С» = <А-2>
де q' = C,+—+ -^ + (С4х,) + (-^+(С6х2)+12^ + (Сах12) + (с9хЯ (А.З)
Zn1 Zn2 Zn1 Zn2
Таблиця А.1 — Коефіцієнти для формули (А.З)
с, |
С3 |
с3 |
с4 |
с5 |
св |
с7 |
С8 |
с9 |
0,04723 |
0,15551 |
0,25791 |
-0,00635 |
-0,11654 |
-0,00193 |
-0,24188 |
0,00529 |
0,00182 |
А.2.3 Коефіцієнт заготівки зубчастого колеса, CR
CR = 1 для масивних дискових зубчастих коліс.
Для інших зубчастих коліс:
С
(А.4)
(А.5)
ІП(МЙ)Граничні умови:
Коли bs/b < 0,2, підставляють bs/b = 0,2;
Коли bs/b > 1,2, підставляють bs/b = 1,2;
Коли sR/mn< 1, підставляють sR/sn = 1.
Див. рисунок А.1 щодо позначень.
А.2.4 Коефіцієнт вихідного контуру, Св
Для встановленого вихідного контуру78' CBS = 1 (стандартна величина).
Для інших вихідних контурів CBD (змінна величина) можна отримати з рівняння (А.5)
C8D = [1 + 0,5 (1,2 — /7fp / П7п)] [1 — 0,02(20° — аР)].
А.2.5 Додаткова інформація
Внутрішнє зачеплення: приблизні величини теоретичної одиничної жорсткості зубців внутрішнього зачеплення можна визначити з формул (А.2) та (А.З) через підстановку нескінченності для zn2.
Питоме навантаження (FtK^)/b < 100 Н • мм.
В
с — 0,8 cth Or Cg cosp
■10,25
100b
(A.6)
А.2.6 Жорсткість зачеплення, су
Для прямозубих зубчастих передач з єа > 1,2 і косозубих зубчастих передач з р < 30° жорсткість зачеплення представлено:
су= С (0,75 єа + 0,25) (А.7)
з с' згідно з формулою (А.1).
Рисунок А.1 — Коефіцієнт заготівки колеса CR: середні величини для зачеплених зубчастих коліс подібної або жорсткішої конструкції заготівки колеса
ДОДАТОК В
(обов’язковий)
СПЕЦИФІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ МЕНШ ПОШИРЕНИХ
КОНСТРУКЦІЙ ЗУБЧАСТИХ ПЕРЕДАЧ
В.1 Динамічний коефіцієнт Kvдля планетарних зубчастих передач
В. 1.1 Загальні положення
У рядах зубчастих передач, що охоплюють багатократні зубчасті зачеплення, такі як «паразитні» колеса, вінець, сателіт і шестерні планетарної передачі, є кілька власних частот. Вони можуть бути вищі або нижчі, ніж власна частота простої зубчастої пари, яка має тільки одне зачеплення.
Хоча величини Kv, визначені за формулами цього стандарту, будуть вважати ненадійними, проте вони можуть бути корисними, як попередні оцінення. Рекомендовано, щоб, якщо можливо, вони були переоцінені, використовуючи точніші методики.
Метод А з ISO 6336-1:1996 є переважним для аналізу менш поширених конструкцій передач. Див. 6.1.1 ISO 6336-1:1996 щодо подальшої інформації.
.1.2 Розрахунок відносної маси зубчастого колеса з зовнішніми зубцями
Див. 5.6.2.
. 1.3 Визначання резонансної частоти обертання для менш поширених конструкцій зубчастих передач
Визначати резонансну частоту обертання для менш поширених конструкцій зубчастих передач треба, використовуючи метод A ISO 6336-1:1996. Проте інші методи можна використовувати, щоб апроксимувати впливи. Деякими прикладами є таке:
Діаметр вал-шестерні майже дорівнює діаметру на середині висоти зуба с/т1.
Висока крутильна жорсткість вал-шестерні значною мірою компенсується масою вала. Таким чином, резонансну частоту обертання можна обчислити нормативним способом, використовуючи масу шестерні (зубчаста частина) і нормальну жорсткість зачеплення сг
Два жорстко з’єднані співвісні зубчасті колеса.
Повинна бути долучена маса більшого зі з’єднаних зубчастих коліс.
Одне велике колесо ведеться двома шестернями.
Через те, що маса колеса звичайно набагато більша, ніж маси шестерень, кожне зачеплення можна розглядати окремо, тобто:
як пару, що містить першу шестерню і колесо;
як пару, що містить другу шестерню і колесо.
Планетарні передачі.
Через наявність багатьох передавальних потоків, які охоплюють різні жорсткості, інші ніж жорсткість зачеплення, вібраційна поведінка планетарних передач дуже складна. Таким чином, коефіцієнти з простих формул взагалі не досить коректні і величини, отримані з методу в цьому стандарті, повинні бути перевірені за допомогою послідовно деталізованого теоретичного або експериментального аналізу або на основі досвіду експлуатації. Див. також пояснення до цього додатка.
Центральна шестерня/сателіт.
Приведена маса для визначання резонансної частоти обертання центральної шестерні п£1 представлена як:
т - JP|a Jsun (В.1)
'"red / . 2 { /• 2 у
Р'-'рІа Пз sun ) + (у sun Пэ ріа )
де Jpia* і Jsun* — моменти інерції на одиницю ширини зубчастого вінця одного сателіта і центральної шестерні відповідно в кілограм-міліметр квадратний на міліметр (кг • мм2/мм);
Пз sun — 0,5 dfr sun,
Пз ріа = 0,5 Ф, ріа, р — число сателітів у ступені зубчастої передачі, що розглядають
.
Величину mred, що визначена з формули (В.1), треба використовувати для розрахунку N (див. 5.6.2.2), де повинні бути використані жорсткість зачеплення приблизно рівної одноступінчас- тої планетарної передачі замість жорсткості зачеплення су і число зубців центральної шестерні замість Zf.
Стосовно планетарних передач, то потрібно зазначити, що Ft у формулах (12), (13) і (14) дорівнює повному окружному навантаженню, прикладеному до центральної шестерні, поділеному на число сателітів.
Сателіт/зубчасте колесо з внутрішніми зубцями, нерухомо з’єднане з корпусом редуктора.
У цьому випадку можна припустити, що маса зубчастого колеса з внутрішніми зубцями є нескінченна. Таким чином, відносна маса стає рівною приведеній масі сателіта. Це може бути визначено як:
= (В.2)
ріа
з приміткою, зазначеною вище.
Сателіт/рухоме зубчасте колесо з внутрішніми зубцями.
У цьому випадку приведену масу зубчастого колеса з внутрішніми зубцями можна визначити, як для колеса з зовнішніми зубцями, і відносну масу сателіта розрахувати згідно з формулою (В.2). Методику, описану в В.1.3 с), треба використовувати, коли зубчасте колесо з внутрішніми зубцями міститься в зачепленні з кількома сателітами.
1.4 «Паразитні» зубчасті колеса
Приблизні величини можна отримати з наступного, коли приводне і ведене зубчасті колеса є приблизно одного розміру, «паразитне» зубчасте колесо близьке до того розміру або трохи більше:
відносна маса:
2
^red '
(В.З)
ГТг 7^
'Ы ! z'b2 | 'ЬЗ
J2 /з
жорсткість зачеплення:
су = 0,5 (су1>2 + сТ2,з)- (В-4)
де JbJ2, — моменти інерції на одиницю ширини зубчастого вінця шестерні, паразитного зуб
частого колеса і колеса відповідно в кілограм-міліметр квадратний на міліметр (кг • мм2/мм);
су12 — жорсткість зачеплення приводного і «паразитного» зубчастих коліс;
су2,з — жорсткість зачеплення «паразитного» і веденого зубчастих коліс (див, додаток А щодо визначення су). Рекомендовано більш точний аналіз, якщо номінальна частота обертання міститься в діапазоні 0,6 < N < 1,5.
Якщо паразитне зубчасте колесо значно більше від приводного і веденого зубчастих коліс або якщо приводне або ведене зубчасте колесо значно менше від двох інших зубчастих коліс, Ку можна обчислити окремо для кожної пари зачеплення, тобто:
для комбінації приводне—«паразитне» зубчасті колеса, і
для комбінації «паразитне»—ведене зубчасті колеса.
Величини mred, обчислені відповідно до вищезазначеного, можна підставити у формулу (7) у 5.6.2.2, щоб визначити резонансну частоту обертання.
Для випадків, що тут не згадували, рекомендують точний аналіз.
В.2 Коефіцієнти розподілу навантаження по довжині контактних ліній Кнр, KFpдля одно- ступінчастих планетарних передач
Коефіцієнт розподілу навантаження по довжині контактних ліній враховує вплив нерівномірного розподілу навантаження по ширині зубчастого вінця на контактне напруження (Кнр) і напруження вигину (KFp).
Згідно з 7.1.3 а) і 7.6 1 ISO 6336-1:1996, метод С1 придатний для зубчастих передач простих планетарних редукторів, в яких знаходимо такі особливості1'.
Де центральна шестерня або водило та інколи зубчасте колесо з внутрішнім вінцем є плавні; у протилежному випадку порівняний розподіл навантаження між окремими сателітами досягається високою точністю виготовлення, гнучкістю або обома разом. Якщо необхідно, див. вищезазначені пункти щодо деталей.
Встановлюють:
ВІДХИЛ виготовлення fma відповідно до 5.7.2.1;
коефіцієнт припрацювання кр відповідно до 5.7.2.2;
жорсткість зачеплення відповідно до додатка А.
Будь-який нерівномірний розподіл повного окружного навантаження між сателітами перекривається коефіцієнтом Ку (див. 5.1, примітка 4). Таким чином, для цих зубчастих передач Fm= (Ft КА Kv) з Ft, яке є номінальним окружним навантаженням, що передається зачепленням, а для шевронних зубчастих передач сумою навантажень на обидва вінці.
) Прямозубі й одновінцеві косозубі зубчасті передачі2'
— Зубчаста пара без модифікації нахилу зубців, центральна шестерня (г)/сателіт (Р), змонтовані на фіксованій жорсткій осі:
—
4 000 С„( b
= —РК^7Г
З it vEazj
2
• 5,12 +
Су ^гпа 2Fm/b
(B.5)
/<нр відповідно до 5.7.3.2, формула (37).
— Зубчаста пара без модифікації нахилу зубців, центральна шестерня (2)/сателіт (Р) з цапфами, змонтованими на підшипниках у водилі:
—
^нр
4 000
ст
5,12 р
Ір b
7 кр Су 'тла
12J 2Fm/b
(В.6)
/<Нр відповідно до 5.7.3.2, формула (37).
— Зубчаста пара без модифікації нахилу зубців, зубчасте колесо з внутрішніми зубцями (Н)/ сателіт (Р) з цапфами, змонтованими на підшипниках у водилі:
—
8000 сГь}
4іКР Су fma
b 12j 2Fm/b
(В.7)
КНр відповідно до 5.7.3.2, формула (37).
— Зубчаста пара з або без модифікації нахилу зубців, зубчасте колесо з внутрішніми зубцями (Н)/сателіт (Р), змонтованими на фіксованій жорсткій осі:
КНр відповідно до 5.7.3.2, формула (37).
) Шевронні зубчасті передачі3'
— Зубчаста пара без модифікації нахилу зубців, центральна шестерня (2)/сателіт (Р), змонтовані на фіксованій жорсткій осі:
^нр
4 000
З it
ГСр Су fma
^т/ьв ’
(В.8)
1> Відновлювальні сили в зубчастих муфтах проігноровані Відновлювальні сили, які ведуть до нерівномірного розподілу навантаження по ширині зубчастого вінця, можуть виникати, коли елементи передачі негнучкі і характеристики тертя гнучких муфт незадовільні
Див примітку 7 у 5 7 3 1
Див примітки 7 і 8 у 5 7 3
1
— Для тієї самої зубчастої пари, але з модифікацією нахилу зубців (тільки компенсована деформація кручення)9:
КНр відповідно до 5.7.3.2, формула (38).
— Зубчаста пара без модифікації нахилу зубців, центральна шестерня (г)/сателіт (Р) з цапфами, змонтованими на підшипниках у водилі:
—
^нр
4 000 су
Кп —
З тс ₽Е
„ ґ
2ЬвУ 3’2рI dz J
В Ґ/р. _ -Z.'j Gy ^ma
с/рДв 12J Fm/b3'
(В.9)
КНр відповідно до 5.7.3.2, формула (38).
— Зубчаста пара без модифікації нахилу зубців, зубчасте колесо з внутрішніми зубцями (Н)/ сателіт (Р) з цапфами, змонтованими на підшипниках у водилі:
К
(В.10)
- 1 і 3 333CY ґ Д ґ/р 7 Y КР Су 7тан₽ Зтс 12j Fm/6B ’
— Для тієї самої зубчастої пари, алаз модифікацією нахилу зубців (тільки компенсована деформація вигину):
КНр відповідно до 5.7.3.2, формула (38).