Применение цилиндро-конических колес в редукторах космической техники Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Решетневскуе чтения. 2017

УДК 621.81

ПРИМЕНЕНИЕ ЦИЛИНДРО-КОНИЧЕСКИХ КОЛЕС В РЕДУКТОРАХ КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ

Ю. Р. Сайфетдинова

АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева» Российская Федерация, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52

E-mail: [email protected]

Рассмотрены цилиндро-конические зубчатые передачи и приведены их преимущества над традиционными зубчатыми передачами.

Ключевые слова: цилиндро-коническая передача, неэвольвентное зацепление, зубчатая передача, редуктор, космическая техника.

APPLYING CYLINDRICAL-CONICAL WHEELS IN REDUCERS OF SPACE TECHNOLOGY

Y. R. Sayfetdinova

JSC Academician M. F. Reshetnev Information Satellite Systems 52, Lenin Str., Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russian Federation E-mail: [email protected]

The article considers cylinder -bevel gears and their advantages over traditional gear drives.

Keywords: cylinder-bevel gear, non-evolute gearing, gearing, reducer, space technology.

В машиностроении широко применяются зубчатые передачи. В основном это цилиндрические, планетарные, конические, червячные, волновые передачи, строящиеся на базе цилиндрических и конических прямозубых и косозубых зубчатых колес с эвольвент-ным профилем. Каждая из этих передач имеет свои достоинства и свои недостатки, и вместе они позволяют более или менее успешно решать задачи, стоящие перед редукторостроением. Однако есть класс зубчатых колес, недостаточно известный и незаслуженно забытый, который может придать новый импульс и создать новые возможности при проектировании зубчатых редукторов.

В настоящее время исследование нетрадиционных передач, к которым можно отнести цилиндро-кони-ческие передачи (ЦКП), весьма актуально. Зубчатая передача, в которой одно из колес по форме заготовки является цилиндрическим, а другое - коническим, называется, по терминологии Я. С. Давыдова [1], цилиндро-конической зубчатой передачей. Известен ряд работ, посвященных ЦКП, Б. А. Лопатина [2; 3], Е. А. Полуэтова [3], О. Н. Цуканова [4] и др.

Цилиндро-конические передачи (ЦКП) могут передавать вращение на пересекающихся и скрещивающихся осях, и как частные случаи - на параллельных осях и осях, пересекающихся под углом 90°. ЦКП внутреннего зацепления характеризуются малыми габаритами, высокой нагрузочной способностью, и поэтому используются в различных механизмах. Примером использования ЦКП на пересекающихся осях могут служить планетарные редукторы с наклонными сателлитами (РПНС) (см. рисунок). Такие

редукторы обладают рядом положительных характеристик, что и предопределило их применение в трансформируемых системах космических аппаратов нового поколения [3].

ЦКП имеют ряд преимуществ перед традиционными цилиндрическими или коническими передачами. Во-первых, одним из основных преимуществ таких передач является возможность получения таких компоновочных схем приводов, которые не могут быть реализованы с помощью традиционных передач [5]. Во-вторых, непостоянство модуля по ширине зуба позволяет регулировать боковой зазор в зацеплении осевым перемещением торцового колеса без нарушения правильности зацепления. В-третьих, в ЦКП имеется возможность изготовления колес передачи с более высокой точностью методом обкатки, чем у конической передачи методом зубострогания. ЦКП открывают перспективы новым компоновочным решениям и позволяют придать новые свойства известным компоновочным схемам. В таблице представлено сравнение некоторых видов ЦКП и традиционных передач.

Однако широкое применение таких передач в редукторах конкретно на предприятии АО «ИСС» ограничено рядом проблем при получении рабочей поверхности зубьев неэвольвентной шестерни ЦКП по причине отсутствия специального оборудования.

Итак, сравнение ЦКП и традиционных передач показывает, что имеются очевидные преимущества использования ЦКП в области редукторостроения космической техники. В соответствии с этим планируется ряд работ по рассмотрению вопросов данной тематики.

Механика специальных систем

Планетарный редуктор с прецессирующими сателлитами Сравнение ЦКП и традиционных передач

Аналог ЦКП

Традиционные передачи

Передача внешнего зацепления на параллельных осях

;

Передача внутреннего зацепления на скрещивающихся осях

Такая компоновка невозможна в принципе

[У

Передача внутреннего зацепления на пересекающихся осях

Такая компоновка невозможна в принципе

у}

>

Передача внешнего зацепления на пересекающихся осях 1'Л

Библиографические ссылки

1. Давыдов Я. С. Неэвольвентное зацепление. М. : МашГиз, 1950. 180 с.

2. Лопатин Б. А., Цуканов О. Н. Цилиндро-конические зубчатые передачи : монография. Челябинск : ЮУрГУ, 2005. 200 с.

3. Лопатин С. Д., Полуэтов Е. А. Автоматизированный комплекс оценки характера контакта в цилин-дро-конических передачах внутреннего зацепления. Южно-Урал. гос. ун-т. Златоуст.

4. Цуканов О. Н. Новые подходы к проектированию неэвольвентных зубчатых передач на базе эволь-вентного исходного звена. Южно-Урал. гос. ун-т. Златоуст, 2003.

5. Калашникова Д. Б. Проектирование плоскоколесных зубчатых передач в обобщающих параметрах : дис. по ВАК 05.02.02. Челябинск, 2007. 149 с.

References

1. Davidov Ya. S. Neevolventnoe zaceplenie. M. : MashGiz, 1950. 180 p.

2. Lopatin B. A. Cilindro-konicheskie zubchatie pere-dachi : monogr. / B. A. Lopatin, O. N. Cukanov. Chelyabinsk : UUrGU Publ., 2005. 200 p.

3. Lopatin B. A., Poluetov E. A. Avtomatizirovanniy kompleks ocenki haraktera kontakta v cilindro-konicheskih peredachah vnutrennego zaceplenia "Uzhno-ural. gos. un-t", Zlatoust.

4. Cukanov O. N. Novie podhodi k proektirovaniu neevolventnih zubchatih peredach na base evolventnogo ishodnogo zvena "Uzhno-ural. gos. un-t", Zlatoust, 2003.

5. Kalashnikova D. B. Proektirovanie ploskokolesnih zubchatih peredach v obobshaushih parametrah. Dis. po VAK 05.02.02. Chelyabinsk, 2007. 149 p.

© Can^eTflHHOBa to. P., 2017