Synthesis of the Pipeline Valve Drive with Automatic Switching of Speeds

Abstract

В приводах запорной трубопроводной арматуры широко используются зубчатые планетарные передачи. Однако существующие их конструкции с ручным переключением скоростей сложны в изготовлении и неудобны в эксплуатации. Привод, выполненный на базе эксцентриковой планетарной передачи с гибкими элементами, лишен этих недостатков и обеспечивает автоматическое переключение скоростей в зависимости от нагрузки на рабочем органе арматуры. Важнейшими деталями указанного привода являются гибкие элементы, выполненные в виде стержней, жестко заделанных в ведомое звено. Их размеры должны обеспечивать требуемую прочность и жесткость и соответствовать параметрам зубчатого планетарного механизма. Диаметр гибких элементов и их длина при заданном количестве определялись исходя из условия, что при работе механизма в режиме непосредственной передачи движения от шкива к ведомому звену радиальное смещение подвижного колеса в результате деформации гибких элементов не превышает зазора между поверхностями вершин зубьев колес при отсутствии нагрузки, а при работе в режиме редуктора равно межосевому расстоянию передачи. При этом использовались методы строительной механики. Параметры зубчатой планетарной передачи (числа зубьев колес, угол и модуль зацепления, ширина венцов) определялись из расчета зубьев на изгибную прочность и в соответствии с величиной эксцентриситета колеса с внешними зубьями при работе передачи в режиме редуктора. Таким образом, установлено, что при моменте на входном валу привода не более 240 Н·м и рациональных значениях чисел зубьев колес длина гибких элементов не превышает 150 мм, а их диаметр - 13 мм. Приведенная конструкция привода запорной трубопроводной арматуры с автоматическим переключением скоростей и методы ее расчета позволяют осуществить рациональное проектирование указанного механизма.