Strilets, O. R.

Стрілець, О. Р.

Electronic archive of Ternopil National Ivan Puluj Technical University

Матеріали IV Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених та студентів.  Актуальні задачі сучасних технологій – Тернопіль 25-26 листопада 2015.  234 УДК 621.833.65 О.Р. Стрілець, канд. техн. наук Національний університет водного господарства та природокористування,Україна.  КІНЕМАТИЧНІ МОЖЛИВОСТІ ЗУБЧАСТИХ ДИФЕРЕНЦІАЛЬНИХ ПЕРЕДАЧ З ЗАМКНУТОЮ ГІДРОСИСТЕМОЮ  O.R. Strilets, Ph.D. KINEMATIC BENEFITS OF EPICYCLIC GEAR TRAIN WITH A CLOSED CIRCUIT HYDRAULIC SYSTEM  Розглядаються зубчасті диференціальні передачі, які являються основою для створення планетарних коробок передач і дозволяють безсходинково керувати змінами швидкості через вмикання додаткових керуючих пристроїв. Наводяться схеми однорядних і дворядних зубчастих диференціальних передач з пристроями у вигляді замкнутих гідросистем, розроблені на рівні корисних моделей (патенти України на корисні моделі: №№ 7328, 11121, 18514, 18587, 28489, 48301, 48608). Керування змінами швидкості здійснюється за рахунок дроселювання рідини, яка рухається в замкнутій гідросистемі. Наприклад, на рис. 1, а  показана одна із схем однорядної диференціальної передачі з пристроєм для керування змінами швидкості, складається з сонячного зубчастого колеса 1, сателітів 2, опорного зубчастого колеса – епіцикла 3 і водила 4 розміщених у корпусі 5. На корпусі 5 розміщена замкнута гідросистема 6, яка зв’язана з валом епіцикла 3 зубчастою передачею 7. Замкнута гідросистема 6 складається з гідронасоса 8, трубопроводів 9, регулювального дроселя 10, зворотного клапана 11 і ємності 12  для рідини.   Рис. 1. Схеми: а – зубчастої диференціальної передачі з керуванням через епіцикл та ведучою ланкою – сонячним зубчастим колесом; б – замкнутої гідросистеми Розглянутий випадок коли ведучою ланкою буде сонячне зубчасте колесо 1, а веденою – водило 4 (рис. 1, а). Керування зміною веденої ланки – водила 4 здійснюється через епіцикл 3. Якщо прийняти кутову швидкість ведучої ланки 1 за     ω1 = const, тоді за рахунок зміни швидкості колеса – епіцикла 3 (ω3 = var) за допомогою замкнутої гідросистеми 6 можна плавно змінювати швидкість веденої ланки – водила 4 (ω4). Маємо те, що зубчасте колесо – епіцикл 3 через зубчасту передачу 7 приводить у рух шестеренчастий гідронасос 8, який перекачує рідину в замкнутій гідросистемі 6 складеній з трубопроводів 9 і регулювального дроселя 10 – коли регулювальний дросель 10 відкритий. Якщо регулювальний дросель 10 закритий, тоді замкнута гідросистема 6 закрита, тобто шестеренчастий гідронасос 8 зупинений і, при цьому, зубчасте колесо – епіцикл 3 зупинене (ω3 = 0). Таким чином, в залежності від пропускної здатності регулювального дроселя 10, швидкість зубчастого колеса – епіцикла 3 (ω3) змінюється від 0 до ω3max і, при цьому, змінюється швидкість водила 4 (ω4). Зв'язок між швидкостями в такій передачі описується відомим аналітичним Матеріали IV Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених та студентів.  Актуальні задачі сучасних технологій – Тернопіль 25-26 листопада 2015.  235 виразом  )4(13)4(13314 1 uu ,                                                        (1) де )4(13u  – передаточне відношення механізму від сонячного зубчастого колеса 1 до епіцикла 3 при зупиненому водилі 4. Для схем на рис. 1 )/( 13)4(13 zzu  , де 1z  – число зубів сонячного зубчастого колеса; 3z  – число зубів епіцикла. Знак (–) тому, що у передачі є одне зовнішнє (колеса 1-2) зачеплення. Таким чином, врахувавши від’ємне значення передаточного відношення )4(13u , вираз (1) для розглянутої схеми матиме остаточний вигляд  )4(13)4(13314 1 uu .                                                      (2) Для того щоб більш наочно показати характер зміни швидкості через диференціальну передачу з пристроєм у вигляді замкнутої гідросистеми, формула (2) запрограмована на комп’ютері та отримані графічні залежності  )4(13134 ,, uf   , показані на рис.2.  Рис. 2. Залежності  )4(13134 ,, uf   , при 10...1)4(13 u  і срад/1001     У доповіді наводяться приклади зміни швидкості через зубчасту   диференціальну передачу  коли ланкою керування може бути водило, або сонячне зубчасте колесо, або сателіт. Отримані графічні залежності швидкостей між ведучими і веденими ланками або навпаки у цих прикладах, за допомогою засобів комп’ютерного моделювання, подібно, як на рис. 2,  наочно підтверджують можливість керування змінами швидкості і для таких випадків. Плавне керування змінами швидкості у приводах машин через зубчасті диференціальні передачі з пристроями для керування змінами швидкості у вигляді замкнутих гідросистем, у порівнянні з  відомими способами, підвищує довговічність і надійність машин за рахунок зменшення динамічних навантажень на їх деталі та виключення тертя ковзання. 

Kinematic benefits of epicyclic gear train with a closed circuit hydraulic system

http://elartu.tntu.edu.ua/bitstream/123456789/11007/2/ConfATMT_2015v1_Strilets_O_R-Kinematic_benefits_of_234-235.pdf

Kinematic benefits of epicyclic gear train with a closed circuit hydraulic system

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Electronic archive of Ternopil National Ivan Puluj Technical University