ВОЛНОВЫЕ МЕХАНИЧЕСКИЕ ПЕРЕДАЧИ
Волновая передача основана на принципе преобразования параметров движения за счет волнового деформирования гибкого звена механизма. Впервые такая передача была запатентована в США инженером Массером*.
Обладая рядом положительных качеств, волновая передача получила широкое распространение. В последующие годы запатентовано много различных конструктивных модификаций волновой передачи. Основное распространение получили зубчатые передачи. Однако изучение принципа действия целесообразно начать с фрикционной передачи, которая проще.
Схема волновой передачи изображена на рис. 10.1. Передача состоит из трех основных элементов: гибкого колеса g; жесткого колеса Ь волнового генератора А.
Наружный диаметр Dg недеформированного гибкого колеса меньше внутреннего диаметра db жесткого колеса:
Db-dg=2w0. (10.1)
|
*С. Walton Musser. Патент США № 2906143, 1959 г. |
В конструкциях по рис. 10.1 гибкое колесо выполняют в виде гибкого цилиндра. В передаче по варианту I с ведомым валом соединено жесткое колесо, по варианту II — гибкое колесо. В варианте I левый недеформированный конец гибкого цилиндра присоединен к корпусу. С правого конца в цилиндр вставлен генератор, который в данном примере представлен водилом с двумя роликами (другие конструкции генераторов см. § 10.6). Наружный размер по роликам больше внутреннего диаметра цилиндра на 2и>0, поэтому
|
Вариант I Вариант II Рис. 10.1 |
|
W |
|
Рис. 10.2 |
|
О |
С правого конца цилиндр деформирован. Генератор устроен так, чтобы деформированное гибкое колесо прижималось к жесткому колесу с силой, достаточной для передачи нагрузки силами трения.
На рис. 10.2 изображен график радиальных перемещений w различных точек гибкого цилиндра, вызванных его деформированием. За координату по оси абсцисс принят угол ср (см. рис. 10.1). Перемещения отсчитываем от начального положения точки на недефор - мированном цилиндре. График подобен мгновенной фотографии поперечной волны. При вращении генератора волна перемещений бежит по окружности гибкого колеса. Поэтому передачу назвали волновой, а водило H — волновым генератором.
На развертке окружности укладывается две волны. Такую передачу называют двухволновой. Известны передачи с большим числом волн. Например, при трех роликах, расположенных под углом 120°, получим трехволновую передачу.
|
|
|
(10.2) |
|
4=0)H/0Jg = - Dg/(Db-Dg)= - Dg/2W0; При неподвижном гибком колесе (cog=0) I*L=a>h/(Ob=dbl(db - dg)=db/2w0. |
Вращение генератора вызывает вращение жесткого колеса с угловой скоростью соь (вариант I) или гибкого колеса с Cog (вариант
Id.
Условимся называть: W0 — размер деформирования, равный радиальному перемещению точки гибкого колеса по большой оси генератора; большая и малая оси генератора — большая и малая оси формы деформирования гибкого колеса в торцовом сечении.
