Геометрический анализ и теоретическая оценка КПД плоско-конического зацепления сферической роликовой передачи

Abstract

Целью исследования являлась оценка влияния коэффициентов трения и геометрических параметров сферической роликовой передачи на ее КПД. Передача нагрузки осуществляется посредством плоско-конического зацепления двух рядов роликов, установленных на сателлите, с неподвижным и ведомым плоскими центральными зубчатыми колесами. С помощью сферической роликовой передачи можно реализовать широкий диапазон передаточных отношений (16…200) и снизить материалоемкость редуктора, обеспечив отношение его массы к номинальному передаваемому моменту менее 0,1 кг/(Н·м). Основной задачей настоящих исследований являлось определение угла подъема пространственных замкнутых центровых кривых с помощью которых формируются поверхности зубьев центральных колес. Методы исследований основывались на применении законов классической механики и алгоритмов компьютерного моделирования в системе NX. Новизна исследований опре деляется новизной исследуемого технического объекта, его малой изученностью, отсутствием подробных методик его расчета и проектирования. В результате, на основе анализа геометрической модели сателлита получены уравнения центровых кривых и разработан алгоритм определения угла подъема центровой кривой в среднем сечении зубьев центральных колес, что позволяет проводить силовой анализ передачи. Проведена оценка применимости формулы для расчета среднего угла подъема кусочно-винтовой кривой, расположенной на цилиндрической поверхности для передач сферического типа и установлена необходимость его корректировки с учетом заданного передаточного отношения и угла наклона кривошипа ведущего вала. Разработан алгоритм теоретического определения КПД сферических роликовых передач на этапе проектирования.