4.4.2偏心套的位移及其剛度系數(shù)
將軸承載荷加以處理后,就可以得到行星軸承與偏心套接觸點(diǎn)的載荷與軸承總載荷的關(guān)系。如圖4-7所示,若偏心套與軸承的接觸中心與坐標(biāo)軸r的角為φ。則各節(jié)點(diǎn)載荷在r和τ方向的分量由式(4-29)和式(4-32)變換得
                      
                      
                      式(4-35)中的F是行星承軸載荷。偏心套外圓周邊某接觸點(diǎn)的法向位移
                      
                      由式(4-43)計(jì)算出偏心套剛度系數(shù)見(jiàn)表4-1。
                      表4-1 偏心套綜合剛度
                      
                        
                          | ψ | 
                          K(109)N/m | 
                          ψ | 
                          K(109)N/m | 
                          ψ | 
                          K(109)N/m | 
                          ψ | 
                          K(109)N/m | 
                        
                        
                          | 0 | 
                          6.3991 | 
                          90 | 
                          5.0111 | 
                          180 | 
                          5.2938 | 
                          270 | 
                          5.0111 | 
                        
                        
                          | 5 | 
                          2.4935 | 
                          95 | 
                          3.6888 | 
                          185 | 
                          3.4579 | 
                          275 | 
                          2.9738 | 
                        
                        
                          | 10 | 
                          3.6130 | 
                          100 | 
                          3.3156 | 
                          190 | 
                          4.5799 | 
                          280 | 
                          10.016 | 
                        
                        
                          | 15 | 
                          3.2837 | 
                          105 | 
                          6.0076 | 
                          195 | 
                          2.8184 | 
                          285 | 
                          2.8762 | 
                        
                        
                          | 20 | 
                          2.7938 | 
                          110 | 
                          2.7578 | 
                          200 | 
                          9.0791 | 
                          290 | 
                          7.5409 | 
                        
                        
                          | 25 | 
                          5.2028 | 
                          115 | 
                          1.1512 | 
                          205 | 
                          2.6340 | 
                          295 | 
                          3.2680 | 
                        
                        
                          | 30 | 
                          2.5736 | 
                          120 | 
                          2.7683 | 
                          210 | 
                          10.735 | 
                          300 | 
                          4.2517 | 
                        
                        
                          | 35 | 
                          9.1607 | 
                          125 | 
                          5.7354 | 
                          215 | 
                          2.8139 | 
                          305 | 
                          4.4096 | 
                        
                        
                          | 40 | 
                          2.6608 | 
                          130 | 
                          3.3017 | 
                          220 | 
                          4.9712 | 
                          310 | 
                          3.1247 | 
                        
                        
                          | 45 | 
                          7.2520 | 
                          135 | 
                          3.5187 | 
                          225 | 
                          3.5187 | 
                          315 | 
                          7.2520 | 
                        
                        
                          | 50 | 
                          3.1247 | 
                          140 | 
                          4.9712 | 
                          230 | 
                          3.3017 | 
                          320 | 
                          2.6608 | 
                        
                        
                          | 55 | 
                          4.4096 | 
                          145 | 
                          2.8139 | 
                          235 | 
                          5.7354 | 
                          325 | 
                          9.1607 | 
                        
                        
                          | 60 | 
                          4.2517 | 
                          150 | 
                          10.735 | 
                          240 | 
                          2.7683 | 
                          330 | 
                          2.5736 | 
                        
                        
                          | 65 | 
                          3.2680 | 
                          155 | 
                          2.6340 | 
                          245 | 
                          1.1512 | 
                          335 | 
                          5.2028 | 
                        
                        
                          | 70 | 
                          7.5409 | 
                          160 | 
                          9.0791 | 
                          250 | 
                          2.7578 | 
                          340 | 
                          2.7938 | 
                        
                        
                          | 75 | 
                          2.8762 | 
                          165 | 
                          2.8184 | 
                          255 | 
                          6.0676 | 
                          345 | 
                          3.2837 | 
                        
                        
                          | 80 | 
                          10.016 | 
                          170 | 
                          4.5799 | 
                          260 | 
                          3.3156 | 
                          350 | 
                          3.6130 | 
                        
                        
                          | 85 | 
                          2.9738 | 
                          175 | 
                          3.4597 | 
                          265 | 
                          3.6888 | 
                          355 | 
                          2.4935 | 
                        
                      
                      在內(nèi)齒行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)力分析中偏心套的位移分量為
                      
                      4.4.3行星齒板的位移及剛度系數(shù) 
                        行星齒板上作用的外載荷有高速軸行星軸承載荷,及與外齒輪的嚙合載荷。因此,齒板上任何點(diǎn)的位移,都應(yīng)該是由這些載荷引起該點(diǎn)位移的和。設(shè)載荷作用位置的位移分量ui,Vi,i=0為時(shí)是嚙合力作用點(diǎn)的位移,i=1,2時(shí)分別是高速成軸孔1和高速軸孔2與行星軸承處圈接觸中心點(diǎn)的位移,則有
                      
                      式中uij,Vij是指在j處的載荷引起i處產(chǎn)生的位移。
                      1.由嚙合載荷產(chǎn)生的位移
                        考慮多齒承載時(shí),設(shè)接觸齒數(shù)為z,則
                      
                      式中Pk是齒對(duì)接觸載荷;
                      φk是齒對(duì)的位置角;
                      U(P)ikx,U(P)iky,V(P)ikx,V(P)iky是由載荷Pk作用在i處產(chǎn)生位移的柔度系數(shù),由磁盤(pán)文件提供。
                      在式(4-46)中令i=0,z=1,即單齒嚙合時(shí),輪齒的變形位移為
                      
                      由上式看出,行星齒板瞪圈的法向剛度K(P)是隨φ角變變化而變化的。其變化規(guī)律見(jiàn)表4-2及圖4-8所示。由圖或表可知,齒圈剛度在90°及300附近出現(xiàn)剛度沖擊。其,沖擊值為
                      φ=92.8571°,Kmax=1.976×109N/m φ=298.57°,Kmax=2.04×109N/m
                      表4-2內(nèi)齒圈剛度變化規(guī)律
                      
                        
                          | φ | 
                          K(108)N/m | 
                          φ | 
                          K(108)N/m | 
                          φ | 
                          K(108)N/m | 
                        
                        
                          | 1.4285 | 
                          2.633 | 
                          >121.4285 | 
                          1.592 | 
                          241.4286 | 
                          0.551 | 
                        
                        
                          | 7.1428 | 
                          2.477 | 
                          127.1428 | 
                          1.143 | 
                          247.1428 | 
                          0.676 | 
                        
                        
                          | 12.8571 | 
                          2.280 | 
                          132.8571 | 
                          0.8665 | 
                          252.857 | 
                          0.860 | 
                        
                        
                          | 18.5714 | 
                          2.108 | 
                          138.5714 | 
                          0.6805 | 
                          258.5714 | 
                          1.127 | 
                        
                        
                          | 24.2857 | 
                          2.018 | 
                          144.2857 | 
                          0.5528 | 
                          264.2857 | 
                          1.566 | 
                        
                        
                          | 30.00 | 
                          2.000 | 
                          150.0000 | 
                          0.4625 | 
                          270.0000 | 
                          2.298 | 
                        
                        
                          | 35.7142 | 
                          2.042 | 
                          155.7142 | 
                          0.3980 | 
                          275.7143 | 
                          3.351 | 
                        
                        
                          | 41.4285 | 
                          2.181 | 
                          161.4285 | 
                          0.3512 | 
                          281.4286 | 
                          6.055 | 
                        
                        
                          | 47.1428 | 
                          2.376 | 
                          167.1428 | 
                          0.3168 | 
                          287.1429 | 
                          10.53 | 
                        
                        
                          | 52.8571 | 
                          2.712 | 
                          172.8571 | 
                          0.2926 | 
                          292.8571 | 
                          17.99 | 
                        
                        
                          | 58.5714 | 
                          3.223 | 
                          178.5714 | 
                          0.276 | 
                          298.5714 | 
                          20.41 | 
                        
                        
                          | 64.2857 | 
                          3.994 | 
                          184.2857 | 
                          0.2662 | 
                          304.2857 | 
                          14.656 | 
                        
                        
                          | 69.9999 | 
                          5.407 | 
                          190.0000 | 
                          0.2615 | 
                          310.0000 | 
                          9.91 | 
                        
                        
                          | 75.7142 | 
                          7.808 | 
                          195.7143 | 
                          0.2624 | 
                          315.7143 | 
                          6.526 | 
                        
                        
                          | 81.4285 | 
                          12.62 | 
                          201.4286 | 
                          0.2688 | 
                          321.43 | 
                          4.835 | 
                        
                        
                          | 87.1428 | 
                          18.75 | 
                          207.1428 | 
                          0.27915 | 
                          327.1429 | 
                          3.77 | 
                        
                        
                          | 92.8571 | 
                          19.76 | 
                          212.8571 | 
                          0.2969 | 
                          332.8571 | 
                          3.143 | 
                        
                        
                          | 98.5714 | 
                          12.50 | 
                          218.7714 | 
                          0.322 | 
                          338.5714 | 
                          2.772 | 
                        
                        
                          | 104.2857 | 
                          6.641 | 
                          224.2857 | 
                          0.358 | 
                          344.2857 | 
                          2.608 | 
                        
                        
                          | 110.0000 | 
                          3.755 | 
                          230.0000 | 
                          0.443 | 
                          350.0000 | 
                          2.565 | 
                        
                        
                          | 115.7142 | 
                          2.356 | 
                          235.714 | 
                          0.466 | 
                          355.77143 | 
                          2.612 | 
                        
                      
                       
                        圖4-8齒板齒圈剛度變化規(guī)律
                      從圖中還可以看到,齒圈厚度較小的范圍(120°~240°)剛度值較小,在180°附近取得最小值,這與40型三環(huán)齒板相符。
                        2.由行星軸承載荷產(chǎn)生的位移
                      設(shè)行星軸承與齒板高速軸孔接觸的節(jié)點(diǎn)數(shù)為n個(gè),則在j(=1,2)處行星軸承載荷引起1處接觸中心節(jié)點(diǎn)的位移
                      
                      式(4-51)~(4-53)中U(Fj)ikx,U(Fj)iky,V(Fj)ikx,V(Fj)iky為行星齒板柔度系數(shù)的值,由磁盤(pán)文件提供計(jì)算。Ckx,Cky由式(4-30)及式(4-33)計(jì)算。
                      當(dāng)i=j=1、2時(shí),其接觸中心位移
                      
                      表4-3齒板高速軸孔法向剛度
                      
                        
                          | φ+ψ | 
                          k(×108N/m) | 
                          φ+ψ | 
                          k(×108N/m) | 
                        
                        
                          | 0 | 
                          3.2115 | 
                          180 | 
                          12.4935 | 
                        
                        
                          | 10 | 
                          3.2757 | 
                          190 | 
                          14.6264 | 
                        
                        
                          | 20 | 
                          3.45 | 
                          200 | 
                          12.8562 | 
                        
                        
                          | 30 | 
                          3.678 | 
                          210 | 
                          13.1985 | 
                        
                        
                          | 40 | 
                          4.243 | 
                          220 | 
                          14.4738 | 
                        
                        
                          | 50 | 
                          4.969 | 
                          230 | 
                          15.4107 | 
                        
                        
                          | 60 | 
                          6.1059 | 
                          240 | 
                          18.7727 | 
                        
                        
                          | 70 | 
                          7.9875 | 
                          250 | 
                          24.052 | 
                        
                        
                          | 80 | 
                          11.2872 | 
                          260 | 
                          24.7488 | 
                        
                        
                          | 90 | 
                          17.4852 | 
                          270 | 
                          16.5972 | 
                        
                        
                          | 100 | 
                          24.997 | 
                          280 | 
                          10.959 | 
                        
                        
                          | 110 | 
                          22.555 | 
                          290 | 
                          7.8687 | 
                        
                        
                          | 120 | 
                          17.496 | 
                          300 | 
                          6.0639 | 
                        
                        
                          | 130 | 
                          14.5707 | 
                          310 | 
                          4.956 | 
                        
                        
                          | 140 | 
                          13.256 | 
                          320 | 
                          4.2411 | 
                        
                        
                          | 150 | 
                          12.74 | 
                          330 | 
                          30.7701 | 
                        
                        
                          | 160 | 
                          12.5496 | 
                          340 | 
                          3.4509 | 
                        
                        
                          | 170 | 
                          12.4656 | 
                          350 | 
                          3.279 | 
                        
                      
                      4.5其它零件的位移
                      其它零件主要有輸出軸、高速軸、外齒輪及軸承等。由于輸出軸的直徑很大,變形很小,故可能以忽略不計(jì)。高速軸的變形主要有扭轉(zhuǎn)、變曲變形。扭轉(zhuǎn)角位移為
                      
                      
                      式中Iz是軸的扭轉(zhuǎn)慣性矩;
                      Gz是抗扭彈性模量;
                      s是最外側(cè)齒板與箱體壁的距離;
					  a是齒板之間的距離。
                      軸的彎曲位移可按簡(jiǎn)支梁上作用N個(gè)集中載荷計(jì)算:
                      
                      式中
。等參數(shù)號(hào)考文獻(xiàn)中有關(guān)計(jì)算。是滾動(dòng)體的數(shù)目。
                      為了簡(jiǎn)化計(jì)算,在變形不大且大考慮間隙時(shí),可按薄壁圓簡(jiǎn)計(jì)算,得出力與變形之間的線性關(guān)系
                      
                      式中Ki是軸承的接觸剛度系數(shù)。
                      輸出外齒輪厚度大于3倍齒板厚度以上,故可以只考慮在輪齒齒面法向變形位移。與齒板嚙合時(shí),其齒面的法向位移為
                      
                      式中D(j)W是輪齒的法向柔度,是齒面法向剛度Cn的倒數(shù)。
                      
                      Cn的值由文獻(xiàn)給出。
                      上一頁(yè)
                      下一頁(yè)