П.Ф.Дунаев, О.П. Леликов-Конструирование узлов и деталей машин (947314), страница 39
Текст из файла (страница 39)
Форму деформироваиия гибкого колеса определяет конструкция генератора; с двумя роликами (рис. 15.2, а), четырехуезлякоаый (рис. 15.2, 6), дисковый (рис. 15,2, в). Любая из форм может быть получена кулачкоаым геяератором. Хулачковий генератор лучше других сохраняет заданную форму дефарииравания и нозтаму является нредночтительныль Размер Вь начального доформирования гибкого колеса является исходным при расчете параметров зацепления и геометрии генератора [6]. Геометрические параметры зубчатых венцов гибкого и жесткого колес, Одним из основных геометрических параметров волновой передачи является внутренний диаметр д гибкого колеса, приближенное значение которого определяют по критерию усгалостиой прочности гибкого веица, д= 105 где Т вЂ” врашаюпшй момент на тихоходном валу, Н м; с 1 — предел выносливости материала стального гибкого колеса, МПа; Хс = 1,5+ 0,0015 и — эффективный коэффициент концентрации напряжений; и — передаточное отношение.„ 235 чют.Кугва3ггй-дт.пагод.ги [Яг =1,6...1,7 — коэффициент безопасности, большие значения — для вероят» ности неразрушения свыше 99 96.
Для передач с кулачковым генератором найденный диаметр согласугот с наружным диаметром 23 гибкого подшипника (см. ниже табл. 15.1). Находят ширину Ь = (0,15...0,2)Ы зубчаРас. 15.2 того венца и толщину Ю1 гибкого колеса: Ю1 10-4(65+ 2,5 Чи») Ы. Определяют диаметр окружности впадин +» = Ы+ 251.
Учитывая, что диаметр бг близок делительному диаметру гибкого колеса Ы» м Ы»», находят модуль а = Ы 'г . Предварительно принимают: г» = 2и для передачй по рис. 15Л, а и г» = 2и — 2 дяя передач по рис. 15.1, б, в. Значение модуля согласуют со стандартным: 0,25 0,30 0,40 0,50 0,00 0,80 1,00 0,28 0,35 0,45 0,55 0,70 0,90 е, вв 1-й рдд... 2-й р»д... 15.3. КОНСТРУИРОВАНИЕ ГИБКИХ И ЖЕСТКИХ КОЛЕС Материалы п»бкого и жесткого колес. Хибкие колеса волновых передач изготовляют из легированных сталей.
Термической обработке — улучшению — подвергают заготовку в виде толстой трубы (твердость 30 — 37 НЕС,). Механическую обработку выполняют после термообработки. Зубчатый венец рекомендуют подвергать упрочнению: вак»еву, включая впадины зубьев, или азотвровавию. ,4»я тяже»овагруж»ввых гибких колес (при малых и) применяют стали повьппенной вязкости марок 38Х2МЮА (т. о,— улучшение и азотирование, твердость сердцевины 32...37 НЕС„а.1 = 480...550 МПа); 40ХН2МА (улуч3пение, 32...39 НЕС„а.1 = 480...550 МПа), которые менее чувствительны к концентрации напряжений. Средне- и легконагруженные гибкие колеса чаще всего изготовляют из стали марки ЗОХГСА (улучшение, 32...37 НЕС„а.1= 420...450 МПа; при последующем дробеструйном наклепе или азотировании а.1 = 480...500 МПа).
Материалы для сварных гибких колес должны хорошо свариваться. Предпочтительны стали марок ЗОХГСА, 12Х18Н10Т (1 8...22 НЕС„о 1 = 280 МПа). Же»8лкие колеса волновых передач характеризует менее высокое напряженное состояние. Их изготовляют из обычных конструкционных сталей марок 45, 40Х, ЗОХГСА с твердостью на 20...30 НВ ниже твердости гибкого колеса. Возможно выполнение жесткого колеса из чугуна марки ВЧ60-1,5. Конструкция п»бяих колес. На рис. 15. 3 показаны наиболее распространенные 230 Далее уточняют числа зубьев г», 83 и подбирают смещения исходного контура, обеспечивающие получение диаметра Ы~ 16).
Вычисляют делительные диаметры колес: гибкого б» = в18» и жеспсого б» = а~„Находят наружный диаметр гибкого колеса Ы, = Ы~+ 2Ьв где Ь вЂ” высота зубьев гибкого колеса, При нарезании на гибком колесе зубьев с узкой вп»диной Ь» и (1,5...2,0)в1; с широкой вп»диной— Ь» е (1,35...1,55)в3. Затем назначают остальные размеры гибкого колеса 1см.
ниже) и в соответствии с выбранной формой деформирования выполнаот проверочный расчет, определяя запас сопротивления усталости. бз = (0,7...0,8)4 1= (0,8...1,0)Ы; бз = 0,4(б - бзз)' Юз = (О 65" 0,85) Яе = 1,25оз; аз 256 аз" (О 3-0 5)Ь Яз 3сб Я,; 2~ ар Исполнение гибкого колеса по рис. 15.3, б является более универсальным по возможности присоединения к валу или корпусу. Исполнение с гибким дном (рис.
15.3, а) целесообразно применять в крупно- серийном производстве, когда металлическую заготовку можно получить штамповкой или раскаткой. Если применение методов пластического деформирования затруднено, то применяют сварные конструкции (рис. 15.3, а, е). В единичном производстве заготовку гибкого колеса по рис. 15.3, а можно получить вытачиванием.
Однако необходимо учитывать, что при этом снижается прочность. Гибкое колесо герметичной передачи выполняют в внле закрытого цилиндра (рис. 15.1, в), что значительно увеличивает его жесткость. При этом возрастают уровень напряжений в цилиндре и нагрузка на генератор. Для их уменьшения увеличивают длину цилиндра. Переход цилиндра к стенке выполняют коническим и заканчивают тонкой диафрагмой. Диаметр гибкого колеса Ы и параметры зацепления рассчитывают так же, как и дяя обычной волновой передачи. ДРУгие РазмеРы пРинимают (Рис.
15.1, в): 21= (2...1,6)бг гзз = (1,28...1,35)г(; 0 = 1'30', $ = (0,005...0,007)б; Яз = 1,4Уз, Юе = 1,бааз. Конструкции жестких халес. Жесткие колеса волновых передач подобны зза чют.Кугвамй-дт.пагод.ги конструкции гибких 'колес волновых передач: на рис. 15. 3, а — с гибким дном и фланцем для присоединения к валу; на рис. 15.3, б, в — с шлицевым присоединением к валу. Шлицы могут быль нарезаны на наружной (рис. 15.3„6) или на внутренней поверхности цилиндра (рис.
15.3, в). Шлицевое соединение снижает жесткость цилиндра и вследствие осевой подвижности уменьшает напряжения в нем. При отсутствии гибкого дна и жестком соединении цилиндра с валом (рис. 15.3, г) напряжения в цилиндре значительно возрастают, увеличивается его изгибная жесткость и связанная с ней нагрузка на генератор. Применять такую конструкцию не следует. В исполнении гибкого колеса по рис. 15.3, а осевую податливость обеспечивают тонким дном в месте перехода цилиндра к валу.
Применяют еварвые вариалазм соединения цилиндра с гибким дном: стыковым швом (рис. 15.3, д), с отборговкой кромок (рис. 15.3, е). Возможно также сварное соединение гибкого дна с валом по размеру не более Ыз (рис. 15.3„Ж); на гибком дне выполняют отбортовку по диаметру вала. Если дно имеет фланец, то соединение с валом может быть болтовым (рис.
15.3, а), штифтовым, шлнцевым, шпоночным илн соединением с натягом. Чаще всего выполняют шлицевое соединение, которое позволяет иметь сравнительно небольшой размер Юз (рис. 15.3, з). Поясок аз (рис. 15,3, а) выпозпппот для уменьшения концентрации напряжений на краях зубчатого венца. С этой же целью выполняют больших радиусов Яз галтель от зубчатого венца к цилиндру. Отверстия Ыз увеличивают податливость гибкого дна и обеспечивают циркулирование смазочного материала Число и размеры отверстий принимают возможно большими при соблюдении, однако, достаточной прочности и устойчивости дна.
Ранее расчетом были определены б, ~Яд, Ы, 4, и Юь Другие размеры, указанные на рис. 15. З„можно принимать по рекомендациям, проверенным на практике: чют.Кугвамй-дт.пагод.ги колесам с внутренними зубьями обычных (с неподвижными осями) и планетарных передач (рис. 14.4; 14.6; 14.11; 14.14). Жесткое колесо 1 (рис. 15.4, а) запрессовано в корпус 2 вращающий момент воспршшмает посадка с натягом и три — четыре штифта 3.
В конструкции по рис. 15.4, б жесткое колесо 1 имеет фланец и центрирующие пояски для установки ко- Рис. 154 леса в корпус 2и крышки 4 на колесо. Конструкция колеса по рис 15.4, а проще, но монтаж и демонтаж жесткого колеса менее удобны. Конструкция по рис. 15,4, б обеспечивает большую жесткость колеса, Ширину Ьэ зубчатого венца у жесткого колеса выполняют на 2...4 мм больше, чем у гибкого. Это позволяет снизить требования к точности расположения колес в осевом направлении. Толщину жесткого колеса принимают равной Я 0,085Ыэ с последующей проверкой выполнения условия: максимальное радиальное перемещение под нагрузкой от сил в зацеплении не должно превышать (0,05...0,02)Ь4, где Ьл — глубина захода зубьев, Для эвольвентных зубьев с узкой впадиной Ьл и (1,3...1,6)и„ддя зубьев с широкой впадиной Ьл = ль 15.4.
КОНСТРУИРОВАНИЕ ГЕНЕРАТОРОВ ВОЛН Роликовые генераторы просты конструктивно и в изотовлении, но имеют свободные участки гибкого колеса (рис. 15.2, а, 6), что не позволяет строго сохранять заданную форму деформирования под нагрузкой. В силу небольших размеров подшипники опор роликов имеют ограниченный ресурс. Поэтому такие генераторы применяют в легколаерузкеллмк передачах. Конструкция четырехроликового генератора приведена на рис. 15.5.
Чтобы гибкое колесо не раскатывалось роликами, по его внутреннему диаметру устанавливают подкладное кольцо 2 из того же материала, что и ролики, например, из стали ШХ15 (50 .58 НЕС,). Подкладное кольцо, кроме того, увеличивает жесткость системы гибкое колесо — кольцо и тем самым уменьшает искажение формы деформирования под нагрузкой. Толщину кольца принимают Ь„= 1,5Юь В качестве ролика используют подшипник качения, на который напрессовывают кольцо 1 с бортами. Борта предназначены для удержания подкладного кольца 2 от осевых смешений. Толщину кольца 1 принимают равной Ьк. Диаметр центров роликов 4,=и+26' — Ю, где а' — внутренний диаметр подкладного кольца; В' — радиальное перемещение деформированного гибкого колеса в точке контакта с роликом; Юр я 0,33а'. Дискваые генераторы.
Схема дискового генератора приведена йа рис. 15.2, е, варианты конструкции — на рис. 15.6. Гибкое колесо, деформируемое генератором, расположено по окружностям дисков на дуге 2т (рис. 15 2, в), что способствует сохранению формы деформирования в нагруженной передаче. Радиусы Я дисков и эксцентриситег е подбирают такими, чтобы упзл т достигал 20 — 40' при заданном размере доформирования 6",. Обьгчно е/В", = 3...3,6, где меньшие значения для больших у и малых и.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
