Волновая зубчатая передача

Предельные кратковременные частоты вращения nh (мин-1) при жидком смазочном материале определяют в зависимости от диаметра – d1=mz1 делительной окружности:

d1 <480 мм, nh= 550 + 4,82*105/d1 ;

d1>480 мм, nh

=5,2*105/ d1

При пластичном смазочном материале и непрерывной работе предельные частоты вращения следует уменьшать в 4 .5 раз.

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

(n1-nh)/(n2-nh)=u h1.2=z2/z1 (2)

где n1, п2, nh

— частоты вращения гибкого, жесткого колес, ге­нератора волн соответственно.

При неподвижном жестком колесе (п2

= 0) из уравнения (2) находим nh/n1 делением числителя и знаменателя левой части на n1 :

u (2)h.1=nh/n1=-z1/(z2-z1) (3)

Знак минус указывает на разное направление вращения ведущего и ведомого звеньев при закрепленном колесе z2 .

Радиальная деформация и передаточное отношение взаимо­связаны.

Умножив и разделив на модуль выражение (3), по­лучим

u (2)h.1=\ -z1/(z2-z1) *m/m\=d1/(2W0); W0=d1/(2 u (2)h.1)

Минимальное передаточное отношение ограничивается изгибной прочностью зубчатого гибкого колеса. При d1=const с уменьшением передаточного отношения возрастает потребная величина радиальной деформации и напряжения изгиба.

Например, при u

= 80 потребная величина радиальной де­формации в 1,25 раза больше, чем при u= 100. Примерно в такой же пропорции увеличатся напряжения изгиба в гибком колесе и понизится допустимый вращающий момент.

Кинематика передач. Кинематические схемы передач пока­заны на рис.3. В передаче (рис.3, а) жесткое колесо z2 закреплено. Вращение передается от h к z1. Передаточное отно­шение определяется по зависимости (3).

Для схем (см. рис.3, б, в) ведущим звеном является ге­нератор волн h, ведомым — жесткое колесо z2, колесо z1 — не­подвижно. Тогда передаточное отношение определяется по фор­муле

u(1)h.2=nh/nт=z2/(z2-z1) (4)

Например, z1 = 200, z2 = 202 , передаточные отношения u(2)h.1 =100, u(1)h.2 =101 различаются на единицу.

Схема (см. рис.3, в) используется для передачи движе­ния из герметизированного пространства к жесткому колесу z2 через неподвижное гибкое колесо z1. Используется в космиче­ской и вакуумной технике.

Передачу с коротким гибким колесом (рис.3, г) чаще при­меняют при z1m = z2m = z1 , т. е. зацепление z1m , z2m используют как подвижное шлицевое соединение. Тогда передаточное отно­шение определяют по (3) или (4) и КПД = 0,7 .0,8. При этом принимают соответствующие смещения исходного контура колес.

Рациональные значения передаточных отношений для схем (см. рис.3, а-в) лежат в пределах 70<u<320, КПД= 0,85 .0,75.

Числа зубьев колес. По условию сборки разность чисел зубьев колес должна быть кратной числу волн nw :

(z2-z1)/nw = Kz,

где Kz = 1 или 2 — коэффициент кратности.

Подставив в (3) значение разности зубьев z2 – z1 = Kznw, получим зависимости для определения чисел зубьев колес

z1=|u(2)h.1 |nwKz;

z2=z1+nwKz

где Kz=1 или 2 – коэффициент кратности.

Рис.3

Кинематические схемы ВЗП

Для двухволновых передач nw=2, Kz=1

z1=2|u(2)h.1 |; z2=z1+2

С увеличением коэффициента кратности Kz увеличиваются числа зубьев колес и уменьшается модуль зацепления m при не­изменном делительном диаметре колеса d1=mz1 и неизменной максимальной радиальной деформации W0 = Kzm .

Мелкие модули m < 0,5 мм удорожают изготовление зубо­резного инструмента, его долговечность при зубонарезании. По­этому принимают Kz

= 1, а при и <70 Кz > 2

Другие статьи по теме

Роботизация и применение промышленных роботов
Промышленная робототехника является одним из новых направле­ний автоматизации производственных процессов, начало развития, которого в на­шей стране относится к последнему десятилетию. Комплексный подход к ре­шению технико-э ...

Расчет технико-экономических показателей энергохозяйства цеха
Первое место по количеству потребляемой электроэнергии принадлежит промышленности, на долю которой приходится более 60% вырабатываемой в стране энергии. С помощью электрической энергии приводятся в движение миллионы станков и мех ...