CC BY
5M z
I РАЗДЕЛ. МАШИНОСТРОЕНИЕ
УДК 62-21474
DOI 10.37539/2782-3091.2022.4.2.003
Ахмеджанов Юсуф Аббасович,
Ташкентский государственный технический университет, г. Ташкент, Узбекистан Akhmedjanov Yusuf Abbasovich, Tashkent State Technical University, Tashkent, Uzbekistan
СИНТЕЗ БИПЛАНЕТАРНОГО СМЕСТИТЕЛЯ ТЕСТОМЕСИЛЬНОИ МАШИНЫ SYNTHESIS OF A BIPLANETARY MIXER OF A DOUGH MIXING MACHINE
Аннотация: рассмотрен анализ и кинематический синтез бипланетарного механизма тестомесильной машины, выведены формулы условия соседства, по которым подбираются числа зубьев основного и сателлитного планетарного механизма, а также число сателлитов, удовлетворяющих условию сборки и бесперебойной работе машины.
Abstract: the analysis and kinematic synthesis of the biplanetary mechanism of the dough mixing machine are considered, formulas for the neighborhood condition are derived, according to which the number of teeth of the main and satellite planetary mechanism, as well as the number of satellites that satisfy the assembly condition and the smooth operation of the machine, are selected.
Ключевые слова: анализ и синтез, планетарный механизм, бипланетарный механизм, условие соседства, условие сборки.
Keywords: analysis and synthesis, planetary mechanism, biplanetary mechanism, neighborhood condition, assembly condition.
Планетарные механизмы применяют как редуктор в силовых передачах, станочном оборудовании и приборах, как дифференциал в автомобилях, строительной технике, станках, приборах и в пищевой отрасли как различные смесители.
Изменение планетарных механизмов в радиальном направлении приводит к образованию бипланетарных механизмов или планетарных механизмы с планетарным развитием сателлитов [1, 2].
Если в простых схемах с двухвенцовыми сателлитами венцы колёс, на ось которых наложено водило Н планетарного механизма, соединить между собой не жестко, а с помощью планетарного механизма (устроенного как бы внутри сателлита), то образуется так называемый биплаиетарный механизм [3], состоящий минимум из двух планетарных: основного планетарного механизма (ОПМ) и сателлитного планетарного механизма (СПМ) [4].
Из всех видов механических передач бипланетарные зубчатые передачи более других снижают материалоемкость машин. Эти механизмы по сравнению зубчатыми передачами имеющими неподвижные оси вращения, обладают меньшими габаритными размерами и массой при равных передаточных отношениях. Однако задача проектирования бипланетарных передач является более трудоёмкой и объёмной по времени, чем проектирование обычных передач.
Используя компьютерную технологию можно значительно ускорить решение задач по синтезу бипланетарных передач. Эту задачу решают, рассматривая наиболее применяемые схемы бипланетарных механизмов, составленных из передач без смещения, одного модуля и включающих два и более двухвенцовых сателлита.
При проектировании бипланетарных механизмов их синтез определяется как процесс нахождения одной или нескольких кинематических схем, удовлетворяющих (с допустимой степенью приближения) требованиям технического задания. Выбор кинематической схемы бипланетарного механизма является наиболее важным и ответственным этапом
проектирования. По этому одно из основных рационального синтеза связано с исследованием всех возможных вариантов схем, что позволяет исключить элементы случайности при выборе схемы механизма. Так же выбор рационального передаточного отношения в зависимости от выбранного входного звена механизма, для каждой схемы находятся в некотором ограниченном диапазоне. Когда передаточное отношение выходит за пределы этого диапазона, проектируемый привод выполняют в виде последовательного соединения рассматриваемых бипланетарных механизмов или комбинации планетарного механизма.
При кинематическом синтезе бипланетарных передач решается основная задача подбора чисел зубьев колес. Они должны удовлетворять условиям:
- выполнение заданного передаточного отношения;
- правильность зацепления зубьев колес;
- соосность входного и выходного валов;
- соседства;
- сборки.
Первые три условия являются общими при синтезе любой бипланетарной зубчатой передачи. Остальные диктуются особенностями кинематических схем.
При подборе чисел зубьев бипланетарного механизма смесителя следует учитывать известные для обычных планетарных передач условия соседства и соосности, как для основного, так и для сателлитного планетарного механизма.
На рис.1 представлена кинематическая схема предлагаемого бипланетарного привода рабочих органов смесителя. Примем, что передача имеет стандартные колеса одинакового модуля.
Для основного планетарного механизма можно записать следующее условие соседства [1]
ж
2(Я1 + Я2 )Бт — > 2Я(
К
где , Я2 - радиусы начальных окружностей колес 1 и 2, Я - радиус окружности вершин колеса 4, Кн - число сателлитов ОПМ.
Рисунок 1 - Кинематическая схема бипланетарного привода смесителя: 1 -центральное (неподвижное) колесо; 2-сателлиты; 3-внешнее колесо СПМ; 4-внешнее колесо ОПМ; Н-водило ОПМ; Ь-водило СПМ
Если выразить радиусы начальных окружностей и окружности вершин через числа.зубьев колес, то получим
(Z1 + Z2)sin-^>(Z4 + 2) или sin-—> Z + 2 ,
KH KH Z1 +Z2
где Zi, Z2 и Z4 - числа зубьев соответствующих зубчатых колёс.
Кроме этого, для того чтобы бисателлиты двух соседних основных планетарных механизмов не пересекались головками зубьев, следует:
2(R + R )sin — > 2(R + 2R + 2)
KH
или
(Z + Z )sin > (Z + 2Z3 + 2)
откуда
Kh
. — ( Z4 + 2 Z3 + 2) sin-> ---
KH Z1 + Z 2
Условие соседства для сателлитного планетарного механизма имеет следующий вид
2(R + R3 )sin — > 2Ra3 Kh
где R, R - радиус начальных окружностей колес 4 и 3, R^ - радиус окружности головок зубьев колеса 3.
Если данное соотношение выразить через числа зубьев колес 3, 4, то получим (Z4 + Z3 )sin > (Z3 + 2) или sin — > Z + 2
4 ^ ^3/ ч 3 /
Кк Кк ¿4 + ^3
Эти соотношения позволяют полностью выполнить условия соседства бипланетарного механизма.
Список литературы:
1. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. -.:Наука.1975. 638с.
2. К.В. Фролов. Теория механизмов и машин - М.: Высшая школа.1987. 496с.
3. Цыплаков Ю.С. Бипланетарные механизмы. - М.: Машиностроение, 1966. - 95 с.
4. Ткаченко В.А. Планетарные механизмы (оптимальное проектирование). - Харьков: Нац. аэрокосм, ун-т «Харьк. авиац. ин-т», 2003. - 446 с.
5. memak.ru
6. www.tectomecy.ru
7. Закирова, Д. А. Возможные кинематические схемы цилиндрического бипланетарного механизма / Д. А. Закирова. - Текст : непосредственный // Молодой ученый. - 2017. - № 6 (140). - С. 40-41.
