по делительным окружностям отложить половины толщин зубьев; через полученные точки и центры колес провести прямые. Эти прямые и будут линиями симметрии.
Используя угловые шаги линий симметрии зубьев колес, строим еще два зуба каждого колеса (по шаблонам).
Отмечаем практическую линию зацепления (аb) между точками пересечения окружностей вершин с теоретической линией зацепления АВ. Показываем рабочие участки профилей зубьев.
Определяем коэффициент перекрытия по данным картины зацепления
= <ab>×l/(p×m×cos) = 87×0,2/(3,14×4×0,9397) = 1,47.
3.2.3. Коэффициенты относительного скольжения
Коэффициенты относительного скольжения характеризуют влияние геометрии зубьев на износ профилей. Величины коэффициентов определяются по формулам:
1 = 1+1/u12-AB/(x×u12);
2 = 1+u12-AB×u12/(AB-x),
где u12=Z2/Z1 = 28/14 = 2; AB – длина теоретической линии зацепления (из чертежа áАВñ = 153 мм); х – расстояние от точки А до точки контакта. Составляем таблицу коэффициентов относительного скольжения:
Коэффициент |
x = 0 |
x = Aa |
x = AP |
x = Ab |
x = AB |
1 |
-∞ |
-6,6 |
0 |
0,71 |
1 |
2 |
1 |
0,87 |
0 |
-2,44 |
-∞ |
По данным таблицы строим графики 1, 2.
3.3. Расчет планетарного редуктора
3.3.1. Числа зубьев планетарной передачи
Общее передаточное отношение редуктора
Uобщ = ДВ/H = 301,593/20 = 15,08.
Передаточное отношение планетарного редуктора
U3H = Uобщ/(Z2/Z1) = 15,08/(28/14) = 7,54.
Так как U3H = 1+Z5/Z3 и Z5=Z3+2Z4, то U3H=2+2Z4/Z3. Отсюда
Z4/Z3=(U3H-2)/2 = (7,54-2)/2 = 2,77 > 1.
Принимаем Z3 = 19. Тогда
Z4 = Z32,77 = 192,77 = 53;
Z5 =Z3 + 2Z4 = 19 + 253 = 125.
Число сателлитов из условия сборки
K =(Z3+Z5)/q, q - целое число, т.е.
K = (19+125)/q = 144/q = 1, 2, 3... Принимаем K = 3.
Проверяем условие соседства
K < 180/arcsin[(Z4+2)/(Z3+Z4)]=180/arcsin(55/72) = 3,614.
Для вычерчивания схемы необходимы диаметры начальных окружностей.
Полагая, что колеса будут без смещения, вместо начальных окружностей воспользуемся делительными. Радиус делительной окружности колеса i
Ri = mZi/2 = 4Zi/2.
После расчетов получим
R3 = 38 мм; R4 = 106 мм; R5 = 250 мм.
Схему планетарного редуктора вычертим в масштабе 1:2,5.
