ГЛАВА 10

РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ВОЛНОВЫХ ПЕРЕДАЧ

§1. ОСНОВНЫЕ СХЕМЫ ПЕРЕДАЧ

Основное распространение имеют зубчатые волновые передачи с механическими генераторами волн и цилиндричес­кими колесами. В волновой механической передаче преобра­зование вращательного движения происходит вследствие волнового деформирования одного из звеньев механизма.

Передача состоит из трех кинематических звеньев (рис. 10.1, а, б): гибкого колеса g, жесткого колеса b и генератора волн h. Гибкое колесо g выполняют в виде упругого цилиндра, на кольцевом утолщении которого нарезаны наружные зубья. Гибкий тонкостенный цилиндр выполняет роль упругой связи между деформируемым кольцевым утолщением и жестким недеформируемым элементом переда­чи, которым может быть ведомый вал передачи (рис. 10.1, а) или корпус (рис. 10.1, б). Жесткое колесо b — обычное зубча­тое колесо с внутренними зубьями.

Генератор волн /ζ, представляющий собой водило (на­пример, с двумя роликами), вставлен в гибкое колесо. Он деформирует гибкое колесо так, что образуется две зоны зацепления, расположенные по большой оси эллипса (см. рис. 10.1, б, сечение А—А). Вращение с угловой скоростью со_й генератора, который в большинстве случаев является
ведущим элементом передачи, соединенным с входным валом, вызывает вращение гибкого колеса с угловой ско­ростью ω₉ (см. рис. 10.1, а) или жесткого колеса с со_ь (см. рис. 10.1, б).

Передаточное отношение волновой передачи: при непо­движном жестком колесе b (см. рис. 10.1, а):

гибкое колесо поворачивается в направлении, обратном направлению вращения генератора;

при неподвижном гибком колесе g (см. рис. 10.1, б)

жесткое колесо поворачивается в направлении вращения генератора.

В приведенных зависимостях z_g и z_b — числа зубьев соответственно гибкого и жесткого колес.

§2. ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ ЗАЦЕПЛЕНИЯ

Профиль зубьев. В настоящее время в волновых передачах наиболее широко используют эвольвентные зубья. Для нарезания зубьев чаще всего применяют инструмент с углом исходного контура 20° (ГОСТ 13755—81). Профиль эволь­вентных зубьев с широкой впадиной (ширина впадины близка толщине зуба) принят как основной для стандартного ряда волновых редукторов общего назначения.