Дунаев, Леликов_Конструирование узлов и деталей машин_ 2004 (968760), страница 44
Текст из файла (страница 44)
Для передач с кулачковым генератором найденный диаметр согласуют с наружным диаметром Р гибкого подшипника (см. ниже табл. 15.1). Находят ширину 5 = (0,15... 0,2) б зубчатого венца и толщину Я, гибкого колеса: Я =10 (65+2,5Г/и )б. Определяют диаметр окружности впадин баев — — б + 25,. Учитывая, что диаметр 47 близок делительному диаметру гибкого колеса бв — $7, находят модуль т = б /х . Предварительно принимают: зв = 2идля передачи по рис. 15.1, а и ге —— = 2и — 2 для передач по рис. 15.1, б, в. Значение модуля согласуют со стандартным: т, мм 1-й ряд ........
0,25 0,30 0,40 0,50 2-й ряд ........ 0,28 0,35 0,45 0,55 Далее уточняют числа зубьев гв, хь и подбирают смещения исходного контура, обеспечивающие получение дйаметра а7в 16]. Вычисляют делительные диаметры колес: гибкого б„= тл и жесткого бь = тли Находят наружный диаметр гибкого колеса б, = баев + 2йв, где ав — высота зубьев гибкого колеса. При нарезании на гибком колесе зубьев с узкой впадиной 5 = (1,5...
2,0) т; с широкой впадиной — Ьв -- (1,35...1,55)т. Затем назначают остальные размеры гибкого колеса (см. ниже) и в соответствии с выбранной формой деформирования выполняют проверочный расчет, определяя запас сопротивления усталости. 15.3. КОНСТРУИРОВАНИЕ ГИБКИХ И ЖЕСТКИХ КОЛЕС Материалы гибких и жестких колес. Гибкие 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: наклену, включая впадины зубьев, или азотированию. Для тяжелонагруженных гибких колес (при малых и) применяют стали повышенной вязкости марок 38Х2МЮА (т.о. — улучшение и азотирование, твердость сердцевины 32... 37 НЕС, о, = 480...
550 МПа); 40ХН2МА (улучшение, 266 32... 39 НКС, а ~ — — 480... 550 МПа), которые менее чувствительны к концентрации напряжений. Средне- и легконагщженные гибкие колеса чаще всего изготовляют из стали марки ЗОХГСА (улучшение, 32... 37 НЕС, а ~ = 420...450 МПа; при последующем дробеструйном наклепе или азотировании а, = 480...
500 МПа). Материалы для сварных гибких колес должны хорошо свариваться. Предпочтительны стали марок ЗОХГСА, 12Х18Н10Т 118... 22 НЕС, о, = 280 МПа). Жеапкие 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. Конструкции гибких колес. На рис.
15.3 показаны наиболее распространенные конструкции гибких колес волновых передач: на рис. 15.3, а — с гибким дном Рис. 15.3 267 и фланцем для присоединения к валу; на рис. 15.3, б, в — с шлицевым присоединением к валу. Шлицы могут быть нарезаны на наружной (рис. 15.3, б) или на внутренней поверхности цилиндра (рис. 15.3, в). Шлицевое соединение снижает жесткосп цилиндра и вследствие осевой подвижности уменьшает напряжения в нем.
При отсутствии гибкого дна и жестком соединении цилиндра с валом (рнс. 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 сварные варианты соединения цилиндра с гибким дном: стыковым швом (рис.
15.3, д), с отбортовкой кромок (рис. 15.3, е). Возможно также сварное соединение гибкого дна с валом по размеру не более Ы, (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, шлицевым, шпоночным или соединением с натягом. Чаще всего выполняют шлицевое соединение, которое позволяет иметь сравнительно небольшой размер Яз (рис. 15.3, з). Поясок а~ (рис. 15.3, а) выполняют для уменьшения концентрации напряжений на краях зубчатого венца. С этой же целью выполняют больших радиусов В, галтель от зубчатого венца к цилиндру.
Отверстия дз 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 д, д, Н,ю 5 и Яь Другие размеры, указанные на рис. 15.3, можно принимать по рекомендациям, проверенным на практике: 41 — — (0,7... 0,8) д; 1 = (0,8... 1,0) 4 4 = 0,4(й — 41)' Яз = (О 65" 0 85)Я~' о4 = 1 25оз' а1 -- 25,; вз (0,3...0,5)Ь,„; Л, = 35,; Вз — 2 Яд. 268 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 крупносерийном производстве, когда металлическую заготовку можно получить штамповкой или раскаткой. Если применение методов пластического деформирования затруднено, то применяют сварные конструкции (рис. 15.3, д, 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 виде закрытого цилиндра (см. 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 д и параметры зацепления рассчитывают так же, как и для обычной волновой передачи. Другие размеры принимают (см.
рис. 15.1, в): 21 = (2...1,6)4 Р, = = (1,28...1,85) 4; Е = 1:Зо', 5, = = (0,005 ... 0,007) 4 Яз — — 1,45з, '54 = = 1,бааз. Конструкции жестких колес. Жесткие колеса волновых передач подобны колесам с внутренними з бьямиобычных снепо вижными а Рис. 15А У ( д б осями) и планетарных передач (см. рис. 14.4; 14.6; 14.11; 14.14). Жесткое колесо 1 (рис. 15А, а) запрессовано в корпус 2; вращающий момент воспринимает посадка с натягом и три — четыре штифта 3. В конструкции по рис.
15А, б жесткое колесо 1 имеет фланец и центрирующие пояски для установки колеса в корпус 2 и крышки 4 на колесо. Конструкция колеса по рис. 15А, а проще, но монтаж и демонтаж жесткого колеса менее удобны. Конструкция по рис. 15А, б обеспечивает ббльшую жесткость колеса. Ширину 5, 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 = = 0,0854з с последующей проверкой выполнения условия: максимальное радиальное перемещение под нагрузкой от сил в зацеплении не должно превышать (0,05... 0,02)Ью где Ьг — глубина захода зубьев.
Для эвольвентных зубьев с узкой впадиной Ьг -- (1,3... 1,6) ти, для зубьев с широкой впадиной Ьг = т. 15.4. КОНСТРУИРОВАНИЕ ГЕНЕРАТОРОВ ВОЛН дц — — д+ 2рр — Рр, где д — внутренний диаметр подкладного кольца; Иг — радиальное перемещение деформированного гибкого колеса в точке контакта с роликом; Рр < О,ЗЗЫ.
269 Роликовые генераторы просты конструктивно и в изготовлении, но имеют свободные участки гибкого колеса (см. рис. 15.2, а, б), 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 легконагруженньп 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 НКС). Подкладное кольцо, кроме того, увеличивает жесткость системы гибкое колесо — кольцо и тем самым уменьшает искажение формы деформирования под нагрузкой. Толщину кольца принимают Ь„= 1,55ь В качестве ролика используют подшипник качения, на который напрессовывают кольцо 1 с бортами.
Борта предназначены для удержания подкладного кольца 2 от осевых смещений. Толщину кольца 1 принимают равной Ь„. Диаметр центров роликов А — Ао Рис. 15.5 Дисковые генераторы. Схема дискового генератора приведена на рис. 15.2, в, варианты конструкций — на рис. 15.6. Гибкое колесо, деформируемое генератором, расположено по окружностям дисков на дуге 2 1 (см.
рис. 15.2, з), что способствует сохранению формы деформирования в нагруженной передаче. Радиусы Л дисков и эксцентриситет е подбирают такими, чтобы угол 1 достигал 20 — 40 при заданном размере деформирования И~э. Обычно е/И~ = 3...3,6, где меньшие значения для больших 1 и малых и. Каждый из дисков 2 генератора (рис. 15.6, а) размещают на двух подшипниках, что предохраняет диски от перекоса. Подшипники располагают на цилиндрических эксцентрично расположенных шейках вала. Эксцентричные шейки 3 и 4 образуют непосредственно на валу нли насаживают на вал в виде втулок.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
