О.А. Ряховский, А.В. Клыпин - Детали машин (1065792), страница 15
Текст из файла (страница 15)
ВРаЩаюЩий момент Т1 Т,К„ Т,г,К„ — —" — для внешнею зацепления, Тб = Тз = ' е " — для лн г,ля внутреннего. При одинаковой твердости центральных шестерни и колеса расчет ведут только для внешнего зацепления как заведомо менее прочного. Допускаемые контактные напряжения [о)н рассчитывают как для цилиндрических передач, но при вычислении эквивалентного числа циклов по зависимостям (5.29, 5.26), частоту вращения определяют относительно водила л = ~лт — ла~ по абсолютной величине, л, = л — для центральной шестерни, для сателлитов л, = 1, так как с колесами сателлиты контактируют разными боковыми сторонами.
Расчет зубьев на сопротивление усталости при изгибе ведут по зависимости (5.21) — см. й 5.10. Допускаемые напряжения для сателлитов определяют с учетом двухстороннего приложения нагрузки на зуб. Какой механизм называют планетарным7 Каковы основные части планетарной передачи7 Какую передачу называют дифференциальной7 Чем можно объяснить меньшие габариты и массу планетарной пе- редачи по сравнению с обычной зубчатой7 Какой механизм называют абращенным7 Из каких условий находят значения вращающих моментов на ос- новных звеньях7 Какие условия необходимо соблюдать при расчете планетарной пе- редачи 7 7.1.
Общие сведения а) г, г й е) 99 Волновые з бчатые пе едачи Волковая передача — это механизм, в котором движение от входного звена к выходному передается за счет деформации гибкого звена. Основными частями волновой зубчатой передачи (БЗП) (рис. 7.1, а) являются: гибкое колесо с внешними зубьями (число зубьев г1), имеющее форму тонкостенного цилиндра, соединенного с тихоходным валом; жесткое колесо с внутренними зубьями (число зубьев зв), соединенное с корпусом; генератор волн Ь, деформирующий гибкое колесо.
Генератор волн Ь (рис. 7.1, б) выполняют в форме овала таким образом, что по оси У диаметр гибкого колеса увеличивается на величину 2во, а по оси Х вЂ” уменьшается. При деформации гибкого колеса его зубья по большой оси генератора входят в зацепление на полную глубину захода зуба Ьл. По малой оси зубья перемещаются на расстояние И' к центру и в зацеплении с зубьями жесткого колеса не входят. Между этими крайними положениями зубья гибкого колеса погружены во впадины зубьев жесткого колеса на разную глубину. Максимальная радиальная деформация И"е равна полуразности диаметров делительных окружностей колес Юо = О,б(бэ — б1) = 0>бт(гз — г1). (7.1) При разности чисел зубьев зз — г1 = 2 радиальная деформация у)"о = гя.
При нарезании колес со смещением инструмента величина радиальной деформации меняется в пределах 0,94т С И"о С 1,1лт. График перемещений )т' точек обода гибкого колеса от угла поворота ф приведен на рнс. 7.1, в. График имеет форму волны, что и обусловило название передачи. За время одного оборота деформация каждой точки обода дважды достигает максимума, такую передачу называют двухволновой. При боль- ших передаточных отношениях применяют трехволновые передачи. Их недостаток — большие циклические напряжения изгиба в гибком колесе, снижающие усталостную проч- ность колеса.
Большое число одновременно зацепляющихся зубьев обусловливает высокую нагрузочную способность передачи. Для обеспечения многопарного зацепления создают особую форму гибкого колеса под нагрузкой, необходимую величину его радиальной деформации и соответствующую геометрию зубьев. Рис. 7.1. Волновая зубчатая передача: а — конструктивная схема; б — деформированное состояние гибкого колеса; е — деформация зубьев Рассмотрим силовое взаимодействие звеньев ВЗП (рис. 7.2).
После сборки передачи появляется сила г'л, действующая на гибкое колесо по большей оси генератора волн. При повороте генератора волн по часовой стрелке на бесконечно малый угол Лгр результирующая сила поворачивается в ту же сторону„ увеличиваясь до значения Рлт . Зубья гибкого колеса действуют на зубья жесткого колеса с силой Г„по Рис. 7.2. Силы, действующие нормали к их профилю. Эту силу в вслиспсй зубчатой раскладывают на окружную Ггг и радиальную У,т. При закрепленном жестком колесе под действием силы Ггг гибкое колесо вращается в сторону, обратную вращению генератора.
Пи лн и ННП р ° цру .уб редачами определяет многопарность зацепления: малые масса и габариты; большое передаточное отношение," высокая кинематическая точность, малый мертвый ход, "плавность и мало- шумность в работе. НН ННП: « . Ну ц . (Н,уб...б ) снижают прочность и износостойкость зубьев; сложность изготовления гибких колес; ограниченные частоты вращения генератора волн из-за возникновения вибраций в передаче и снижения ресурса подшипников генератора. 7.2. Основные параметры волновых передач Передаточное отношение и одной ступени может составлять 70...320. Минимальное передаточное отношение и - = 70 ограничивается изгибной прочностью гибкого колеса; и = 320 определяется минимально допустимым значением модуля зацепления 0,1б мм.
КПД 1) = 0,76...0,85, как и в планетарных передачах при тех же передаточных отношениях. Передаточное отношение волновых передач определяется по уравнению Виллиса. В обращенном движении где лг, аг, ггл — частоты вращения гибкого колеса, жесткого колеса и генератора волн. При неподвижном жестком колесе (пг = О) из выражения (7.2) находим П) нл 22 ил.2 лг гг — г, (7.4) По условию сборки разность чисел зубьев колес должна быть кратной числу волн и„: (гг гг)/И,„= гггу где и„— число волн; 12, = 1 или 2 — коэФФициент кратности.
6) гг "21 = — = (7. 3) П1 22 — 21 знак минус указывает на разное направление вращения генератора волн и гибкого колеса при закрепленном жестком колесе. Максимальная радиальная деформация и передаточное отношение взаимосвязаны. Умножив и разделив на модуль выражение (7.3), получим 12) 1 г, ж1 — г лг~ 2ИУН 2и<2) 2 1 С уменьшением передаточного отношения возрастает величина радиальной деформации гибкого колеса и напряжения изгибанием. В передаче (рис.
7.3, а) закреплено жесткое колесо, вращение передается от генератора волн к гибкому колесу. Передаточное отношение определяется по зависимости (7.3). На схеме по рис. 7.3, б ведущее звено — генератор волн Ь, ведомое— жесткое колесо гг, гибкое колесо гг — неподвижно: (7.2) 100 101 И1 НЛ 22 Л = — =и г,г Нг НЛ Рис. 7.3. Кинсмптичсские схемы ВЗП1 и — неподвижно жесткое кслесс; б — неподвижно гибкое колесо (2) 21 = ил 1 Пийз .22 = 21 + Пнйз.
8.1. Общие сведения Конт ьные воп ы 8.2. Типы червяков 103 Подставив в выражении (7.3) значение разности зубьев 22 — 21 = й,п„, получим зависимости для определения чисел зубьев колес Для двухволновых передач и„= 2, й, = 1 <2)) г~ = 2 )ил 1~ ) 22 = г + 2. (7.б) Увеличение коэффициента й, нецелесообразно, так как при этом увеличиваются числа зубьев колес н уменьшается модуль зацепления т при неизменном делительном диаметре гибкого колеса с(1. Основными причинами выхода из строя ВЗП являются: поломка гибкого колеса от усталостных трещин, возникающих во впадинах зубьев; разрушение подшипников качения генератора волн; проскок генератора волн при больших крутящих моментах. Проскок связан с изменением формы генератора волн, гибкого и жесткого колес под нагрузкой.
При этом зубья на входе в зацепление контактируют вершинами, жесткое колесо распирается, генератор сжимается и происходит его проскок. При расчете ВЗП предварительно определяют размер гибкого колеса по сопротивлению усталости и по условию размещения подшипника генератора волн, обеспечивающего заданный ресурс. Из двух полученных значений берут наибольшее. Затем выполняют проверочные расчеты на прочность и геометрические расчеты. Расчет ВЗП довольно сложен и обычно выполняется на ЗВМ по соответствующим программам. Кзковы ссновиыс части волновой зубчатой нерздзчи? Чем можно объяснить название волновой передачи? Какие факторы огрзничившст передаточное отношение волновой передачи? Каковы причины выходя из строя волновой передачи? Че вячные пе едачи Червячные передачи (рис 8.1) — это передачи за счет зацепления витков червяка и зубьев червячного колеса.
Червяк 1— это винт с трапецендальной нли близкой к ней по форме резьбой. Червячное колесо 2 является цилиндрическим косозубым с вогнутым зубчатым венцом для охвата им червяка. По своей геометрии и кинематике червячная передача близка к паре винт — гайка. Червячные передачи применяют для передачи движения между перекрещивающимися валами. При вращении червяка его витки входят в зацепление с зубьями червячного колеса. Передачи используют в станках, автомобилях, подъемно-транспортных и других машинах. Рис. 8.1.
Схема червячной передачи ~~9лми Р л ность получения большого передаточного числа в одной ступени и эффекта самоторможения; плавность и малошумность работы; повышенная кинематическая точность. яд р ы Рд: сзсд р для изготовления зубьев червячного колеса дорогих антифрикционных материалов; повышенные требования к точности сборки„необходимость регулировки и принятия специальных мер по интенсификации теплоотвода.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
