Tehnički fakultet Rijeka - Sveučilište u Rijeci

Embed Size (px)

Text of Tehnički fakultet Rijeka - Sveučilište u Rijeci

  • SVEUILITE U RIJECI

    TEHNIKI FAKULTET

    ANALIZA VARIJANTI MJENJAKOG ZUPANIKOG PLANETNOG PRETVARAA

    Doktorska disertacija

    Sanjin Troha

    Rijeka, 2011.

  • SVEUILITE U RIJECI

    TEHNIKI FAKULTET

    ANALIZA VARIJANTI MJENJAKOG ZUPANIKOG PLANETNOG PRETVARAA

    Doktorska disertacija

    Sanjin Troha

    Mentor: Red. prof. dr. sc. Neven Lovrin, dipl. ing.

    Sumentori: Red. prof. dr. sc. Roberto iguli, dipl. ing.

    Doc. dr. sc. Dimitar Karaivanov, dipl. ing.

    Rijeka, 2011.

  • I

    SAETAK

    Istraivani su dvovodilni planetni pretvarai, izvedeni sa zupanicima s ravnim

    zubima, koji imaju dva spojna i etiri vanjska vratila i koji omoguuju dvobrzinske pogone.

    Sustavno je istraen utjecaj raznih varijantni pretvaraa s pripadnim osnovnim parametrima

    na njihove osnovne karakteristike. Istraen je utjecaj idealnih momentnih omjera planetnih

    slogova na prijenosne omjere u obije brzine. Odreene su kinematike mjenjake

    mogunosti svake varijante ponaosob. Izvedeni su izrazi za odreivanje idealnih momentnih

    omjera planetnih slogova na osnovu zahtijevanih prijenosnih omjera ime je stvorena osnova

    za sintezu dvobrzinskih planetnih pretvaraa. Koncipirane su kinematike sheme koje daju

    uvid u raspored zupanika i vratila razliitih varijanti pretvaraa. Odreene su ekstremne

    vrijednosti skokova prijenosa razliitih varijanti pretvaraa. Identificirane su varijante koje s

    aspekta ostvarivih prijenosnih omjera mogu imati iroku primjenu u praksi. Izvedeni su

    izrazi za odreivanje stupnja iskoristivosti planetnih pretvaraa te provedene analize stupnja

    iskoristivosti kod karakteristinih varijanti. Provedeno je eksperimentalno odreivanje

    stupnja iskoristivosti na eksperimentalnim pretvaraima s ciljem dokazivanja ispravnosti

    izvedenih matematiko-mehanikih modela. Identificirane su varijante pretvaraa kod kojih

    je mogua pojava neprihvatljivo velikih specifinih relativnih brzina vrtnje satelita. Odreeni

    su specifini momenti na sunanim zupanicima razliitih varijanti pretvaraa koji

    omoguuju dimenzioniranje zupanika planetnih slogova. Razvijen je programski sustav koji

    omoguuje analizu, sintezu te ocjenu rjeenja i optimalni izbor varijante pretvaraa s

    pripadnim osnovnim parametrima.

  • II

  • III

    SADRAJ

    1. UVODNA IZLAGANJA ...................................................................................................1

    1.1 Planetni pretvarai i primjena...................................................................................1

    1.2 Ocjena dosadanjih istraivanja................................................................................5

    1.3 Svrha i ciljevi istraivanja ......................................................................................10

    1.4 Metodologija istraivanja.......................................................................................12

    2. JEDNOSTAVNI PLANETNI PRETVARA ..................................................................15

    2.1 Elementi planetnog sloga .......................................................................................15

    2.2 Uvjeti sinteze planetnog sloga................................................................................16

    2.3 Simbol planetnog sloga..........................................................................................17

    2.4 Analiza sila i momenata na planetnom slogu..........................................................18

    2.5 Geometrija planetnog sloga....................................................................................21

    2.6 Prijenosni omjeri....................................................................................................21

    2.7 Relativne brzine vrtnje satelita ...............................................................................23

    2.8 Relativni energetski tokovi.....................................................................................25

    2.9 Stupanj iskoristivosti planetnog sloga ....................................................................26

    2.10 Radijalne dimenzije planetnog sloga ......................................................................31

    2.11 Masa zupanika planetnog sloga ............................................................................35

    3. SLOENI PLANETNI PRETVARA.............................................................................39

    3.1 Dvovodilni planetni pretvarai ...............................................................................39

    3.2 Oznavanje planetnih pretvaraa............................................................................44

    3.3 Zajednike karakteristike pojedinih varijanti pretvaraa s dva spojna vratila .........51

    3.4 Metoda analize dvovodilnih planetnih pretvaraa...................................................51

    4. KINEMATIKE MOGUNOSTI DVOVODILNIH PLANETNIH PRETVARAA......57

    4.1 Dvobrzinski planetni pretvarai..............................................................................57

    4.2 Dvovodilni pretvarai s konicama rasporeenim na zasebnim vratilima................58

    4.2.1 Kinematike karakteristike pretvaraa s konicama

    na zasebnim vratilima ...................................................................................58

    4.2.2 Konstrukcijske koncepcije dvobrzinskih planetnih pretvaraa s konicama

    na zasebnim vratilima ...................................................................................62

    4.2.3 Mjenjake mogunosti i skokovi prijenosa dvobrzinskih pretvaraa s

    konicama rasporeenim na zasebnim vratilima ...........................................65

  • IV

    4.2.3.1 Mjenjake mogunosti dvobrzinskih pretvaraa s konicama

    rasporeenim na zasebnim vratilima ................................................ 65

    4.2.3.2 Skokovi prijenosa dvobrzinskih pretvaraa s konicama

    rasporeenim na zasebnim vratilima ................................................ 67

    4.3 Dvobrzinski planetni pretvarai s konicama rasporeenim na spojnim

    vratilima ................................................................................................................ 70

    4.3.1 Kinematike karakteristike pretvaraa s konicama rasporeenim

    na spojnim vratilima..................................................................................... 70

    4.3.2 Konstrukcijske koncepcije dvobrzinskih planetnih pretvaraa s konicama

    na spojnim vratilima..................................................................................... 77

    4.3.3 Mjenjake mogunosti i skokovi prijenosa dvobrzinskih pretvaraa s

    konicama rasporeenim na spojnim vratilima............................................. 80

    4.3.3.1 Mjenjake mogunosti dvobrzinskih pretvaraa s konicama

    rasporeenim na spojnim vratilima ................................................... 80

    4.3.3.2 Skokovi prijenosa dvobrzinskih pretvaraa s konicama

    rasporeenim na spojnim vratilima ................................................... 84

    4.4 Dvobrzinski planetni pretvarai s konicama rasporeenim na spojnom

    i zasebnom vratilu ................................................................................................. 87

    4.4.1 Kinematike karakteristike pretvaraa s konicama rasporeenim

    na spojnom i zasebnom vratilu...................................................................... 87

    4.4.2 Konstrukcijske koncepcije dvobrzinskih planetnih pretvaraa s konicama

    rasporeenima na spojnom i zasebnom vratilu ............................................ 101

    4.4.3 Mjenjake mogunosti i skokovi prijenosa dvobrzinskih pretvaraa s

    konicama rasporeenim na spojnom i zasebnom vratilu........................... 108

    4.4.3.1 Mjenjake mogunosti dvobrzinskih pretvaraa s konicama

    rasporeenim na spojnom i zasebnom vratilu................................ 108

    4.4.3.2 Skokovi prijenosa dvobrzinskih pretvaraa s konicama

    rasporeenim na spojnom i zasebnom vratilu................................ 114

    4.5 Osvrt na kinematike mogunosti sve tri skupine varijanti pretvaraa.................. 118

    5. ENERGETSKA UINKOVITOST KOD DVOVODILNIH PLANETNIH

    PRETVARAA ............................................................................................................ 121

    5.1 Stupanj iskoristivosti planetnih pretvaraa ........................................................... 121

    5.1.1 Odreivanje funkcije stupanja iskoristivosti ............................................... 122

    5.1.2 Ekvivalentni stupanj iskoristivosti.............................................................. 123

  • V

    5.2 Stupanj iskoristivosti pretvaraa s konicama rasporeenim na zasebnim

    vratilima ..............................................................................................................124

    5.3 Stupanj iskoristivosti pretvaraa s konicama rasporeenim na spojnim

    vratilima ..............................................................................................................124

    5.4 E

Recommended

View more >