Волновые зубчатые передачи. Принцип работы. Кинематика передачи. Основные схемы. Оценка и применение, страница 3

          6. Возможность передачи движения в герметизированное пространство.

Недостатки:

          1. Высокое значение нижнего предела передаточного отношения i_min.

2. Применение мелкомодульных колёс.

          3.Сравнительная сложность изготовления гибкого колеса и генератора волн.

          Применяют волновые передачи в подъёмно-транспортных устройствах, в космической технике (поворот панелей солнечных батарей), в конструкциях роботов и других областях, где требуются большие передаточные отношения, а также в устройствах со специальными требованиями к герметичности, кинематической точности, инерционности и т.д.

21.5. Причины отказов

          На основании экспериментальных данных и опыта эксплуатации отмечены следующие причины отказов:

          1. Усталостное разрушение по впадинам гибких колёс (при i < 100).

          2. Усталостное разрушение подшипника генератора волн (при i > 100).

          3. Проскок генератора волн при больших крутящих моментах.

          4. Износ зубьев в районе торца, близкого к заделке.

          На основании этого перечня выявлены следующие основные критерии работоспособности и расчёта:

          1. Прочность гибкого колеса.

          2. Прочность подшипника генератора волн.

          3. Жёсткость зубьев.

          4. Износостойкость зубьев.

          Одним из показателей нагруженности волновой передачи является величина условного напряжения смятия на рабочих поверхностях зубьев. По этому показателю определяют диаметр гибкого колеса как основной габаритный размер передачи.

21.6. Расчет на смятие

          На развёртке дуги зацепления А-Б-В (рис. 21.10) контакт зубьев меняется от полного в точке А до нуля в точке В по аналогии с рис. 21.4. Посередине дуги зацепления (в точке Б), зубья зацепляются наполовину. Именно эта точка принята за расчётную, так как на дуге зацепления зубья в среднем входят в зацепление на половину глубины захода, то есть 0,5 h_d. Напряжения смятия определяют по формуле:

                                         (21.6)

   где  z_p – рабочее число зубьев, z_p 0,25 z_g;

К – коэффициент нагрузки.

         

Рис. 21.10. Схема к расчёту волновой передачи

          Глубина захода зубьев h_d» 0,5m. Ширина венца колеса:

                                                    (21.7)

   где  y_bd– коэффициент ширины венца; y_bd = 0,15…0,2.

Используя известные зависимости  выводят формулу проверочного расчёта:

            (21.8)

          Для проектного расчёта формулу (21.8) решают относительно d_g:

                                           (21.9)

          Приведенная методика носит упрощённый характер. Пример расчёта волновой передачи приведен в [9].

Вопросы для самоподготовки

1.  Какой принцип используется в волновой передаче?

2.  Почему не может работать волновая передача, составленная из  жёстких колёс?

3.  От каких параметров зависит передаточное отношение волновой передачи?

4.  Как передаётся движение в герметизированное пространство?

5.  Каковы достоинства и недостатки волновых передач и области их применения?

6.  Перечислите виды разрушения волновой передачи.

7.  Каковы основные критерии работоспособности и расчёта волновых передач?

Вопросы, выносимые на экзамен

1.  Волновые зубчатые передачи. Принцип работы. Оценка и применение.

2.  Схемы волновых передач. Передаточное отношение.

3.  Причины выхода из строя волновых передач. Критерии расчёта. Расчёт по напряжениям смятия.

Тема 22: Сравнительная оценка передач

Основные показатели передач:

1) нагрузочная способность; 2) габаритные размеры; 3) КПД; 4) передаточное отношение.

Результаты сравнения с оценками по пятибалльной системе сведены в табл. 22.1.

   Таблица 22.1

Сравнительная таблица передач

Вид передачи	Нагрузочная способность	Габариты	КПД	Передаточное отношение
1. Зубчатая
1.1. Цилиндрическая	5	3	5	3
1.2. Коническая	4	2	4	1
1.3. Червячная	2	4	2	4
1.4. Планетарная	3	4	5	5
1.5. Волновая	3	5	5	5
2. Цепная	2	2	4	3
3. Ремённая	1	1	3	3

          Анализ. Сравнение показывает, что планетарная и волновая передачи являются перспективными.