Problematyka podziału przełożenia całkowitego między kołem centralnym a jarzmem w przekładni z zespołem dwuwieńcowych kół satelitarnych*

STRESZCZENIE: Przedstawiono wybrane problemy związane z projektowaniem przekładni planetarnych dwustopniowych z zespołem dwuwieńcowych kół obiegowych. Przekładnie tego typu umożliwiają uzyskanie znacznych przełożeń w szerokim zakresie wartości (od kilkunastu do kilkudziesięciu). Szczególną uwagę zwrócono na podział przełożenia całkowitego między kołem centralnym a jarzmem na przełożenia cząstkowe. Wykazano, że istnieje ograniczenie maksymalnej wartości przełożenia I stopnia reduktora planetarnego, wynikające ze spełnienia warunku sąsiedztwa. Z drugiej strony, zmniejszanie wartości tego przełożenia prowadzi do znaczącej redukcji liczby zębów koła satelitarnego współpracującego z kołem koronowym. Omówiono warunki konstrukcyjne, które należy spełnić w procesie projektowania rozważanego typu przekładni. Zaprezentowano, uwzględniając przyjęte dane, schemat zazębień obu par współpracujących kół – zwrócono przy tym uwagę na występującą w wielu przypadkach konieczność przeprowadzania korekcji konstrukcyjnej typu P. Zbadano wpływ zmiany przełożenia I stopnia na wartości zdefiniowanego w określony sposób wymiaru zewnętrznego przekładni D stanowiącego ważny parametr eksploatacyjny.

SŁOWA KLUCZOWE: reduktor planetarny, przekładnia obiegowa dwustopniowa, zespół dwuwieńcowych kół satelitarnych

ABSTRACT: Presented in the article are some problems related to design work on of two-stage planetary gear with dual satellite wheels. Gears of this type provide for opportunity to arrive at significant gear ratios within considerable number of the ratios (from a few to dozens). Particular attention is paid to distribution of the total gear ratio between the central gear and the yoke by fractional rates. It is shown that there is a limit to the maximum value of the first stage gear ratio in the single-stage planetary reduction gear due to the direct neighborhood condition. On the other hand, reduced value of this gear ratio should lead to significant reduction of number of teeth in the satellite wheels remaining in mesh with the ring gear. The design conditions to be complied with in the design process of a specific type of planetary gear are discussed. Presented with reference to the requirements data, is meshing diagram of both pairs of mating wheels with the attention paid to the P-type structural correction as should be required in many cases. Also scrutinized is the effect of the changes to the first stage ratio on the specifically determined outside dimension D considered as a critical operation service parameter.

KEYWORDS: two-stage planetary gear, reduction gear, dual satellite wheels

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

• Boguski B., Kahraman A., Nishino T. “A new method to measure planet load sharing and sun gear radial orbit of planetary gear sets”. Journal of Mechanical Design. Vol. 134, Issue 7 (2012): p. 134.
• Cai Y., Hayashi T. “The linear approximated equation of vibration of a pair of spur gears (theory and experiment)”. Journal of Mechanical Design. Vol. 116, Issue 2 (1994): pp. 558÷564.
• Cooley C.G., Parker R.G. “Mechanical stability of high-speed planetary gears”. International Journal of Mechanical Sciences. Vol. 69 (2013): pp. 59÷71.
• Czarnigowski J., Ferdynus M., Kuśmierz L., Ponieważ G. „Podstawy konstrukcji maszyn. Zbiór zadań”. Otwock: Wydawnictwo Edit, 2008: s. 119÷121.
• Dietrich M. red. „Podstawy konstrukcji maszyn. Tom 3”. Warszawa: Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 1999: s. 515÷558.
• Dziurski A., Kania L., Kasprzycki A., Mazanek E, Ziora J. „Przykłady obliczeń z podstaw konstrukcji maszyn. Tom 2”. Warszawa: Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 2005: s. 360÷379.
• Farshad Shakeri Aski, Mina Mirparizi, Farhad Sheykh Samani, Mohamad Ali Hajabasi. „Vibration behavior optimization of planetary gear sets”. Propulsion and Power Research. Vol. 3, Issue 4 (2014): pp. 196÷206.
• Kuśmierz L., Ponieważ G. „Podstawy konstrukcji maszyn. Projektowanie napędów mechanicznych”. Lublin: Politechnika Lubelska, 2011: s. 17–18.
• Kuśmierz L., Ponieważ G. „Podstawy konstrukcji maszyn. Projektowanie mechanizmów śrubowych oraz przekładni zębatych”. Lublin: Politechnika Lubelska, 2011: s. 71–72.
• Lin J., Parker R.G. “Structured vibration characteristics of planetary gears with unequally spaced planets”. Journal of Sound and Vibration. 233 (2000): pp. 921÷928.
• Malik L., Medvecky S. “Casti a mechanizmy strojov v prikladoch a ulohach”. Zilina: Vydala Zilinska univerzita, 2004: s. 178÷182.
• Malik L., Medvecky S. „Casti a mechanizmy strojo”. Zilina: Vydala Zilinska univerzita, 2003: s. 401÷421.
• Michaud M. „CATIA. Narzędzia i moduły”. Gliwice: Wydawnictwo Helion, 2014.
• Muller L., Wilk A. „Zębate przekładnie obiegowe”. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 1996: s. 9÷36, 51÷137.
• Ochęduszko K. „Koła zębate. Tom 1”. Warszawa: Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 2010: s. 135÷147.
• Samuel S., Stevenson B., Weeks E. “Advanced simulation using Nastran NX5/NX6”. San Jose (USA): Design Visionaries, 2008.
• Shyi-Jeng Tsai, Guan-Lin Huang, Siang-Yu Ye. “Gear meshing analysis of planetary gear sets with a floating sun gear”. Mechanism and Machine Theory. Vol. 84 (2015): pp. 145÷163.
• Sikora J., Maciakowski R. „Wykład z podstawy konstrukcji maszyn z ćwiczeniami rachunkowymi. Przekładnie zębate – geometria i kinematyka zazębienia”. Gdańsk: Politechnika Gdańska, 1994: s. 209÷233.
• Skarka W., Mazurek A. „CATIA. Podstawy modelowania i zapisu konstrukcji”. Gliwice: Wydawnictwo Helion, 2005: s. 7÷110.
• Surowiak W. „Przekładnie obiegowe”. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Techniczne, 1959.
• Vecchiato D. „Tooth contact analysis of a misaligned isostatic planetary gear train”. Mechanism and Machine Theory. Vol. 41 (2006): pp. 617÷631.

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.8-9.501