Волновые передачи

1.

ВОЛНОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Разработал: доцент каф. 202
Ковеза Юрий Владимирович
ауд. 227 МК
khai202.ho.ua
Лектор: ассистент каф. 202
Светличный Сергей Петрович
ауд. 246

2.

Содержание лекции:
1. Основные характеристики.
2. Принцип работы.
3. Виды генераторов волн.
4. Основные соотношения и параметры.
5. Проектировочный расчет.
6. Проверочный расчет.

3.

Основные характеристики
Преимущества:
1. Большое передаточное отношение при малом числе
деталей, для металлических гибких колес 80...320;
2. Малые габаритные размеры и масса вследствие большой
нагрузочной способности, что объясняется высокой
многопарностью зацепления (20...40 %);
3. Сравнительно высокий КПД (0,8...0,94);
4. Возможность передачи движения через сплошную стенку;
5. Обратимость, т.е. работа в режиме редуктора и
мультипликатора;
6. Высокая кинематическая точность и плавность хода.

4.

Основные характеристики
Недостатки:
1. КПД не самый большой.
2. Высокая напряженность основных элементов – гибкого
колеса и генератора волн.
3. Пониженная крутильная жесткость.

5.

Принцип работы

6.

Принцип работы

7.

Принцип работы

8.

Принцип работы

9.

Виды генераторов волн
Кулачковый
Дисковый

10.

Основные соотношения
Z Ж Z Г К Z
Число зубьев гибкого и жесткого колес определяют из
формул передаточного отношения.
Для двухволновой передачи с внешним жестким
колесом и при остановленном жестком колесе
ZГ
ZГ
i
Z Ж ZГ
2
Z Г 2i
Z Ж ZГ 2
при остановленном гибком колесе
ZЖ
ZЖ
i
Z Ж ZГ
2
Z Ж 2i
ZГ Z Ж 2

11.

Основные параметры

12.

Основные соотношения
Параметры
Делительный диаметр
Коэффициент высоты головки зуба
Коэффициент впадины зуба
Формулы
d= m z
h* = 1
c* = 0,35
Высота головки зуба
h = h*m
Глубина впадины зуба
с = c*m
Толщина стенки под зубчатым венцом
i
h1 0 ,0116 DП
80
Толщина стенки оболочки
hоб = 0,5 h1
Ширина зуба гибкого колеса
bГ = ψbd DП
Ширина зуба жёсткого колеса
bЖ = 1,35 bГ
0 , 25

13.

Коэффициенты смещения
Параметры
Гибкого колеса
Жёсткого колеса
Коэффициент радиальной
деформации
Деформация гибкого колеса
Диаметр впадин гибкого колеса
Формулы
dfГ
x Г 0 ,5
Z Г h* c *
m
x Ж x Г W0 * 1
i
W0* 1 ,08
80
0 , 23
W0 W0* m
d f Г DП 2 h1

14.

Проектировочный расчет
DП 28 ,4 3
bd
TТ
bd p
bГ
0 ,2...0 ,22
DП
5000
[ p ] 25
Lh
0 ,2
Ki K Г
Ki – коэффициент, учитывающий влияние передаточного отношения
i 10
Ki
80
0 ,45
KГ – коэффициент, учитывающий влияние типа генератора:
KГ =1 при кулачковом генераторе, KГ = 0,85 – при дисковом

15.

Проектировочный расчет
Определение
диаметра
подшипника
Выбор
стандартного
подшипника
Округление
модуля до
стандартного
Расчёт модуля
Расчёт
коэффициентов
смещения
Расчёт
параметров
колеёс
DП
m
ZГ

16.

Проектировочный расчет
Стандартные модули:
0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,8;…
806
808
809
812
815
818
822
824
830
836
844
848
860
862
872
Размеры, мм
Радиальный
зазор , мм
30-0,010
40-0,012
45-0,012
60-0,015
75-0,015
90-0,020
110-0,020
120-0,020
150-0,025
180-0,025
220-0,030
240-0,030
300-0,035
310-0,035
360-0,040
42-0,011
52-0,013
62-0,013
80-0,013
100-0,015
120-0,015
150-0,018
160-0,025
200-0,030
240-0,030
300-0,035
320-0,040
400-0,040
420-0,045
480-0,045
7
8
9
13
15
18
24
24
30
35
45
48
60
70
72
0,5
1,0
1,5
2,5
3,5
3,969
3,969
5,953
7,144
9,128
11,113
14,288
14,288
19,050
22,225
28,575
28,575
36,513
36,513
44,450
0,010-0,024
0,012-0,026
0,012-0,290
0,013-0,033
0,014-0,034
0,016-0,040
0,020-0,046
0,020-0,046
0,023-0,058
0,024-0,065
0,033-0,083
0,035-0,090
0,045-0,105
0,045-0,105
0,055-0,125
Число
шариков
Условное
обозначени
е
подшипник
а
Параметры стандартных гибких подшипников по ГОСТ 23179-78
"Подшипники шариковые радиальные для волновых передач"
Предельная
частота
вращения
, мин-1
21
23
21
23
21
23
21
4000
23
1600
3500
3000
2500
2000
1000

17.

Проверочный расчет
В опасном сечении гибкого колеса, которое приходится на
внутренний торец зубчатого венца, действуют напряжения:
изгиба в окружном направлении,
растяжения оболочки под зубчатым венцом;
касательные от кручения.

18.

Проверочный расчет
Напряжения изгиба в окружном направлений
(изменяются по симметричному циклу)
8 Eh1W0
t ta
d Г2
Напряжения растяжения оболочки
(изменяются по отнулевому циклу)
0 ,9TT
p
d Г bГ h1
pa pm
Касательные напряжения
0 ,52 E h10 ,5 W0
ТТ
2
1 ,5
dГ
d Г h1
p
2

19.

Проверочный расчет
Суммарные амплитудные напряжения
p
a K KП t
2
ККП = 1 – кулачковый генератор; ККП = 1,1 – дисковый генератор.
Амплитудные и средние касательные напряжения
a 0 ,45 max
К 1,5...2 ;
m 0 ,55 max
К 0 ,8 К
1
1
S
S
K a m
K a m
S S
S
S 1 ,3...1 ,8
S 2 S 2