Волновые передачи

СОДЕРЖАНИЕ

Конструкция и основные механические характеристики волновых передач. 2

Расчет волновых зубчатых передач. 6

Использованная литература:11

Волновые передачи кинематически представляют собой планетарные передачи с одним из колес в виде гибкого венца. Гиб­кий венец 1 (рис. 1) деформируется генератором волн 3 и входит в зацепление с центральным колесом 2 в двух зонах.

Принцип волновых передач заключается в многопарности зацепления зубьев, которая определяет все положительные каче­ства этих передач по сравнению с другими.

Волновые передачи в сравнении с обычными зубчатыми имеют меньшую массу и меньшие габариты, обеспечивают более высокую кинематическую точность, имеют меньший мертвый ход, обладают высокой демпфирующей способностью (в 4—5 раз большей, чем у обычных), работают с мень­шим шумом.

При необходимости волновые передачи позволяют передавать движение в гермети­зированное пространство без применения сальников.

Волновые передачи позволяют осущест­влять большие передаточные отношения в одной ступени; при зубчатых колесах из стали Umin= 60 (ограничивается проч­ностью при изгибе гибкого колеса) и Umax= 300 (ограничивается минимально допустимой величиной модуля, равной 0,2...0,15 мм). При этом КПД равен 80...90 %, как и в планетарных передачах с тем же передаточным отношением.

К недостаткам волновых передач можно отнести ограниченные частоты вращения ведущего вала генератора волн при боль­ших диаметрах колес (во избежание боль­ших окружных скоростей генератора), мелкие модули зубчатых колес (0,15... 2 мм). При серийном изготовлении в специализированном производстве вол­новые передачи дешевле планетарных. Крутильная жесткость волновых передач несколько меньше простых зубчатых, но обычно является достаточной.

На рис. 1 гибкий венец 1 нарезан на деформируемом конце тонкой цилиндрической оболочки 5, другой конец которой через тонкое дно соединяется с выходным валом 4.

Генератор волн 3 состоит из овального кулачка соответствующего профиля и спе­циального шарикоподшипника 6 с гибкими кольцами. Иногда выполняют генератор волн в виде двух дисков (роликов), распо­ложенных на валу или в виде четырех ро­ликов. Сборку зацепления можно осуще­ствить только после деформации гибкого колеса.

На концах большой оси вала зубья зацепляются по всей высоте, на малой оси зубья не зацепляются. Между этими участ­ками зубья гибкого колеса погружены во впадины жесткого колеса на разную глу­бину. Зацепление напоминает шлицевое соединение.

При вращении генератора волн гибкий зубчатый венец обкатывается по неподвижному колесу, вращая оболочку и вал. Радиальные перемещения w гибкого ко­леса по окружности имеют два максимума и два минимума, т. е. две волны. Поэтому передачу называют двухволновой. Возможны трехволновые передачи, но их при­меняют редко, так как в трехволновой передаче выше напряжения изгиба в гиб­ком колесе.

Если оболочка неподвижно соединена с корпусом, то вращение от генератора передается жесткому колесу с внутренними зубьями. В схеме (рис. 2) для передачи движения в герметизированное простран­ство гибкое колесо имеет зубчатый венец, расположенный в середине удлиненного цилиндрического стакана, левый фланец которого герметично соединен с корпусом. Вращение передается от генератора волн к жесткому колесу г₂ , выполненному в ви­де стакана, охватывающего часть гибкого колеса.

Передачи (см. рис. 1) могут рабо­тать в качестве редуктора (КПД 80... 90 %) и мультипликатора (КПД 60... 70 %). В первом случае ведущим звеном является генератор волн, во втором — вал гибкого или жесткого колеса.

Передаточное отношение волновых пе­редач определяется так же, как и для пла­нетарных, по уравнению Виллиса.

При неподвижном жестком колесе 2 (см. рис. 1)

знак минус указывает на разные направ­ления вращения ведущего и ведомого звеньев.

При неподвижном гибком колесе (см. рис. 2)

где n₀ , n₁ (n₂ ) — частоты вращения веду­щего и ведомых звеньев; z₁ , z₂ — числа зубьев колес гибкого и жесткого соот­ветственно.

Разность зубьев колес должна быть равна или кратна числу волн, т. е. где — число волн, обычно равное 2; — коэффициент кратности, обычно рав­ный единице; при u< 45 = 3; при u< 45 = 3.

Необходимое максимальное радиальное перемещение при отсутствии боковых зазоров должно равняться полуразности диаметров начальных окружностей:

Для эвольвентного зацепления диамет­ры начальных окружностей можно выра­зить через диаметры делительных окруж­ностей:

Тогда

где т — модуль зацепления; а и а_w — углы профиля исходного контура и зацепления.

Следовательно, величина максимально­го упругого перемещения равна межосевому расстоянию обычной передачи внутреннего зацепления.

Если зубчатые венцы нарезаны без сме­щения производящего исходного контура (х₁ = х₂ = 0) или с одинаковыми смеще­ниями (для внутреннего зацепления x₁ = х₂ ), то а = а_w и

Для двухволновой передачи

Минимально допустимое радиальное упругое перемещение . При α = 20° относительное радиальное пере­мещение , при α = 30° .

Чем меньше передатoчное отношение в одной ступени, тем больше потребная величина :

Применяют также волновую передачу с двумя зубчат

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать