Волновая передача с измененной формой контакта между кулачковым генератором волн и гибким колесом
Владельцы патента RU 2551701:
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования ''Московский государственный индустриальный университет'' (RU)
Устройства относятся к области машиностроения, в частности к волновым зубчатым передачам с кулачковым генератором волн. Волновая передача содержит кулачок, гибкий подшипник, гибкое и жесткое колеса. На внутренней поверхности гибкого колеса по первому варианту над телами качения выполнено углубление. В передаче по второму варианту углубление выполнено на наружной поверхности наружного кольца гибкого подшипника. Высота углубления выбирается из условия отсутствия контакта между наружным кольцом гибкого подшипника и гибким колесом в указанном углублении в работе при деформации звеньев. Форма углубления может быть различной. Достигается повышение долговечности конструкции. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к волновым зубчатым передачам. Областью применения изобретения являются волновые передачи с кулачковым генератором волн.
Известна волновая зубчатая передача (ГОСТ 30078.2-93), которая содержит кулачок, гибкий подшипник, гибкое и жесткое колеса. На гибкое колесо со стороны наружного кольца подшипника действует распределенная по поверхности сила , которая деформирует гибкое колесо [1]. Ее мы взяли за прототип.
Недостаток такой конструкции заключается в том, что в нагруженной передаче интенсивность распределенной силы резко увеличивается в точках, расположенных над телами качения гибкого подшипника. Это приводит к возрастанию максимальных напряжений в гибком колесе.
Технический результат, на который направлено данное изобретение, заключается в повышении долговечности гибкого колеса, которое насаживается на гибкий подшипник качения.
Технический результат достигается за счет того, что на внутренней поверхности гибкого колеса или на наружной поверхности наружного кольца гибкого подшипника над телами качения делается минимальное углубление s, высота которого выбирается из условия отсутствия контакта между наружным кольцом гибкого подшипника и гибким колесом в предлагаемом углублении при деформации звеньев. Форма углубления может быть различной. Предлагаемое углубление позволит снизить максимальные напряжения в гибком колесе на 15-20%.
Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1а представлена волновая передача с измененной формой контакта между кулачковым генератором волн и гибким колесом (а - углубление на внутренней поверхности гибкого колеса; б - углубление на наружной поверхности наружного кольца гибкого подшипника): 1 - кулачок; 2 - гибкий подшипник; 3 - гибкое колесо; 4 - жесткое колесо. На фиг.2 представлен график зависимости максимальных окружных напряжений на переходной поверхности зубьев гибкого колеса ВЗП160 от координаты z вдоль зубчатого венца гибкого колеса (Мс=800 Н*м), где 5 - волновая передача по ГОСТ 30078.2-93; 6 - предлагаемая волновая передача.
Предлагаемая волновая передача работает следующим образом.
При вращении кулачка 1 первый зуб гибкого колеса 3 будет входить в первую впадину жесткого колеса 4, второй - во вторую впадину жесткого колеса 4 и т.д. Так как разница чисел зубьев жесткого колеса 4 и гибкого колеса 3 обычно равна 2, то за один оборот генератора волн гибкое колесо 3 сместится относительно жесткого колеса 4 на 2 зуба.
Для подтверждения указанного выше снижения напряжений был проведен расчет напряжений в гибком колесе ВЗП-160. Расчеты выполнялись по методике, изложенной в работе [2]. Тела качения расположены под зубчатым венцом гибкого колеса при z=16 мм. Окружная координата соответствует телу качения, под которым максимальны напряжения σφ. Из приведенного рисунка видно, что предлагаемое углубление высотой s позволяет снизить максимальные напряжения в гибком колесе на 18,5%.
Источники информации
1. ГОСТ 30078.2-93. Передачи волновые. Типы. Основные параметры и размеры.
2. Люминарский С.Е. Определение напряженного состояния гибкого колеса волновой передачи. // Известия вузов. Серия ″Машиностроение″. - 2012. - Спец. выпуск. С. 17-22.
1. Волновая передача с кулачковым генератором волн, содержащая кулачок, гибкий подшипник, гибкое и жесткое колеса, отличающаяся тем, что на внутренней поверхности гибкого колеса над телами качения делается минимальное углубление s, высота которого выбирается из условия отсутствия контакта между наружным кольцом гибкого подшипника и гибким колесом в предлагаемом углублении при деформации звеньев.
2. Волновая передача с кулачковым генератором волн, содержащая кулачок, гибкий подшипник, гибкое и жесткое колеса, отличающаяся тем, что на наружной поверхности наружного кольца гибкого подшипника над телами качения делается минимальное углубление s, высота которого выбирается из условия отсутствия контакта между наружным кольцом гибкого подшипника и гибким колесом в предлагаемом углублении при деформации звеньев.
