Strength Calculation of Planetary Gear Elements with Swinging Rollers of the Mechanism for Torque Absorption from the Satellite
DOI:
https://doi.org/10.22213/2413-1172-2019-2-39-46Keywords:
planetary gear, internal meshing, roller mechanism, strengthAbstract
The paper describes rational designs of planetary gears with internal meshing of wheels, a small difference in the number of their teeth and a mechanism for torque absorption from the satellite, containing cylindrical and swinging rollers.
Specific features of the strength calculation of planetary gear elements with swinging rollers are considered taking into account the manufacturing errors of the mechanism. In the presence of such errors, it is possible to reduce the uneven distribution of load between the rollers by increasing their flexural compliance, by reducing the diameter of the roller to a value providing its fatigue strength.
The loads acting in the most critical sections of the roller are determined. The system of equations is obtained that describes the distribution of the load between the rollers in the most unfavorable case of the location of the holes in the satellites and the disks. This system allows for determining the coefficient of uneven distribution of the load between the rollers.
Formulas are obtained for calculating roller rigidity and stress arising in a critical section of the roller. The diagrams of dependencies of roller relative rigidity vs. its relative length, the coefficient of uneven distribution of load between rollers vs. the manufacturing relative error of the mechanism, the relative stress in the most critical section of the loaded roller vs. its relative length are constructed.
The obtained dependences make it possible to carry out the checking strength calculation of the rollers for given geometric parameters and the accuracy of positioning holes in satellites and disks.References
Мельников В. З. Зубчатые передачи с многопарным зацеплением. М. : МГИУ, 2006. 60 с.
Зубчатые передачи. Нормативно-методическое обеспечение точности зубчатых передач на этапе проектирования / В. Е. Антонюк, В. Л. Басинюк, П. С. Серенков [и др.]. Минск : Белорусская наука, 2016. 252 с.
Tobias Schulze. Design and Optimization of Planetary Gears Considering All Relevant Influences. Geartechnology, November-December 2013, pp. 96-102.
Bernd-Robert Höhn, Karsten Stahl and Philipp Gwinner. Light-Weight Design for Planetary Gear Transmissions. Geartechnology, September 2013, pp. 96-103.
Louis Mignot, Loic Bonnard, Vincent Abouslei-man. Analysis of Load Distribution in Planet Gear Bear-ings. Geartechnology, September 2011, pp. 44-50.
Плеханов Ф. И. Зубчатые планетарные передачи : монография. Ижевск : Удмуртия, 2003. 200 с.
Плеханов Ф. И. Типы и рациональные конструкции планетарных передач // Наука Удмуртии. 2008. № 7 (26). С. 123–129.
Плеханов Ф. И., Глебов С. В., Перминов Л. П. Геометрия внутренних зацеплений планетарной передачи с малой разницей чисел зубьев колес // Известия вузов. Машиностроение. 2013. № 1. С. 22–26.
Плеханов Ф. И., Блинов И. А. Исследование влияния геометрии зацепления планетарной передачи на распределение нагрузки между зубьями колес // Вестник ИжГТУ. 2010. № 3. С. 32–34.
Напряженно-деформированное состояние неэвольвентного зуба колеса планетарной передачи / Ф. И. Плеханов, Р. С. Музафаров, П. Е. Манохин, А. С. Сунцов // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калаш-никова. 2017. Т. 20, № 3. С. 28–30.
Исследование распределения нагрузки в зацеплениях колес многопоточных планетарных передач и его влияния на технико-экономические показатели привода / Ф. И. Плеханов, Е. Ф. Вычужа-нина, И. А. Пушкарев, А. С. Сунцов // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2017. Т. 20, № 2. С. 29–35.
Овсянников А. В., Перминов Л. П., Главатских Г. Н. Исследование напряженно-деформированного состояния элементов зубчато-роликовой планетарной передачи // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Ка-лашникова. 2016. № 3. С. 18–20.
Овсянников А. В., Перминов Л. П. Экспериментальное определение КПД планетарных передач типа K-H-V с роликовыми механизмами снятия дви-жения с сателлита // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2013. № 2. С. 29–32.
Plekhanov F.I. Structures and Strength Properties of Planetary Gear with Internal Wheel Strength. Eastern European Scientific Journal, 2014, no. 1, pp. 144-156.
Плеханов Ф. И., Овсянников А. В. Силовой расчет механизма восприятия момента зубчато-роликовой планетарной передачи // Известия вузов. Машиностроение. 2011. № 3. С. 26–29.
Кудрявцев В. Н. Планетарные передачи. Л. : Машиностроение, 1966. 307 с.
Заблонский К. И. Зубчатые передачи. Распределение нагрузки в зацеплении. Киев : Техника, 1977. 208 с.
Plekhanov F.I., Goldfarb V.I., Vychuzhanina E.F. Load Distribution in Meshing of Planetary Gearwheels and Its Influence on the Technical and Economic Per-formance of the Mechanism. Mechanisms and Machine Science, 2018, vol. 51, pp. 117-137.
