Планетарна передача

Реферат: UA 82754 U UA 82754 U 5 10 15 20 25 30 35 Планетарна передача належить до передач обертального руху і одержання меншої потужності на ведучому валу в порівнянні з потужністю на веденому валу. Відома планетарна передача, що складається з корпуса, розміщених в ньому ведучого і веденого валів, закріпленого на ведучому валу водила з установленими на ньому віссю із розміщеними на ній двома сателітами, що зачіплюються із сонячними колесами, одне з яких закріплене на корпусі, а інше з'єднане з веденим валом, рис. 11.14, с. 470, [1]. Ця передача має більшу несучу здатність в порівнянні з іншими передачами обертального руху, але її коефіцієнт корисної дії менший від одиниці. В основу корисної моделі поставлено задачу у відомій планетарній передачі, що складається з корпуса, розміщених в ньому ведучого і веденого валів, закріпленого на ведучому валу водила з установленою на ньому віссю із розміщеними на ній двома сателітами, що зачіплюються із сонячними колесами, одне з яких закріплене на корпусі, а інше з'єднане з веденим валом, шляхом установки на осі проміжного сателіта, що зачіплюється з додатковим сателітом, закріпленим на додатковій осі, кінематично сполученій з водилом, зменшити величину моменту, гальмуючого рух водила, та збільшити корисну потужність, що дасть можливість одержати планетарну передачу з коефіцієнтом корисної дії більшим від одиниці. На кресленні зображено кінематичну схему планетарної передачі. Планетарна передача складається із корпуса 1, розміщених в ньому ведучого вала 2 і веденого вала 3, закріпленого на ведучому валу 2 водила 4 з установленою на ньому віссю 5 із розміщеними на ній сателітами 6 і 7, так що сателіт 6 зачіплюється із сонячним колесом 8, закріпленим на корпусі 1, а cателіт 7 зачіплюється із сонячним колеcом 9, з'єднаним з веденим валом 3. На осі 5 розміщено також проміжний сателіт 10, що зачіплюється із додатковим сателітом 11, закріпленим на додатковій осі 12, яка за допомогою електрогенератора 13 сполучена з водилом 4, так що на додатковій осі 12 закріплено ротор електрогенератора 13, а його корпус з'єднаний з водилом 4. Додаткова вісь 12 може сполучитись з водилом 4 за допомогою магнітного чи фрикційного механізму або іншим способом. Аналогічно рис. 11.15, с. 473, [1], для збільшення несучої здатності планетарної передачі, на водилі 4 може бути установлено декілька осей із розміщеними на кожній по два сателіти, що зачіплюються з сонячними колесами 8 і 9, та проміжні сателіти, кожен з яких зачіплюється із додатковими сателітами, закріпленими на додаткових осях, кінематично сполучених з водилом 4. Планетарна передача працює таким чином. Обертальний момент Т2, прикладений до ведучого вала 2, обертає його разом з водилом 4 з кутовою швидкістю ω2. Водило 4 переносить вісь 5 і додаткову вісь 12 разом із сателітами 6 і 7, проміжним сателітом 10 і додатковим сателітом 11. Оскільки сонячне колесо 8 нерухоме, то сателіт 6, крім переносного руху, здійснює обертання відносно осі 5 разом із цією віссю і сателітом 7, який в свою чергу обертає з кутовою швидкістю ω 3 сонячне колесо 9 і ведений вал 3, створюючи на ньому обертальний момент Т 3. Передаточне відношення кутових швидкостей від веденого вала 3 до ведучого вала 2 визначається по формулі U32  40 3 rr  1 7 8 2 r6r9 , де r6, r7, r8 і r9 - радіуси сателітів 6 і 7 та сонячних коліс 8 і 9. Проміжний сателіт 10, здійснюючи складний обертальний рух, обертає з кутовою швидкістю ω12 додатковий сателіт 11 і додаткову вісь 12, створюючи на ній обертальний момент Т 12. Прийнявши для спрощення формул, r1о=r6 одержимо 45 50 55  r  12  1  8 2  r  11   , де r10 і r11 - радіуси проміжного сателіта 10 і додаткового сателіта 11. Під дією обертальних моментів Т 2 і Т3 в точках зачеплення сонячних коліс 8 і 9 та сателітів 6 і 7 діють колові сили F6 i F7, які через сателіти 6 і 7 та вісь 5 передаються на водило 4. При додатному U32>0 колова сила F6 рухає водило 4, a F7 гальмує рух водила 4. В точці зачеплення проміжного сателіта 10 і додаткового сателіта 11 діють колові сили F 10, яка передається на водило 4 через вісь 5, і F11, яка передається на водило 4 через додаткову вісь 12. Оскільки напрями ω12 і ω2 співпадають, то F10 рухає водило 4, a F11 гальмує рух водила 4. Крім цього колова сила F11 створює додатковий обертальний момент Т 12=F11r11, який передаючись через корпус електрогенератора 13, обертає водило 4. Величини колових сил визначаються із рівностей 1 UA 82754 U F6  T3r7 ; r6r9 F7  T3 r9 . Для спрощення розрахунків доцільно взяти F10=F11=F7. Тоді обертальний момент Т2 на ведучому валу 2 визначається із рівності  r T2  F6 r8  r6   F7 r9  r7   F10 r9  r7  F11 r9  r7  r10  r11   T12  T3   U32  10  r9  5    . Затрачена потужність на ведучому валу 2 буде P2  T2 2  T3 r10  r9U32  2 r9 . Корисна потужність Р складається із потужності Р3 на веденому валу 3 та додаткової потужності Р12 електричного струму, виробленого електрогенератором 13. P  P3  P12  T3 3  T12 12  2   T3U32 2  T3 10 Коефіцієнт корисної дії заявленої планетарної передачі з урахуванням 20 % втрат на тертя, деформацію і нагрів деталей визначається по формулі  15 25 30 35 0,8P 0,8r9U32  r8   P2 r10  r9U32 . При r6=133; r7=103; r8=305; r9=335; r10=133, одержується η=9,44. При відсутності проміжного сателіта 10, додаткового сателіта 11 і додаткової осі 12 одержується прототип по рис. 11.14, с. 470, [1]. Потужність, яку необхідно прикласти до ведучого вала 2 в такій планетарній передачі буде P21=(F6(r8+r6)-F7(r9+r7))ω2=T3U32ω2. Корисна потужність на веденому валу 3 буде Р31=T3U32ω2. Коефіцієнт корисної дії такої планетарної передачі:  20 r8 T r U  r  2  3 9 32 8 2 r9 r9 . 0,8P31  0,8 P21 завжди буде меншим від одиниці. Отже наявність установленого на осі 5 проміжного сателіта 10, який зачіплюється з додатковим сателітом 11, установленим на додатковій осі 12, кінематично сполученій з водилом 4, що відрізняє заявлену планетарну передачу від прототипу по [1], дає можливість перенести колову силу, гальмуючу рух водила 4, із осі 5 на вісь 12, що зменшує плече сили, гальмуючої рух водила 4, та одночасно збільшити величину корисної потужності за рахунок додаткової потужності електричного струму, виробленого електрогенератором 13. Аналогічний результат одержується при установці на водилі 4 декількох осей і додаткових осей. Таким чином наявність нових ознак, які суттєво відрізняють заявлену планетарну передачу від існуючих, створюють позитивний ефект, дають можливість досягти заявленого технічного результату, забезпечуючи для заявленої планетарної передачі коефіцієнт корисної дії більший від одиниці. Сонячні колеса і сателіти можуть виготовлятись зубчастими або без зубів. Тому в точках зачеплення колові сили можуть передаватись за рахунок зубів або сил тертя. Така планетарна передача може застосовуватись як екологічно чистий двигун з коефіцієнтом корисної дії, більшим від одиниці. Джерело інформації: 1. Кіницький Я.Т., Теорія механізмів і машин. - К: Наукова думка, 2002-661 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 Планетарна передача, що складається з корпуса, розміщених в ньому ведучого і веденого валів, закріпленого на ведучому валу водила з установленими на ньому осями із розміщеними на кожній з них по два сателіти, що зачіпляються із сонячними колесами, одне з яких закріплене на корпусі, а інше з'єднане з веденим валом, яка відрізняється тим, що на кожній з осей розміщено проміжні сателіти, які зачіплюються із додатковими сателітами, закріпленими на додаткових осях, кінематично сполучених з водилом. 2 UA 82754 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3