Распределение нагрузки по ширине венца сателлита многопоточной планетарной передачи с повышенной податливостью зубьев у торцов

Приведены результаты исследования многопоточной планетарной передачи с одним внешним и одним внутренним зацеплениями сателлита, нагрузочная способность которой лимитирована контактной прочностью зубьев. Сателлит расположен на двух подшипниках качения, его зубья у торца выполнены в виде консолей для снижения жесткости в зацеплении и уменьшения максимальной погонной нагрузки, вызванной начальным неприлеганием зубьев из-за погрешностей изготовления механизма. Для определения законов распределения нагрузки в зацеплении колес составлены уравнения совместности перемещений зубьев на двух участках линии контакта. Погонная нагрузка на консольной части зуба определена решением дифференциального уравнения четвертого порядка, полученного из уравнений связи деформации консоли зуба и силовых факторов с учетом угла начального неприлегания зубьев. Жесткость зацепления на этом участке вычислена по формулам сопротивления материалов с использованием гипотезы ломаных сечений. Численное решение полученных уравнений позволило определить коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине венца сателлита с консольными зубьями у его торца, необходимый для расчета передачи на прочность, и оценить влияние параметров указанного зацепления на нагрузочную способность планетарного механизма. Сравнительный анализ передач с податливыми и жесткими зубьями сателлита показал, что у первой из указанных передач нагрузочная способность примерно на 10 % больше, чем у второй.
EDN: FBYCKX, https://elibrary/fbyckx

Литература

[1] Сунцов А.С., Вычужанина Е.Ф., Перминова О.М. Оптимизация параметров двухскоростного ручного привода запорной трубопроводной арматуры с автоматическим переключением скоростей. Химическое и нефтегазовое машиностроение, 2021, № 5, с. 30–32.

[2] Плеханов Ф.И., Якимович Б.А. Инновационные разработки механических приводов и возможности их применения в военной технике. Вестник академии военных наук, 2015, № 1, с. 144–146.

[3] Тимофеев Г.А., Панюхин В.В., Сащенко Д.В. Исследование самотормозящихся планетарных передач с одновенцовыми сателлитами. Проблемы машиностроения и надежности машин, 2020, № 4, с. 44–50, doi: https://doi.org/10.31857/S0235711920040148

[4] Ермолаев М.М., Захаров М.Н., Синицына Ю.В. Экспериментальная проверка методик расчета распределения сил в планетарно-цевочных редукторах. Вестник машиностроения, 2020, № 12, с. 12–15.

[5] Boguski B., Kahraman A., Nishino T. A new method to measure planet load sharing and sun gear radial orbit of planetary gear sets. J. Mech. Des., 2012, vol. 134, no. 7, art. 071002, doi: https://doi.org/10.1115/1.4006827

[6] Плеханов Ф.И., Вычужанина Е.Ф. Исследование напряженно-деформированного состояния щеки водила планетарной передачи. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2019, № 8, с. 3–9, doi: http://dx.doi.org/10.18698/0536-1044-2019-8-3-9

[7] Гончаров Ю.А., Баранова И.А. Рациональное проектирование планетарных передач. Вестник машиностроения, 2019, № 7, с. 3–7.

[8] Дворников Л.Т., Жуков И.А. Обоснования начал единой теории планетарных передач. Вестник машиностроения, 2022, № 3, с. 3–9.

[9] Drewniak I., Kopek I., Zawislak S. Kinematical and efficiency analysis of planetary gear trains by means of various graph-based approaches. In: Theory and practice of gearing and transmissions. Springer, 2016, pp. 263–284, doi: https://doi.org/10.1007/978-3-319-19740-1_12

[10] Plekhanov F.I., Goldfarb V.I., Vychuzhanina E.F. Load distribution in meshing of planetary gearwheels and its influence on the technical and economic performance of the mechanism. In: Advanced gear engineering. Springer, 2018, vol. 51, pp. 117–137, doi: https://doi.org/10.1007/978-3-319-60399-5_6

[11] Решетов Л.Н. Самоустанавливающиеся механизмы. Москва. Машиностроение, 1991.

[12] Первушин Г.Н., Сунцов А.С., Вычужанина Е.Ф. Многосателлитная планетарная передача. Патент РФ 2791077. Заявл. 02.11.2022, опубл. 02.03.2023.

[13] Айрапетов Э.Л., Генкин М.Д. Деформативность планетарных механизмов. Москва, Наука, 1973.

[14] Кудрявцев В.Н., Кирдяшев Ю.Н., Гинзбург Е.Г. Планетарные передачи. Ленинград, Машиностроение, 1977. 563 с.

[15] Плеханов Ф.И., Музафаров Р.С. Планетарная передача. Патент РФ 2664608. Заявл. 17.10.2016, опубл. 21.08.2018.