Planetary mechanism: xam, tswvyim, synthesis

Cov txheej txheem:

Planetary mechanism: xam, tswvyim, synthesis
Planetary mechanism: xam, tswvyim, synthesis
Anonim

Muaj txhua yam khoom siv tshuab. Ib txhia kuj paub peb thaum yau. Cov no yog, piv txwv li, watches, tsheb kauj vab, spinning saum. Peb kawm txog lwm tus thaum peb loj hlob tuaj. Cov no yog cov motors ntawm lub tsheb, winches ntawm cranes thiab lwm yam. Txhua lub tshuab txav tau siv qee qhov system los ua kom lub log tig thiab lub tshuab ua haujlwm. Ib qho ntawm feem nthuav thiab nrov tshaj plaws yog lub planetary mechanism. Nws lub ntsiab lus nyob rau hauv qhov tseeb hais tias lub tshuab yog tsav los ntawm lub log los yog lub zog uas sib cuam tshuam nrog ib tug tshwj xeeb txoj kev. Cia peb saib ntxiv.

cov ntaub ntawv dav dav

Lub ntiaj teb iav thiab lub ntiaj teb mechanism yog li lub npe los ntawm kev sib piv nrog peb lub hnub ci, uas tuaj yeem sawv cev raws li hauv qab no: nyob rau hauv qhov chaw muaj "hnub" (lub hauv paus log hauv lub tshuab). "Planets" (cov log me me lossis satellites) txav mus los. Tag nrho cov no hauv cov iav planetary muaj cov hniav sab nraud. Lub conditional solar system muaj ib tug ciam teb nyob rau hauv nws txoj kab uas hla. Lub luag haujlwmnws yog ua nyob rau hauv lub planetary mechanism los ntawm ib tug loj log los yog epicycle. Nws kuj muaj cov hniav, tsuas yog sab hauv. Feem ntau ntawm kev ua haujlwm hauv qhov kev tsim no yog ua los ntawm cov cab kuj, uas yog lub zog ua haujlwm. Kev txav tuaj yeem ua tau nyob rau hauv ntau txoj kev: lub hnub yuav tig, lossis lub voj voog, tab sis ib txwm ua ke nrog cov satellites.

Thaum lub sijhawm ua haujlwm ntawm lub ntiaj teb mechanism, lwm tus qauv siv tau, piv txwv li, ob lub hnub, satellites thiab cov cab kuj, tab sis tsis muaj lub voj voog. Lwm qhov kev xaiv yog ob lub epicycles, tab sis tsis muaj lub hnub. Carrier thiab satellites yuav tsum nyob ib txwm muaj. Nyob ntawm seb muaj pes tsawg lub log thiab qhov chaw ntawm lawv cov axes ntawm kev sib hloov hauv qhov chaw, tus qauv tsim tuaj yeem yooj yim lossis nyuaj, tiaj tus lossis spatial.

Yuav kom nkag siab meej tias qhov system ua haujlwm li cas, koj yuav tsum nkag siab cov ntsiab lus.

Planetary mechanism
Planetary mechanism

Qhov chaw ntawm cov ntsiab lus

Daim ntawv yooj yim tshaj plaws ntawm cov iav planetary suav nrog peb lub zog uas muaj kev ywj pheej sib txawv. Cov satellites saum toj no tig ib ncig ntawm lawv cov axes thiab tib lub sijhawm nyob ib ncig ntawm lub hnub, uas tseem nyob hauv qhov chaw. Lub epicycle txuas lub ntiaj teb mechanism los ntawm sab nraud thiab tseem tig los ntawm kev sib koom ua ke ntawm cov hniav (nws thiab satellites). Qhov kev tsim no muaj peev xwm hloov lub torque (angular velocities) hauv ib lub dav hlau.

Nyob rau hauv ib qho yooj yim planetary mechanism, lub hnub thiab satellites yuav tig, thaum lub epicenter tseem ruaj. Nyob rau hauv txhua rooj plaub, lub angular velocities ntawm tag nrho cov Cheebtsam tsis chaotic, tab sis muaj ib tug linear dependence rau ib leeg. Raws li cov xov xwm rotates, nws muabqis ceev siab torque tso zis.

Ntawd yog, lub ntsiab lus ntawm lub ntiaj teb iav yog qhov tsim qauv no tuaj yeem hloov pauv, nthuav dav thiab ntxiv torque thiab angular tshaj tawm. Rotational txav nyob rau hauv cov ntaub ntawv no tshwm sim nyob rau hauv ib tug geometric axis. Qhov tsim nyog kis tau tus mob ntawm ntau lub tsheb thiab cov txheej txheem raug teeb tsa.

planetary iav
planetary iav

Txoj kev ntawm cov khoom siv thiab cov txheej txheem

Txawm li cas los xij, cov khoom ruaj khov tsis yog ib txwm tsim nyog. Hauv kev sib txawv, txhua lub ntsiab lus tig. Planetary zog zoo li no ib tug muaj ib tug tso zis tsav (tswj) ob inputs. Piv txwv li, qhov sib txawv uas tswj lub qag hauv lub tsheb yog cov iav zoo sib xws.

Cov tshuab no ua haujlwm ntawm tib lub hauv paus ntsiab lus raws li cov qauv sib txuas. Txawm tias ib qho yooj yim planetary iav muaj ob lub tswv yim, lub nplhaib ruaj khov yog qhov kev nkag mus tas li ntawm xoom angular tshaj tawm.

Txoj kev piav qhia ntawm cov khoom siv

Cov qauv sib xyaw ntiaj teb tuaj yeem muaj ntau lub log sib txawv, nrog rau cov iav sib txawv los ntawm kev sib txuas. Lub xub ntiag ntawm cov ntsiab lus zoo heev nthuav qhov muaj peev xwm ntawm lub tshuab. Composite planetary qauv tuaj yeem sib sau ua ke kom cov ncej ntawm cov cab kuj txav ntawm kev kub ceev. Yog li ntawd, qee qhov teeb meem nrog txo cov iav, lub hnub iav thiab lwm yam tuaj yeem raug tshem tawm hauv cov txheej txheem ntawm kev txhim kho cov cuab yeej.

Yog li, raws li pom los ntawmmuab cov ntaub ntawv, lub planetary mechanism ua haujlwm ntawm lub hauv paus ntsiab lus ntawm kev hloov kev sib hloov ntawm cov kev sib txuas uas yog nruab nrab thiab mobile. Tib lub sijhawm, cov txheej txheem nyuaj yog qhov xav tau ntau dua li qhov yooj yim.

Kev xaiv kev teeb tsa

Nws tuaj yeem siv lub log (lub zog) ntawm ntau yam kev teeb tsa hauv lub ntiaj teb mechanism. Cov qauv tsim nyog nrog cov hniav ncaj, helical, worm, chevron. Hom kev koom tes yuav tsis cuam tshuam rau lub hauv paus ntsiab lus ntawm kev ua haujlwm ntawm lub planetary mechanism. Qhov tseem ceeb tshaj plaws yog tias cov axes ntawm kev sib hloov ntawm cov cab kuj thiab cov log hauv nruab nrab coincide. Tab sis cov axes ntawm satellites tuaj yeem nyob hauv lwm lub dav hlau (hla, sib npaug, sib tshuam). Ib qho piv txwv ntawm kev hla yog qhov sib txawv interwheel, uas cov iav yog conical. Ib qho piv txwv ntawm kev hla yog qhov sib txawv ntawm qhov sib txawv ntawm tus kheej nrog lub iav iav (Torsen).

planetary slewing mechanism
planetary slewing mechanism

Cov khoom siv yooj yim thiab nyuaj

Raws li tau sau tseg saum toj no, lub tswv yim ntawm lub ntiaj teb lub tswv yim ib txwm suav nrog cov cab kuj thiab ob lub log hauv nruab nrab. Yuav muaj ntau lub satellites. Qhov no yog qhov hu ua yooj yim lossis theem pib. Hauv cov txheej txheem zoo li no, cov qauv tsim tuaj yeem ua raws li hauv qab no: "SVS", "SVE", "EVE", qhov twg:

  • S yog lub hnub.
  • B - cab kuj.
  • E is the epicenter.

Txhua lub log zoo li no + satellites hu ua planetary iav teeb. Hauv qhov no, txhua lub log yuav tsum tig hauv tib lub dav hlau. Cov txheej txheem yooj yim yog ib leeg- thiab ob kab. Lawv tsis tshua siv nyob rau hauv ntau yam khoom siv thiab tshuab. Ib qho piv txwvtuaj yeem ua haujlwm raws li lub tsheb kauj vab planetary mechanism. Raws li txoj cai no, lub tes tsho ua haujlwm, ua tsaug rau qhov kev txav mus los. Nws tsim tau tsim raws li "SVE" tswvyim. Satellites tsis yog 4 daim. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, lub hnub yog rigidly txuas mus rau lub axis ntawm lub rear log, thiab lub epicenter yog txav tau. Nws raug yuam kom tig los ntawm tus neeg caij tsheb kauj vab nias lub pedals. Hauv qhov no, qhov sib kis ceev, thiab yog li qhov kev sib hloov ceev yuav hloov.

Ntau zaus koj tuaj yeem pom cov iav planetary txheej txheem nyuaj. Lawv cov tswv yim tuaj yeem sib txawv heev, uas nyob ntawm seb qhov no lossis qhov kev tsim yog npaj rau. Raws li txoj cai, complex mechanisms muaj ntau yam yooj yim, tsim raws li txoj cai dav dav rau lub planetary iav. Cov txheej txheem nyuaj no yog ob-, peb- lossis plaub-kab. Txoj kev xav, nws muaj peev xwm tsim cov qauv nrog cov kab ntau, tab sis hauv kev xyaum, qhov no tsis tshwm sim.

Planar thiab spatial devices

Qee tus neeg xav tias lub ntiaj teb yooj yim iav yuav tsum tiaj tus. Qhov no tsuas yog qee qhov tseeb xwb. Cov khoom siv nyuaj kuj tuaj yeem ua tiaj. Qhov no txhais tau hais tias lub planetary gears, txawm ntau npaum li cas ntawm lawv siv nyob rau hauv lub ntaus ntawv, yog nyob rau hauv ib los yog nyob rau hauv parallel dav hlau. Spatial mechanisms muaj planetary gears hauv ob lossis ntau lub dav hlau. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, lub log lawv tus kheej tej zaum yuav me dua nyob rau hauv thawj embodiment. Nco ntsoov tias lub tiaj tus planetary mechanism yog tib yam li spatial ib. Qhov txawv tsuas yog nyob rau hauv cheeb tsam nyob ntawm lub cuab yeej, uas yog, nyob rau hauv compactness.

Degrees of freedom

Nov yog lub npe saurotation coordinates, uas tso cai rau koj los txiav txim txoj hauj lwm ntawm lub system nyob rau hauv qhov chaw ntawm lub sij hawm. Qhov tseeb, txhua lub ntiaj teb mechanism muaj tsawg kawg yog ob qib kev ywj pheej. Ntawd yog, angular speeds ntawm kev sib hloov ntawm ib qho kev sib txuas hauv cov khoom siv li no tsis muaj feem cuam tshuam, xws li hauv lwm lub zog. Qhov no tso cai rau koj kom tau txais ntawm cov zis angular tshaj tawm uas tsis zoo ib yam li cov ntawm cov tswv yim. Qhov no tuaj yeem piav qhia los ntawm qhov tseeb tias nyob rau hauv qhov sib txawv kev sib txuas hauv lub ntiaj teb mechanism muaj peb lub ntsiab lus nyob rau hauv ib kab, thiab tus so yuav txuas nrog nws linearly, los ntawm ib qho ntawm cov kab. Raws li txoj cai, nws muaj peev xwm tsim lub ntiaj teb nrog peb lossis ntau dua qib kev ywj pheej. Tab sis nyob rau hauv kev xyaum, lawv yog inoperable.

planetary iav ua haujlwm
planetary iav ua haujlwm

Planetary Gear Ratio

Qhov no yog tus yam ntxwv tseem ceeb tshaj plaws ntawm kev hloov pauv. Nws tso cai rau koj los txiav txim siab pes tsawg lub sijhawm ntawm lub zog ntawm lub zog tsav tau nce ntxiv nyob rau hauv kev sib raug zoo rau lub sijhawm ntawm lub zog tsav. Koj tuaj yeem txiav txim siab lub iav piv siv cov qauv:

i=d2/d1=Z2/Z1=M2/M1=W1/W2=n1/n2, where:

  • 1 - qhov txuas.
  • 2 - qhev link.
  • d1, d2 - diameters ntawm thawj thiab thib ob txuas.
  • Z1, Z2 - tus lej ntawm cov hniav.
  • M1, M2 yog lub zog.
  • W1 W2 - angular speeds.
  • n1 n2 - ceev.

Yog li, thaum lub iav piv yog siab dua ib qho ntawm lub zog tsav, lub sijhawm ntawm lub zog nce, thiab qhov zaus thiab qhov nrawm nrawm txo. Qhov no yuav tsum nco ntsoov coj mus rau hauv tus account thaum tsim tus tsim, vimlub iav piv nyob rau hauv planetary mechanisms nyob ntawm seb muaj pes tsawg tus hniav ntawm lub log muaj, thiab lub caij twg ntawm kab yog tus thawj.

Scope of application

Nyob ntiaj teb no muaj ntau lub tshuab sib txawv. Muaj ntau ntawm lawv ua hauj lwm nrog kev pab los ntawm planetary gears.

Lawv yog siv nyob rau hauv tsheb sib txawv, planetary gears, nyob rau hauv lub kinematic schemes ntawm complex tshuab cuab yeej, nyob rau hauv aircraft cua cav gearboxes, nyob rau hauv tsheb kauj vab, nyob rau hauv combines thiab tsheb laij teb, nyob rau hauv tso tsheb hlau luam thiab lwm yam khoom siv tub rog. Raws li lub hauv paus ntsiab lus ntawm planetary iav, ntau gearboxes ua hauj lwm nyob rau hauv lub drives ntawm hluav taws xob generators. Xav txog lwm qhov system.

Planetary tig iav

Qhov kev tsim no yog siv rau hauv qee lub tsheb laij teb, tsheb taug qab thiab tso tsheb hlau luam. Daim duab yooj yim ntawm lub cuab yeej tau pom hauv daim duab hauv qab no.

planetary iav ratio
planetary iav ratio

Lub hauv paus ntsiab lus ntawm kev ua haujlwm ntawm lub ntiaj teb kev sib hloov mechanism yog raws li hauv qab no: tus cab kuj (txoj hauj lwm 1) txuas nrog lub nruas nres (2) thiab lub log tsav nyob rau hauv kab ntsig. Lub epicycle (6) txuas nrog lub xaim xaim (txoj hauj lwm 5). Lub hnub (8) txuas nrog lub clutch disc (3) thiab lub viav vias nres nruas (4). Thaum lub kaw lus clutch koom nrog thiab cov qhab nres nres, lub satellites yuav tsis tig. Lawv yuav ua zoo li levers, raws li lawv txuas nrog lub hnub (8) thiab epicycle (6) los ntawm cov hniav. Yog li ntawd, lawv yuam lawv thiab cov cab kuj ib txhij tig ib ncig ntawm ib qho axis. Hauv qhov no, qhov nrawm nrawm yog tib yam.

Thaum disengaging lub xauv clutch thiab siv tus nrestig lub hnub yuav pib nres, thiab cov satellites yuav pib txav mus los ntawm lawv cov axes. Yog li, lawv tsim ib lub sijhawm ntawm tus neeg nqa khoom thiab tig lub log tsav ntawm kab ntsig.

Nyob

Hais txog kev pabcuam lub neej thiab kev ua haujlwm tsis zoo, hauv cov kab nruab nrab ntawm lub ntiaj teb, cov khoom xa tawm yog pom ntawm cov khoom tseem ceeb.

Cov cua sov thiab kev qaug zog tuaj yeem nce rau hauv lawv vim qhov txwv tsis pub thauj khoom thiab qhov tseeb tias lub ntiaj teb lub zog tuaj yeem tig tau nrawm heev ntawm lawv cov axes. Tsis tas li ntawd, ntawm kev kub ceev thiab qhov sib piv ntawm cov iav planetary, centrifugal rog tuaj yeem ua rau kom muaj zog ntau ntxiv. Nws tseem yuav tsum raug sau tseg tias vim qhov tseeb ntawm kev tsim khoom tsawg zuj zus thiab cov satellites nce, qhov kev nyiam rau qhov tsis txaus ntseeg nce ntxiv.

Cov khoom siv no thiab lawv lub tshuab tseem tuaj yeem raug hnav thiab tsim kua muag. Qee cov qauv tsim yuav nkag siab rau qhov tsis sib xws me me thiab yuav xav tau cov khoom sib dhos zoo thiab kim. Qhov chaw tseeb ntawm lub ntiaj teb pins nyob ib ncig ntawm lub hnub iav axis tuaj yeem yog tus yuam sij.

Lwm cov phiaj xwm ntiaj teb uas pab sib npaug ntawm cov khoom suav nrog kev siv cov khoom siv ntab ntab lossis "mos" mounts kom lub hnub lossis qhov chaw txav mus ntev li ntev tau.

planetary iav xam
planetary iav xam

Fundamentals of synthesis of planetary devices

Qhov kev paub no yog xav tau thaum tsim thiab tsim cov khoom siv tshuab. Lub tswvyim ntawm "synthesis ntawm planetary mechanisms" yog xam tus naj npawb ntawm cov hniavnyob rau hauv lub hnub, epicenter thiab satellites. Hauv qhov no, yuav tsum tau ua raws li ntau yam xwm txheej:

  • Cov iav piv yuav tsum sib npaug rau tus nqi teev.
  • Gear hniav koom tes yuav tsum yog.
  • Nws yog ib qho tsim nyog los xyuas kom meej qhov kev sib raug zoo ntawm lub tswv yim thiab cov zis ncej.
  • Ib puag ncig xav tau (satellites yuav tsum tsis txhob cuam tshuam ib leeg).

Tsis tas li, thaum tsim, koj yuav tsum coj mus rau hauv tus account qhov ntev ntawm cov qauv yav tom ntej, nws qhov hnyav thiab kev ua haujlwm.

Yog hais tias lub iav piv (n) tau muab, ces tus naj npawb ntawm cov hniav ntawm lub hnub (S) thiab ntawm lub ntiaj teb lub zog (P) yuav tsum ua raws li qhov sib npaug:

n=S/P

Yog tias peb xav tias tus naj npawb ntawm cov hniav ntawm lub epicenter yog ntxov (A), ces nrog cov cab kuj kaw, qhov sib npaug yuav tsum tau ua raws li:

n=-S/A

Yog tias qhov chaw nruab nrab raug kho, ces qhov sib npaug hauv qab no yuav muaj tseeb:

n=1+ A/S

Qhov no yog li cas lub planetary mechanism yog xam.

tsheb kauj vab planetary iav
tsheb kauj vab planetary iav

Qhov zoo thiab qhov tsis zoo

Muaj ntau hom kev sib kis tau zoo siv hauv ntau yam khoom siv. Planetary ntawm lawv sawv tawm rau qhov zoo hauv qab no:

  • Muab kev thauj khoom tsawg dua ntawm txhua tus hniav ntawm lub log (ob lub hnub, thiab qhov chaw nruab nrab, thiab satellites) vim qhov tseeb tias cov khoom thauj ntawm lawv tau faib ntau qhov sib npaug. Qhov no muaj txiaj ntsig zoo rau kev pabcuam lub neej ntawm cov qauv.
  • Nrog tib lub zog, lub ntiaj teb iav muaj qhov me me thiab qhov hnyav dua li lwm hom kev sib kis.
  • Muaj peev xwm ua tiav cov iav piv nrogtsawg lub log.
  • kom tsis txhob muaj suab nrov.

Qhov tsis zoo ntawm lub zog ntawm lub ntiaj teb:

  • Xav tau ntau qhov tseeb hauv lawv qhov chaw tsim khoom.
  • Kev ua haujlwm qis nrog qhov sib piv loj loj.

Pom zoo: