Лекции для студентов

Детали машин (курс лекций, часть 2)

Механические генераторы по количеству волн деформаций подразделяются на двух-, трех- и четырехволновые. По форме упругой линии деформации гибкого колеса они подразделяются на генераторы свободной и принудительной деформации.

В волновых редукторах с двухроликовым генератором свободной деформации (рис. 1.13) генераторы вызывают искажение формы упругой (нейтральной) линии гибкого колеса под нагрузкой, что обуславливает дополнительные напряжения в гибком колесе — наиболее слабом звене волновой передачи. Они применяются, как правило, в волновых передачах с кратковременным режимом работы.

В данной лабораторной работе рассматривается волновой редуктор с генератором принудительной деформации (рис. 1.12, в), в котором парность зубьев и кинематическая точность гораздо выше, чем с генератором свободной деформации. За счет сохранения формы изгиба гибкого колеса уменьшается погрешность и увеличивается ресурс передачи.

Генераторы принудительной деформации, создающие опору гибкому колесу по всему периметру, изготавливают в виде специально профилированных

кулачков, профиль которых выбирается так, чтобы в зацеплении одновременно находилось несколько пар зубьев колес. Для уменьшения трения между кулачком и гибким колесом устанавливают гибкий подшипник 8, представляющий собой шарикоподшипник с тонкими кольцами, деформированный и напрессованный на кулачок 3(h) овальной формы.

а б в Рис. 1.12. Волновой зубчатый редуктор: а — кинематическая схема; б — форма и размер деформирования гибкого колеса 1; в — продольный разрез редуктора

В рассматриваемом волновом редукторе на ведущем валу 11 смонтирован узел, куда входят генератор волн 3(h) и компенсирующая муфта. Муфта состоит из двух полумуфт и диска 9. Одной полумуфтой является генератор волн 3(h), другой ступица 10 жестко сидящая на входном ведущем валу. Ведущий вал посредством компенсирующей муфты и генератора волн соединяется с гибким колесом, которое входит в зацепление с жестким колесом 2 неподвижно посаженном в корпусе 7 редуктора. Другой конец вала опирается на подшипник 12.

Гибкое колесо жестко соединено с выходным (тихоходным) валом 19, находящимся на опорах 13.

Кроме перечисленных деталей, на рис. 1.12, в показаны и крепежные детали: 4 — шайба; 6 и 14 — штифты; 5 и 17 — кольца.

Мощность от двигателя подается на ведущий (быстроходный) вал, на котором находится генератор, и снимается с гибкого колеса тихоходным валом.

Передаточное отношение волнового редуктора определяется через следующие параметры:

где ω₁, ω₂ — угловые скорости гибкого колеса и генератора; n₁, n₂ — частоты вращения гибкого колеса и генератора; z₁ и z₂ — числа зубьев гибкого и жесткого колес; d₁, d₂ — диаметры делительных окружностей гибкого и жесткого колес; w₀ — радиальная деформация гибкого колеса.

Знак минус показывает, что гибкое колесо и генератор волн вращаются в разные стороны.

Приборы и инструменты к работе

Исследуемый редуктор, штангенциркуль, разводные ключи, отвертка.