44) Волновая зубчатая передача. Достоинства и недостатки. Причины выхода из строя.

Волновые передачи – кинематически представляют собой планетарную передачу с одним гибким зубчатым колесом

h-водило

1-гибкое колесо

2-жесткое колесо

Водило состоит из овального кулачка и специального подшипника. Гибкое колесо представляет собой стакан с тонкой стенкой. Размер овала по большой оси больше внутреннего диаметра обода гибкого колеса на S-толщину стенки. Движение осуществляется за счет деформации зубчатого венца гибкого колеса.

При вращении волна деформации бежит по окружности гибкого колеса поэтому передача называется волновой, а водило - волновым генератором

Достоинства:

1) способность передавать большие моменты за счет попарности зацепления при меньших размерах

2)высокая кинематическая точность, меньший мертвый ход

3)высокая демпфирующая способность, маленький шаг

4)большие передаточные отношения (от 80 (ограничивается изгибной прочностью изгибного колеса) до 320 (ограничивается минимально допустимым модулем зацепления m=0,15)

Причины выхода из строя:

1)разрушение подшипников генераторов волн от нагрузки в зацеплении из-за значительного повышения температуры

2)проскок генератора волн при больших крутящих моментах

3)поломка гибкого колеса от усталостных трещин появляющихся вдоль впадин зубчатого венца

4) износ зубьев, наблюдающийся на концах, обращенных к заделке гибкого колеса

5) пластическое течение материала на боковых поверхностях зубьев при больших моментах

45. Червячные передачи. Параметры червяка и червячного колеса. Силы в зацеплении. Скольжение и кпд червячной передачи.

Червячные передачи

Применяются при передачи вращающего движения м/у валами, у которого угол скрещивания осей = 90 градусов.

Ведущим является червяк-винт с трапециидальной или близкой к ней резьбой.

Для облегания тела червяка, венец червячного колеса имеет зубья дугообразной формы.

Колесо – 2. Червяк – 1.

Червячная передача – зубчато-винтовая передача, движение которой осуществляется по принципу винтовой пары.

Плюсы:

1. Плавность и бесшумность работы.

2. Компактность и сравнительно не большая масса конструкции.

3. Возможность получения передаточного отношения (90 80).

4. Возможность получения самотормозящей передачи, т.е. допускающей передачу движения только от червяка к колесу.

Минусы:

1. Сравнительно меньший КПД вследствие скольжения витков червяка по зубьям колеса.

2. Выделение меньшего количества теплоты в зоне зацепления.

3. Необходимость применения для венцев червячных колёс дефицитных антифрикционных материалов.

4. Повышенный износ и склонность к заеданию.

Классификация передач

В зависимости от формы внешней поверхности червяка передачи бывают:

1. С цилиндрическим червяком

2. С глобоидным червяком

В зависимости от направления линии витка:

1. С правым направлением линии витка

2. С левым

В зависимости от числа витков:

Z=1,2,4 – заходные (по ГОСТ)

В зависимости от расположения червяка относительно колеса:

• с верхним расположением червяка

• с нижним расположением червяка

• с боковым расположением червяка

В зависимости от формы винтовой поверхности резьбы:

• с архимедовым червяком (в осевом сечении архимедова спираль)

• с конволютным червяком

• с эвольвентным червяком

Нарезание червяков и червячных колёс

Червяки – резцом или модульной фрезой затем термообработка (закалка) + шлифовка и полировка.

Колесо – червячными фрезами (точная копия червяка, с которым зацепляется колесо)

Основные геометрические соотношения

m – осевой модуль червяка, равен торцовому модулю червячного колеса.

О сновными параметрами являются:

1. 2α=40˚

2. P=πm=> по ГОСТ

3. Ход витка , - число витков червяка

4. Высота головки витка червяка и зуба колеса

Высота ножки:

5. Делительный диаметр червяка: , q – коэффициент диаметра червяка (число m-й в делительном диаметре). Есть ГОСТ.

6. ;

7. Длина нарезной части:

при или 2

при

- число зубьев колеса

8. Делительный угол подъёма линии витка

Силы в зацеплении

О кружная сила численно равна осевой силе на колесе:

Окружная сила на червячном колесе:

Радиальная сила:

Скольжение червячной передачи

В о время работы витки червяка скользят по зубьям червячного колеса. Скорость скольжения направлена по касательной к винтовой линии делительного диаметра червяка.

Окружная скорость червяка:

Колеса:

Большое скольжение червячной передачи служит причиной низкого КПД, повышенному износу зубьев, склонность к заеданию.

КПД червячной передачи

- приведённый угол трения.

зависит от материала червяка и колес, шероховатость рабочих поверхностей, качества смазки, скорость скольжения.

, т.к. при этом в зоне зацепления создаются благоприятные условия для образования масляного клина.