17.3. Передаточное число волновых передач

В волновой передаче при вращении генератора осуществляется относительный поворот колес (см. рис. 17.1), при этом зубья колеса / должны переходить из одной

Рис. 17.5. Волновой зубчатый редуктор:

/ —двухопорный вал генератора; 2 — манжетное уплотнение; 3 — кольцо плоское

пружинное упорное; 4 — соединительная муфта; 5—кулачковый генератор;

б—гибкий подшипник качения; 7—жесткое колесо; 8— шайба; 9—шлнцевое

соединение гибкого колеса с валом; 10— сварное гибкое колесо

впадины колеса 2 в другую. Для этого необходимо расцепление зубьев, которое и происходит в районе малой оси овала.

За половину оборота генератора при неподвижном колесе 2 зубья колеса 1 в окружном направлении смещаются на один шаг, а за полный оборот генератора — на два шага. Это возможно при условии, если разность чисел зубьев колес

z₂- z₁ = 2

или равна числу волн генератора с_в

(как в планетарной передаче кратна числу сателлитов). Обычно с_в = 2.

Передаточное число волновых передач определяют так же, как для планетарных — методом остановки водила.

При неподвижном жестком колесе (см. рис. 17.1)

(17.2)

где п_H и п₁ — соответственно частоты вращения волнового генератора и гибкого колеса; z₁ и z₂ — соответственно числа зубьев гибкого и жест­кого колес. Знак минус указывает на противоположное направление вращения генератора и гибкого колеса.

При неподвижном гибком колесе (см. рис. 17.2) направления враще­ния генератора и жесткого колеса совпадают:

(17.3)

где п_г — частота вращения жесткого колеса.

Из анализа формул (17.2) и (17.3) следует, что волновая переда­ча может иметь большие и. При стальном гибком колесе u = 80...320; при пластмассовом — u = 20...320.

Контрольные вопросы

1. Как устроена и как работает волновая зубчатая передача? Назовите основные элементы передачи.

1. Каковы основные достоинства и недостатки волновой передачи по сравнению с другими передачами?

2. Каким образом гибкому колесу придают овальную форму? Как происходит пере­дача движения в волновой передаче от ведущего звена к ведомому?

3. Какова разность чисел зубьев жесткого и гибкого колес волновой передачи? Какой применяют профиль зубьев?

4. Как вычисляют передаточное число волновой передачи?

5. Почему подшипник кулачкового генератора называют гибким?

6. Почему волновые передачи применяют в устройствах с повышенными требова­ниями к кинематической точности или к герметичности?

Глава 18 Червячные передачи

18.1. Общие сведения

Червячные передачи относят к передачам зацеплением. Их применя­ют для передачи вращательного движения между валами, угол перекре­щивания осей которых составляет 0 = 90° (рис. 18.1). В большинстве случаев ведущим является червяк, т. е. короткий винт с трапецеидаль­ной или близкой к ней нарезкой.

Для увеличения длины контактных линий в зацеплении с червяком зубья червячного колеса имеют дугообразную форму.

Червячная передача — это зубчато-винтовая передача, движение в которой осуществляется по принципу винтовой пары, которой, как известно, присуще повышенное скольжение.

Достоинства червячных передач. 1. Возможность получения большого передаточного числа в одной ступени (и до 80). 2. Компактность и сравни-Рис. 18.1. Червячкая передача: тельно небольшая масса конструкции.

/-червяк; 2-венец червячного колеса 3. ПлЭВНОСТЬ И беСШуМНОСТЬ работы.

4. Возможность получения самотормо­зящей передачи, т. е. допускающей движение только от червяка к ко­лесу. Самоторможение червячной передачи позволяет выполнить меха­низм без тормозного устройства, препятствующего обратному враще­нию колес (например, под действием силы тяжести поднимаемого груза). 5. Возможность получения точных и малых перемещений.

Недостатки. 1. Сравнительно низкий КПД вследствие повышенного скольжения витков червяка по зубьям колеса и значительное в связи с этим выделение теплоты в зоне зацепления. 2. Необходимость при­менения для венцов червячных колес дефицитных антифрикционных материалов. 3. Повышенное изнашивание и склонность к заеданию. 4. Необходимость регулировки зацепления (средняя плоскость венца червячного колеса должна совпадать с осью червяка).

Применение. Червячные передачи применяют при небольших и сред­них мощностях, обычно не превышающих 100 кВт. Применение пере­дач при больших мощностях неэкономично из-за сравнительно низ­кого КПД и требует специальных мер для охлаждения передачи.

Червячные передачи широко применяют в транспортных и подъем­но-транспортных машинах, а также с целью получения малых и точ­ных перемещений (делительные устройства станков, механизмы на­стройки, регулировки и др.).

Червячные передачи во избежание их перегрева предпочтительно ис­пользовать в приводах периодического, а не непрерывного действия.