Кинематические параметры и принцип действия

Передаточное отношение найдем, используя метод Виллиса:

.

После преобразования получим:

при неподвижном жестком колесе ()

(6.17)

при неподвижном гибком колесе ()

(6.18)

В простой передаче равно отношению радиусов, а волновой – отношению радиуса ведомого колеса к разности радиусов или к размеру деформирования .

Волновые фрикционные передачи позволяют осуществлять большие передаточные отношения в одной ступени: минимальное – (ограничивается изгибной прочностью гибкого зубчатого венца), максимальное – (ограничиваются точностью изготовления). Ограничение - один из недостатков волновых передач.

В волновой передаче преобразование движения осуществляется путем деформирования гибкого звена (принцип деформирования), что является принципиальным различием от других передач. Сущность этого принципа в том, что при волновом деформировании гибкого колеса всем его точкам сообщаются окружные скорости. При контакте гибкого колеса с жестким по вершинам волн окружные скорости волновых перемещений сообщаются жесткому колесу, как ведомому звену передаточного механизма

Волновые зубчатые передачи (ВЗП)

У зубчатых волновых передач гибкие колеса имеют наружные, а жесткие колеса – внутренние зубья.

Достоинства ВЗП заключаются в возможности получения значительных передаточных чисел, небольшой массе и габаритах конструкции, высокой кинематической точности передачи, являющейся результатом многопарного зацепления зубьев. ВЗП – более долговечны и менее шумны по сравнению с обычными зубчатыми передачами.

К недостаткам ВЗП следует отнести сложную технологию изготовления деталей и отсутствие конструкций, у которых оси пересекаются или скрещиваются.

Передаточное отношение. Заменяя отношение диаметров колес отношением чисел их зубьев (см. формулы 2и3), получим передаточное отношение для волновой зубчатой передачи: при ведомом жестком колесе

(6.19)

при ведомом гибком колесе

(6.20)

Очевидно, что для увеличения передаточного отношения разность чисел зубьев колес должна быть возможно меньшей (ограничение минимально допустимой величиной модуля), причем она должна быть равной или кратной числу волн деформации генератором гибкого колеса во избежание интерференции (наложения) зубьев.

Число одновременно зацепляющихся зубьев составляет и зависит от формы и размера деформирования гибкого колеса, формы профиля зубьев. Преимущественное распространение получили эвольвентные зубья. При большом числе зубьев (обычно ) форма эвольвентного зуба близка к трапециадальному. Зубья колеса нарезают модифицированным стандартным инструментом с уменьшенной на высотой головки режущего зуба. Колесо нарезают стандартным инструментом при соответственном уменьшении глубины врезания. Зубья нарезанные модифицированным инструментом называются зубьями с широкой впадиной, а немодифицированные – зубьями с узкой впадиной. Зубья с широкой впадиной применяют в отечественных стандартных передачах.

Наиболее стабильную деформацию гибкого колеса обеспечивает кулачковый генератор волн (рис.2). Эти конструкции генераторов просты, технологичны и обеспечивают требования взаимозаменяемости.

Для уменьшения трения между кулачковым генератором и гибким колесом располагают тела качения, например гибкий шариковый подшипник (рис.2).

Гибким называется подшипник с тонкостенными кольцами, допускающий радиальную деформацию колес, соизмеримую с их толщиной, и обеспечивающий передачу вращательного движения при деформированных кольцах. Основные размеры и обозначения шариковых гибких подшипников для кулачковых генераторов ЗВП общего назначения регламентированы ГОСТом.

Рис.6.6

Волновые зубчатые редукторы. ГОСТ устанавливают основные параметры волновых зубчатых одноступенчатых редукторов общего назначения типа Вз с вращающими моментами на тихоходном валу от до и передаточными отношениями от до КПД стандартных волновых редукторов от до и уменьшается с увеличением передаточного отношения.

Технический ресурс волновых зубчатых редукторов .

Основными критериями работоспособности волновых передач являются прочность гибкого колеса и прочность гибкого подшипника генератора. Разрушение гибкого колеса и гибкого подшипника происходит в результате усталости материала или при перегрузках.

На рис. 3 представлена конструкция стандартного редуктора , внутренний диаметр гибкого колеса которого равен .

Рис.6.6

Дата добавления: 2014-01-20