Выбор области допустимых значений коэффициентов смещения во внешнем и внутреннем эвольвентном зацеплении планетарного механизма с одинаковым числом зубьев

D A Kurasov

doi:10.22213/2413-1172-2021-2-53-59

Authors

D. A. Kurasov Kurgan State University

DOI:

https://doi.org/10.22213/2413-1172-2021-2-53-59

Keywords:

planetary mechanism, involute gearing, planetary rotor hydraulic machine, quality factors gearing, tool offset, tolerance range

Abstract

Hydraulic and pneumatic displacement machines are one of the most important and integral elements of modern mechanical systems. One of the known types of such machines is planetary rotary hydraulic machines (PRHM) with floating satellites in contact with central gears. In this case, the wave numbers M and N of the central gears can be both different and the same. The paper considers the case of the same number of waves when the central gears are round. Planetary rotary hydraulic machines with the same number of teeth of central gears are feasible in a fairly wide range of parameters. The paper proposes an algorithm for selecting the range of permissible values of displacement coefficients of a planetary rotor hydraulic machine, which are based on a planetary mechanism with central gears of internal and external gearing having the same number of teeth. It is proposed to obtain the same number of teeth using maximum values of positive displacement of the tool when processing the central gear with internal gearing. The calculation was carried out in the corresponding sequence by formulas according to GOST 16532-70 and GOST 19274-73, based on the module «Shafts and Mechanical Transmissions» of the Kompas 3D software complex. At the same time, the geometric parameters of involute teeth of such a mechanism are subject to strict limitations of the planetary mechanism of the PRHM, which correspond to qualitative indicators of the gearing. According to the algorithm proposed in the paper, the areas of permissible values of the displacement coefficients of the initial outline of the tool when processing PRHM gear links with the same number of teeth are constructed. Obtained areas allow to select initial geometrical parameters of a planetary mechanism, which is based on PRHM, taking into account qualitative indicators of the gearing. The mentioned geometrical parameters are used at the first stage of the engineering procedure for obtaining profiles of non-circular gear links of PRHM in the form necessary for their manufacture, for example, using 2D-technologies. The most promising use of planetary rotary hydraulic machines for gas working media is vacuum pumps, pneumatic motors, and compressors. Advantageously, this technique can be used in mechanisms for implementing the variable gear ratio.

Author Biography

D. A. Kurasov, Kurgan State University

PhD in Engineering

References

Патент РФ 2513057 C2, 20.04.2014 / Волков Г. Ю.

Zhang Quan. Patent WO 0166948 A1, 13.09.2001.

Болотовский И. A. О вопросе рационального выбора коэффициентов смещения передач // Работы Уфимского авиационного института. 1957. № 3. С. 75-102.

Болотовский И. A. Руководство по геометрическому расчету эволюционной передачи и червячных передач. М. : Машиностроение, 1986. 447 с.

Абрамова И. А. Расчет механических передач в комплексе программ «Компас-GEARS» // Развитие и распространение лучшего опыта в сфере формирования цифровых навыков в образовательной организации : материалы Всероссийской научно-методической конференции с международным участием (Чебоксары, 31 декабря 2019 г.) / под общ. ред. Л. А. Ивановой, Н. В. Ефимовой. 2019. С. 253-257.

Моделирование зубчатой передачи для шестеренного насоса / Р. Р. Гайсин, М. А. Гуков, А. А. Демчева, Т. В. Маркова // Неделя науки СПбПУ : материалы научной конференции с международным участием (Санкт-Петербург, 19-24 ноября 2018 г.) / под общ. ред. М. С. Кокорина. 2018. С. 210-212.

Ляшков А. А., Рейнгард А. Я. Разработка компьютерных 3D-моделей зубчатых изделий и реализация их средствами современных технологий обработки // Ученые Омска - региону : материалы IV Региональной научно-технической конференции (Омск, 04-05 июня 2019 г.) / под. общ. ред. Л. О. Штриплинга. 2019. С. 138-142.

Lyashkov A. A., Panchuk K. L., Khasanova I. A. Automated geometric and computer-aided non-circular gear formation modeling. IOP Conf.: J. of Physics: Conf. Series, 2018, vol. 1050.

Lyashkov A. A., Vasilev E. V., Popov A. Y. Development of 3D modeling technology for manufacturing finned ribbons from heat-resistant steels. IOP Conf. Series: J. of Physics: Conf. Series, 2017, vol. 858.

Zheng F., Hua L., Han X., Li B., Chen D. Synthesis of indexing mechanisms with non-circular gears. Mechanism and Machine Theory, 2016, vol. 105, pp. 108-128.

Павлов А. Е., Павлова Л. А. Сопряжение двух центроид, одна из которых - эксцентричная окружность // Вестник федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени В. П. Горячкина». 2017, № 5. С. 13-17.

Meng Li, Tian Shi, Jungang Yang, Longhui Qi, Zhihua Zhao. Realizing nonlinear springs through noncircular planetary gears. Mechanism and Machine Theory, 2021, vol. 156.

M. Li, J. Li, K. Fu, A. Ye, Y. Xiao, X. Ma, G. Ren, Z. Zhao. Harnessing noncircular gears to achieve nonlinear passive springs. Mechanism and Machine Theory, 2019, vol. 140, pp. 434-445.

Zheng F., Hua L., Han X., Li B., Chen D. Synthesis of indexing mechanisms with non-circular gears. Mechanism and Machine Theory, 2016, vol. 105, pp. 108-128.

Prikhod’ko A.A., Smelyagin A.I. Investigation of power consumption in a mixing device with swinging movement of the actuating element. Chemical and Petroleum Engineering, 2018, vol. 54, no. 3-4, pp. 150-155.