Волновая передача

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Двухволновая зубчатая передача. Можно заметить что красное кольцо медленно вращается
Разрез двухволнового редуктора. Цвета элементов совпадают с цветами рисунка выше.
Двухволновой редуктор в металле.
Silk-film.png Внешние видеофайлы
Silk-film.png Конструкция промышленного одноволнового редуктора
Silk-film.png Конструкция промышленного двухволнового редуктора

Волнова́я передача — разновидность зубчатой механической передачи. Примечательна тем что в ней в одновременном зацеплении могут находиться множество зубцов, что обеспечивает высокую жесткость и малые люфты. Изобретена в 1959 году американским инженером У. Массером.

Волновая зубчатая передача[править | править код]

Принцип действия[править | править код]

Состоит из жёсткого неподвижного элемента — зубчатого колеса с внутренними зубьями, неподвижного относительно корпуса передачи; гибкого элемента — тонкостенного упругого зубчатого колеса с наружными зубьями, соединённого с выходным валом; генератора волн — кулачка, эксцентрика или другого механизма, растягивающего гибкий элемент до образования в двух (или более) точках пар зацепления с неподвижным элементом. Число зубьев гибкого колеса несколько меньше числа зубьев неподвижного элемента. Число волн деформации равно числу выступов на генераторе. В вершинах волн зубья гибкого колеса полностью входят в зацепление с зубьями жёсткого, а во впадинах волн — полностью выходят из зацепления. Линейная скорость волн деформации соответствует скорости вершин выступов на генераторе, то есть в гибком элементе существуют бегущие волны с известной линейной скоростью. Разница чисел зубьев жёсткого и гибкого колёс обычно равна (реже кратна) числу волн деформации.

Например, при числе зубьев гибкого колеса 200, неподвижного элемента — 202 и двухволновой передаче (два выступа на генераторе волн) при вращении генератора по часовой стрелке первый зуб гибкого колеса будет входить в первую впадину жёсткого, второй — во вторую и т.д. до двухсотого зуба и двухсотой впадины. На следующем обороте первый зуб гибкого колеса войдёт в двести первую впадину, второй — в двести вторую, а третий — в первую впадину жёсткого колеса. Таким образом, за один полный оборот генератора волн гибкое колесо сместится относительно жёсткого на 2 зуба.

Достоинства и недостатки[править | править код]

Достоинства[править | править код]

  • большое передаточное отношение, при малом количестве деталей (i = 80-320)
  • улучшенные массо-габаритные характеристики по сравнению с обычными зубчатыми передачами
  • высокая кинематическая точность и плавность хода
  • высокая нагрузочная способность
  • передача момента через герметичные стенки

Недостатки[править | править код]

  • высокая напряжённость основных элементов гибкого колеса и генератора волн
  • пониженная крутильная жесткость.

Характеристики[править | править код]

Волновые передачи применяются при больших передаточных отношениях, когда требуется повышенная кинематическая точность и низкий уровень шума. Оптимальное передаточное отношение, которое зависит от материала гибкого элемента, составляет 75...320. Коэффициент полезного действия (при передаточном отношении 100) составляет 0,9.

Применение[править | править код]

Волновые передачи применяют в авиационной и космической технике, в промышленных роботах и манипуляторах, в приводах грузоподъёмных машин, станков, конвейеров и др.

Существуют герметичные волновые передачи, передающие вращение в герметизированной полости, находящейся в химически агрессивной или радиоактивной среде, или в глубоком вакууме, а также существуют конструкции, служащие приводами герметических вентилей.

См. также[править | править код]

Источники[править | править код]