Курс лекций и решение задач по теме "Теоретическая механика"

Первая особенность заключается в том, что в зацеплении и передаче нагрузки может одновременно участвовать большое число пар зубьев. Чем больше крутящий момент М на гибком звене 1, тем сильнее оно искривляется (рис. 43, а), тем больше пар зубьев находится в зацеплении и тем большую нагрузку может выдержать передача. При отсутствии момента на гибком звене в зацеплении находятся только несколько пар зубьев. Можно увеличить число пар зубьев, находящихся в зацеплении, заменив рассмотренный выше генератор волн кулачком 3 рассчитанного профиля (рис. 43, б). Такой генератор волн, строго определяющий форму деформации гибкого звена, называется генератором фиксированной волны. Условно этот генератор называется также эллиптическим, независимо от действительного профиля кулачка. Генераторы, представленные на рис. 42 и 43, а, называют генераторами свободной волны или роликовыми.



а)

б)

Рис. 43. Особенности взаимодействия звеньев в волновой зубчатой передаче

Вторая особенность заключается в том, что за счет изменения формы гибкого колеса под нагрузкой или за счет выбранной формы кулачка относительные перемещения зубьев в зацеплении незначительны и в основном происходят в зонах, где нагрузки малы, т. е. в зонах входа в зацепление Д и выхода из зацепления В (см. рис. 43, а). При правильно выбранных параметрах зацепления зубья гибкого колеса 1 перемещаются относительно зубьев жесткого колеса 2 по траектории, обеспечивающей малый путь скольжения зубьев. Скорости скольжения при этом во много раз меньше, чем в передачах с жесткими звеньями, поэтому потери на трение в зацеплении малы, а износ зубьев незначителен.

Третья особенность также обусловлена формой гибкого колеса и заключается в уменьшении углов давления в кинематической  паре генератор волн –– гибкое колесо, а следовательно, и в уменьшении потерь энергии в этой паре по сравнению с парой водило –– сателлит.

Все особенности даны в сравнении с передачами, имеющими только жесткие звенья. Они обусловливают преимущества волновых передач –– малые габаритные размеры и высокий КПД (0,85...0,9). КПД волновой передачи в отличие от передач с жесткими звеньями может быть одинаково высок при передаточных отношениях i = 100 и i = 350. Волновые зубчатые передачи целесообразно применять при передаточных отношениях i = 80. При меньших значениях передаточных отношений число зубьев сравнительно небольшое, размеры зубьев по отношению к толщине стенки гибкого колеса велики, деформации гибкого звена в зоне выхода зубьев из зацепления превышают допустимые для применяемых в настоящее время материалов, что приводит к быстрому разрушению гибкого звена. Известны передачи с i = 35...50, но для их изготовления использованы специальные дорогостоящие стали. Эффективность применения волновых передач тем выше, чем больше передаточное отношение. Верхний предел передаточного отношения в одной ступени (350...400) обусловлен малой величиной получаемого модуля зацепления и глубиной захода зубьев. Высота, зубьев при этом становится соизмеримой с величиной отжатия (деформации) звеньев под действием радиальных сил, что сопряжено с проскоком звеньев и разрушением передачи.

Основными критериями работоспособности при современном уровне конструирования волновой передачи являются: прочность оболочки гибкого зубчатого колеса, контактная прочность дорожек качения роликов генератора волн; радиальная жесткость системы генератор волн –– жесткое колесо. Прочность и износостойкость зубьев не отнесены к основным критериям работоспособности, поскольку многопарность зацепления и малые скорости скольжения обусловливают сравнительно невысокие напряжения в зубьях и незначительный износ.

ВОПРОСЫ

Чем отличается цель задачи синтеза механизма от цели задачи анализа механизма?

Что задано и что определяют при решении задачи геометрического синтеза планетарной зубчатой передачи?

Какие условия требуется выполнить при решении задачи геометрического синтеза планетарной зубчатой передачи?

Как обеспечивается выполнение условия отсутствия подрезания зубьев колес при синтезе планетарной зубчатой передачи?

В чем состоит кинематическое условие синтеза планетарной зубчатой передачи?

В чем состоит условие соосности для планетарных зубчатых передач?

Для чего необходимо при синтезе планетарных зубчатых передач выполнение условия соседства сателлитов?

Почему при синтезе планетарных зубчатых передач требуется выполнить условие сборки?

Какие параметры планетарной зубчатой передачи находят при использовании кинематического условия и условия соосности во время синтеза этой передачи?

 Какой параметр планетарной зубчатой передачи находят при использовании условия соседства сателлитов и условия сборки во время синтеза этой передачи?

 Что необходимо предпринять при синтезе планетарной зубчатой передачи в случае невыполнения условия соседства сателлитов?

  Что необходимо предпринять при синтезе планетарной зубчатой передачи в случае невыполнения условия ее сборки?

 Почему проектируют планетарные зубчатые передачи, принимая число сателлитов больше единицы?


На главную