Анализ условий подбора чисел зубьев планетарных редукторов

В работе рассмотрены вопросы подбора чисел зубьев для механизмов 2k-h типа A на основе исследования известных условий для их сборки, применяемых при разработке планетарных редукторов раз личных судовых как палубных, так и главных энергетических судовых установок. Отмечается, что учитывая практику проектирования, при подборе чисел зубьев важно выдержать заданное передаточное отношение, обеспечить соосность зубчатых передач механизма, выдержать соблюдение условия соседства сателлитов, обеспечить условия сборки и отсутствие интерференции внутреннего зацепления. Данные условия, выраженные через числа зубьев зубчатых колес, накладывают ограничения на параметры механизмов 2k-h. Проверка условия интерференции внутреннего зацепления на стадии подбора чисел зубьев в существующих методах, как правило, не делается, а выполняется на этапе проверки качества зубчатого зацепления по геометрическим условиям. Подчеркивается, что при таком подходе подбор чисел зубьев рассматривается как задача, решаемая методом последовательных приближений: подбор чисел зубьев — расчет геометрических размеров — проверка качества зацепления — подбор новой комбинации чисел зубьев и т. д. Полученное в работе условие интерференции внутреннего зацепления представлено замкнутой формулой, позволяющей устранить применение метода итерации, требующего большого объема расчетных работ, дает возможность производить его проверку на ранней стадии разработки изделия. Условие «соседства», выраженное уравнением, в котором конструктивный параметр связан с максимально возможным числом сателлитов и гарантированным зазором между их начальными окружностями, позволяет объяснить известные конструкции, не согласующиеся с существующими теоретическими положениями. Условие соосности допускает как четную, так и нечетную разность чисел зубьев центральных колес. Полученные результаты исследования позволяют решать задачи создания механизма с максимально возможным числом сателлитов для уменьшения размеров планетарного механизма как единицы, комплектующей судовой редуктор любой сложности, расширить множество возможных комбинаций чисел зубьев, обеспечивающих заданный конструктив требуя при этом меньшего объема расчетных работ. 

1. Барышников С. О. Основы расчета и конструирования деталей машин крановых устройств / С. О. Барышников, А. Н. Иванов. — СПб.: Изд-во ГУМРФ им. адм. С. О. Макарова, 2020. — 276 с.

2. Барышников С. О. Некоторые проблемные вопросы в оценке несущей способности планетарных редукторов крановых механизмов / С. О. Барышников, А. Н. Иванов, Е. Н. Андрианов // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2020. — Т. 12. — № 6. — С. 1051–1067. DOI: 10.21821/2309-5180-2020-12-6-1051-1067.

3. Кудрявцев В. Н. Планетарные передачи: справочник / В. Н. Кудрявцев, Ю. Н. Кирдяшев, Е. Г. Гинзбург [и др.]. — Л.: Машиностроение, 1977. — 536 с.

4. Жильников Е. П. Расчет и проектирование дифференциального редуктора с двумя соосными воздушными винтами / Е. П. Жильников, В. Б. Балякин, А. В. Суслин. — Самара: Изд-во Самарского университета, 2019. — 76 с.

5. Dleg J. Epicyclic gears design principles, advantages and limitations / J. Dleg // Proc. Int. Conf. Gear. — 1988. — Vol. 2. — Pp. 873–876.

6. Болотовский И. А. Цилиндрические эвольвентные зубчатые передачи внутреннего зацепления / И. А. Болотовский, Б. И. Гурьев, В. Э. Смирнов, Б. И. Шендерей. — М.: Машиностроение, 1977. — 192 с.

7. Нгуен З. Т. Оптимальный геометрический синтез цилиндрических зубчатых передач внутреннего зацепления / З. Т. Нгуен // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. — 2020. — № 2. — С. 388–397.

8. Державец Ю. А. Планетарные редукторы в судовых дизельных и комбинированных дизель-газотурбинных установках / Ю. А. Державец, П. Н. Полуканин // Судостроение. — 1965. — № 11. — С. 38–43.

9. Тесленко Н. А. Планетарные передачи судовых энергетических установок / Н. А. Тесленко, Ю. В. Добровольский. — Л.: Изд-во «Румб», 1974. — 140 с.

10. Черкашин В. П. Выбор коэффициентов смещения и комбинаций чисел зубьев колес однорядных планетарных передач / В. П. Черкашин // Вестник машиностроения. — 1979. — № 1. — С. 34–35.

11. Пшизов А. К. К теории проектирования и расчета конструкции судовой лебедки со встроенным планетарным редуктором / А. К. Пшизов // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2018. — Т. 10. — № 1. — С. 39–49. DOI: 10.21821/2309-5180-2018-10-1-39-49.

12. Иванов А. Н. Перспективы развития грузоподъемных машин / А. Н. Иванов, С. Н. Федотов // Журнал Университета водных коммуникаций. — 2009. — № 3. — С. 22–32.