Вплив геометричних параметрів кривошипно-планетарного редук- тора на циклограму роботи контактних пар

Проблематика. Кривошипно-планетарні редуктори (КПР) мають низку переваг: компактність, високу навантажувальну здатність, високу жорсткість конструкції та ін. Водночас немає регламентованої методології їх кінематичного та силового розрахунку, що обмежує їх розроблення та серійне виробництво. Створення ефективних методів розрахунку цих редукторів задля покращення їх експлуатаційних показників на етапі проєктування має важливе прикладне значення. Мета дослідження. Розробити аналітичний метод визначення кута тиску та значення контактної сили в контактних парах “отвір сателіта – цівка вихідної ланки” КПР залежно від кута між кривошипами його колінчастого вала (V-подібної форми), а також від кількості сателітів і цівок вихідної ланки. Застосовуючи розроблений метод, перевірити можливості проєктування КПР з довільними значеннями зазначених параметрів і дослідити їх вплив на циклограму роботи контактних пар і максимальне значення контактної сили з урахуванням нелінійності деформування матеріалів. Методика реалізації. На першому етапі на основі формул аналітичної геометрії показано можливість реалізації КПР із довільним значенням кута між кривошипами колінчастого вала, а також довільною кількістю сателітів і цівок вихідної ланки. Проаналізовано значення кутів тиску в контактних парах “отвір сателіта – цівка вихідної ланки” та побудовано циклограму роботи ведучих контактних пар. На другому етапі з використанням принципу можливих переміщень отримано формулу для розрахунку контактної сили у ведучих контактних парах як функції кута повороту вхідного вала. Під час обчислення контактної сили використано нелінійну модель деформування матеріалу. Результати дослідження. Розроблено аналітичний метод побудови циклограми роботи контактних пар КПР і розрахунку контактних сил залежно від геометричних параметрів редуктора. Показано можливість реалізації редукторів із довільним значенням кута між кривошипами колінчастого вала, а також довільною кількістю сателітів і цівок вихідної ланки. Висновки. Отримано значення контактної сили – функцію кута повороту колінчастого вала, кількості сателітів і цівок вихідної ланки. За незмінної кількості одночасно активних ведучих контактних пар і, відповідно, рів- номірної передачі навантаження між ними закон зміни контактної сили за цикл подібний до параболічного. В іншому випадку зміна контактної сили за цикл має досить складний характер. Отримані результати можуть бути використані за уточненого розрахунку ККД КПР й ухвалення конструкторських рішень на етапі його проєктування