Теоретическая оценка коэффициента полезного действия сферической шариковой передачи, работающей в мультипликаторном режиме

Abstract

Рассмотрены вопросы создания мультипликаторов для ветрогенераторов средней мощности. Предложена принципиальная кинематическая схема мультипликаторного механизма на основе сферической шариковой передачи. В процессе работы передачи сателлит совершает сферическое движение, а установленные на нем в два ряда промежуточные тела качения перемещаются по беговым дорожкам ведущего вала и корпусной втулки. Исследованная передача позволяет реализовывать большие передаточные отношения и коэффициенты мультипликации скорости при малых габаритных размерах и массе соответственно. Разработан алгоритм теоретического определения среднего коэффициента полезного действия передачи в редукторном и мультипликаторном режимах в зависимости от ее геометрических параметров и коэффициентов трения. Исследовано влияние передачи коэффициента мультипликации, разницы чисел шариков в рядах сателлита и коэффициента трения на коэффициент полезного действия. В системе NX получены результаты компьютерного моделирования работы передачи, подтвердившие полученные теоретические зависимости. The paper considers issues of creating multipliers for the medium power wind generators. It proposes a basic kinematic diagram of the multiplier mechanism based on the spherical ball gear. The satellite makes a spherical motion during the gear operation, and the intermediate rolling elements mounted on the satellite in two rows are moving along the drive shaft and the housing sleeve treads. The gear under study makes it possible to realize large values of the gear ratios and speed multiplication factors with small overall dimensions and weight, respectively. An algorithm was developed for theoretical determination of the gear average efficiency in the reducer and multiplier modes depending on its geometric parameters and friction coefficients. The paper studies influence of the multiplier coefficient transfer, difference in the number of balls in the satellite rows and friction coefficient on the efficiency. Computer simulation results of the gear operation were received in the NX system, which confirmed the obtained theoretical dependencies.