Волновые зубчатые передачи
Волновая зубчатая передача применяется в приборах и силовых устройствах. При ее использовании обеспечивается кинематическая точность и передача движения в герметично закрытое пространство. Несомненными ее преимуществами по сравнению с другими типами передач являются малые габаритные размеры и масса, простота конструкции, а в отдельных случаях –– более высокий КПД, меньшая стоимость, более высокие эксплуатационные качества. Именно эти свойства обусловливают целесообразность использования волновой зубчатой передачи в высокомоментных приводах машин. Такая передача может быть использована в качестве дифференциального механизма в многоскоростных передачах; многодвигательных и многобарабанных грузоподъемных лебедках; в микроприводах для получения заданной скорости опускания груза; в ремонтных, вспомогательных и пусковых приводах дробилок, вращающихся печей и конвейеров; в ходоуменьшителях траншейных экскаваторов и дорожных машин; в нагружающих устройствах испытательных стендов и других механизмах машин.
Благодаря малым габаритным размерам и соосному исполнению такие передачи можно встраивать в барабаны, ходовые колеса, канатоведущие шкивы и другие исполнительные устройства, использовать вместо открытых зубчатых пар и компоновать передачу в едином корпусе, надежно защищающем ее элементы от внешней среды.
Образование механизма с гибким звеном можно проследить в частности на конструктивном совершенствовании известных сравнительно давно передач с промежуточными элементами. Осуществив упругую связь между этими элементами, можно получить волновую зубчатую передачу.
Замена большого количества промежуточных элементов одним сплошным звеном с зубьями представляет собой качественное преобразование передачи.
Из передач с жесткими сплошными звеньями прототипом волновой зубчатой передачи является планетарная зубчатая передача с внутренним зацеплением и малой разностью чисел зубьев взаимодействующих колес (рис. 42, а, б).
|
|
а) |
|
б) |
|
|
в) |
|
г) |
Рис. 42. Образование волновой зубчатой передачи из передач с жесткими звеньями
Осевое упрощенное сечение волновой передачи представлено на рис. 42, в. Оно положено в основу условного обозначения волновой передачи, представленного на рис. 42, г.
Основные звенья передачи принято называть следующим образом: 1 –– гибкое колесо; 2 –– жесткое колесо; 3 –– генератор волн или волнообразователь.
Таким образом, была получена волновая передача из планетарной с жесткими звеньями. Вследствие гибкости одного из звеньев волновая передача имеет некоторые особенности и преимущества по сравнению с планетарной.
обращенного механизма для планетарной зубчатой передачи
Решение:
1. Заданная
передача состоит из одноступенчатой простой зубчатой передачи, содержащей колеса
и 
, и последовательно соединенной с ней планетарной зубчатой
передачи, содержащей водило Н, сателлит 
, корончатое 
и солнечное 
зубчатые колеса.
2. Для простой зубчатой передачи передаточное отношение находим через числа зубьев колес по (2.3):
3. Для планетарной зубчатой передачи передаточное отношение находим, пользуясь зависимостью (3.2):
= 1 - 
,
где
- передаточное отношение обращенного механизма. Схема обращенного механизма для
этой планетарной зубчатой передачи показана на рис. 3.4, б. Передаточное отношение
обращенного механизма:
= 
×
= 
Подставляя полученное выражение в предыдущую формулу, получаем
= 1 – ( 
) = 1 + 
= 
.
При передаче движения в данной планетарной передаче
ведущим звеном является водило Н, а ведомым звеном — колесо , поэтому вычисляем передаточное отношение планетарной
передачи 
:
= 1 / = 
= 20 / ( 140 + 20 ) = 0,125.
4. Общее передаточное отношение заданной сложной зубчатой передачи находим как произведение передаточных отношений простой и планетарной зубчатых передач:
По абсолютной величине передаточное отношение меньше единицы. Это означает, что заданная передача является мультипликатором, а не редуктором. Эта передача предназначена для увеличения частоты вращения, а не для уменьшения.
5) Угловая скорость
ведущего зубчатого колеса по (2.4):
.
6) Угловая скорость ведомого зубчатого колеса
по (2.3):
.
Знак “минус” показывает, что угловая скорость
ведомого зубчатого колеса направлена противоположно направлению
заданной угловой скорости 
ведущего зубчатого колеса . На схеме заданной сложной зубчатой передачи
(рис.3.4, а ) показываем направление пунктирной линией.
7. Частота вращения ведомого
зубчатого колеса по формуле (2.4):
