Для отправки ваших публикаций, пожалуйста, зарегистрируйтесь.

Если Вы уже зарегистрированы, то авторизуйтесь на сайте.


  1. Вход или регистрация
  1. Подписка

Ошибки теории расчёта планетарных передач
10 марта 2016             

Автор: С.А. Веденеев, инженер механик, изобретатель, индивидуальный предприниматель. г. Красноярск
 
На протяжении более 60 лет известны планетарные передачи. Теоретические основы положенные и развитые Кудрявцевым, Решетевым, Чернилевским, Ивановым, Чернавским, Кирдяшевым и другими учеными, в том числе зарубежными применялись и применяются до настоящего времени как в проектировании планетарных передач во всех темах их применения, так и в учебных процессах. 
 
Эти методы определения параметров, передаточных отношений, сил, крутящих моментов, оборотов, распределения мощностей, на их основе определения массовых и габаритных размеров передач, коэффициентов, прочностных расчетов ведутся всеми конструкторскими организациями, предприятиями и институтами во всем мире. 
 
Все это относится к фундаментальным исследованиям и теориям в механике, являются общеизвестными. Но, в ней, в теории расчета планетарных передач изначально и повсеместно допущены ошибки, доказательство которых приводится ниже.
 
Эти ошибки допущены вследствие того, что с самого начала создания планетарных передач и в дальнейшем никто не смог найти правильный метод, способ определения передаточных отношений между звеньями планетарных передач, что привело к неправильному определению везде и всегда всех остальных параметров.
 
Метод остановки звена – он является ошибочным.
 
Да, несмотря на эти ошибки, передачи работают. Но работают только за счет запасов прочности закладываемых по конструктивным признакам и по запасам  прочности применяемых материалов.
 
Автор разработал новые метод и формулы правильного определения параметров планетарных передач. Это привело к созданию так названной «виртуальной теории», новому методу определения сил и иных параметров, к которым относится  и определение передаточного отношения между звеньями. 
 
Кроме того, раскрыт новый класс механических передач, не отраженный в международной классификации машин и механизмов. Конструкции не имеют заторможенных звеньев и позволяют создавать приводы машин и механизмов изменяющие передаточное отношение без вывода шестерней из зацепления, без устройств управления, без разрыва потоков передаваемой мощности – адаптивные планетарные вариаторы.
 
Здесь приводятся только две формулы и их обоснование. Остальное, что называется, дело техники и квалифицированный специалист сможет самостоятельно использовать формулы и провести соответствующие расчеты при проектировании планетарных передач.
 
Автор не преследует цель показать полностью новую «виртуальную теорию».   
 
Это займет много времени. Итак. Ошибочная классическая теория проектирования планетарных передач предлагает определять передаточные отношения:
 
1. Между ведущей шестерней 1 и сателлитом 2 по формуле:
I12=Z2/Z1                                                     (1).
 
2. Между ведущей шестерней 1 и водилом Н по формуле:
I1H=(Z3/Z1)+1                                              (2).
 
Это общеизвестные формулы, они отражены в учебниках и справочниках. Но, давайте посмотрим на планетарную передачу, любую простую планетарную передачу, какая есть под рукой.
 
Сделайте один оборот ведущей шестерни α1=360° и проверьте количество зубьев, которое «пройдет» сателлит 2 по зубчатому венцу 3.
 
Для примера возьмем:
  • число зубьев ведущей шестерни Z1=21;
  • число зубьев сателлита Z2=63;
  • число зубьев зубчатого венца Z3=147.
 
По теории классической механики расчета планетарных передач должно получиться, что:
 
- передаточное отношение между ведущей шестерней 1 и сателлитом 2 равно:
I12=63/21=3                          (3);
- передаточное отношение между ведущей шестерней 1 и водилом Н равно:
I1H=(147/21)+1=8                 (4).
 
Тогда следует, что за один оборот ведущей шестерни 1 сателлит 2 повернется:
α2= α1/I12=360/3=120°. 
 
а водило Н повернется:
αН=α1/I1H=360/8=45°.
 
В действительности мы видим, что сателлит «прошел» по зубчатому венцу не 21 зуб, а 18 (!!!). Это означает, что сателлит повернулся не на 120°, как утверждает теория классической механики, а на 102,(875142)°!
 
Так как, 18 зубьев это и есть угол поворота сателлита на 102,(875142)°. Следовательно, классическая теория не права, в ней ошибка, параметры по ней определяются неправильно. Тем более что если измерить точно угол поворота водила то, для данного примера, он составит αН=44,08163°, а не 45°, как определяется по общепринятой теория расчетов.
 
В чем же дело?
 
Дело в том, что применяемый в теории до сих пор метод остановки звена неправилен. Так как, остановив водило Н, как общепринято, рассчитывается простая передача (специалистам понятна терминология), не учитывающая движения звеньев, водила. По этой теории останавливают водило, а на практике останавливают в большинстве случаев зубчатый венец. В этом заключается ошибка классической теории расчета планетарных и дифференциальных передач.
 
Правильно считать по формулам автора, выведенным им и проверенным экспериментально:
 
Первая. Передаточное отношение между ведущей шестерней 1 и сателлитом 2 определяется следующим отношением:
I12=Z2/(Z1-(Z2/Z1))                                                 (5)
 
Вторая. Передаточное отношение между ведущей шестерней 1 и водилом Н определяется отношением:
I1H=Z3/(Z1-(Z2/Z1))                                                (6)
 
Тогда, по приведенному примеру мы и получим:
 
I12=63/(21-(63/21))=3,5;                                                                     
 
α2=α1/3,5=360/3,5=102,(875142)°;                                                                   
 
I1H=147/(21-(63/21))=8,1(6);                                                           
 
αH=α1/8,1666=360/8,1666=44,08163°.     
 
Это истина, действительный доказанный факт. Таким образом, доказана ошибка теории расчетов планетарных передач и даны правильные формулы, зависимости определения для исправления этой ошибки и определения в дальнейшем все параметров планетарных передач.
 
Литература.
  1. Кудрявцев В.Н. Детали машин. Учебник для вузов. Л., «Машиностроение», 1980.
  2. Кудрявцев В.Н., Кирдяшев Ю.Н. (1977) Планетарные передачи. Справочник.
  3. Решетов Д.Н. Детали машин, «Машиностроение», 1989.
  4. Чернилевский Д.В., Детали машин и основы конструирования: учеб. для вузов, М. : Машиностроение, 2006. - 656 с. : ил.
  5. Чернавский С.А., Курсовое проектирование деталей машин, Машиностроение, 1988.
  6. Ж.Ж. Uicker. Shigley, 2003, Теория машин и механизмов, Оксфорд юниверсити пресс, Нью-Йорк.
  7. Б. Поль, 1979, кинематики и динамики плоского механизма, Прентис Холл.
  8. https://en.wikipedia.org/wiki/Epicyclic_gearing
  9. http://www.khkgears.co.jp/de/gear_technology/pdf/gear_guide2.pdf
  10. http://www.hexagon.de/zar5_e.htm

Обсудить статью на Форуме Машиностроителей






Комментариев пока нет
{c_navigation}

Написать комментарий

Другие публикации по теме





Автоматизация промышленных предприятий Автоматизация промышленных предприятий
Диспетчеризация производства, идентификация и прослеживаемость, управление КПЭ (KPI)...
(495) 662-43-70
Rodcraft (Родкрафт), Deprag, Stahlwille (Штальвиль), инструмент Atlas Copco (Атлас Копко), Iscar (Искар), Sandvik Coromant (Сандвик Коромант), Mitsubishi (Митсубиси). Маркировка труб, горячего металла в металлургии. Промышленное оборудование и инструмент
Rodcraft (Родкрафт), Deprag, Stahlwille (Штальвиль), инструмент Atlas Copco (Атлас Копко), Chicago Pneumatic (Чикаго Пневматик), Fuji (Фуджи), Desoutter, Iscar (Искар), Sandvik Coromant (Сандвик Коромант), Mitsubishi (Митсубиси), Korloy (Корлой), Seco tools, SGS tools, Onsrud, Fette, Guhring и пр. Оборудование для маркировки. Маркировка труб, горячего металла в металлургии. Фаскосниматели (фаскорезы, кромкорезы), ручные фрезеры по металлу. Пневмодвигатели (пневматические двигатели, пневмомоторы).
(495) 668-13-58
ИРОК-2М. Купить. Инструкция.
Инструмент ИРОК-2М от производителя. Купить. Скачать инструкцию и другие документы. Прочий электромонтажный инструмент и электрокомпоненты.
(495) 668-13-58 доб. 4
Реклама на сайте и-Маш Реклама на сайте и-Маш      
pr()i-mash.ru