15.4. КОНСТРУИРОВАНИЕ ГЕНЕРАТОРОВ ВОЛН

под нагрузкой. Толщину кольца принимают hк ≈ 1,5S 1. В качестве ролика используют подшипник качения, на который напрессовывают кольцо 1 с бортами. Борта предназначены для удержания подкладного кольца 2 от осевых смещений. Толщину кольца 1 принимают равной hк.

Диаметр центров роликов

dц = d + 2W – Dp,

где d — внутренний диаметр подкладного кольца; W — радиальное перемещение деформированного гибкого колеса в точке контакта с роликом;

Dp≤ 0,33d.

Дисковые генераторы. Схема дискового генератора приведена на рис. 15.2, в, варианты конструкций — на рис. 15.6. Гибкое колесо, деформируемое генератором, расположено по окружностям дисков на дуге 2γ

Рис. 15.6

(см. рис. 15.2, в), что способствует сохранению формы деформирования в нагруженной передаче. Радиусы R дисков и эксцентриситет е подбирают такими, чтобы угол γ достигал 20…40° при заданном размере деформирования W0. Обычно е/W0 = 3...3,6, где меньшие значения для больших γ и малых и.

Каждый из дисков 2 генератора (рис. 15.6, а) размещают на двух подшипниках, что предохраняет диски от перекоса. Подшипники располагают

на цилиндрических эксцентрично расположенных шейках вала. Эксцентричные3 шейки 4ивыпо лняют непосредственно на валу или насаживают на вал в виде втулок.

Обе втулки обрабатывают как одну деталь с эксцентриситетом е и шпоночным пазом, затем ее разрезают и при посадке на вал одну из частей разворачивают на 180°. При этом точность расположения эксцентриков определяется только точностью расположения шпонок на валу. Повысить точность расположения эксцентриков можно применив шлицевое соединение с четным количеством шлицев.

Так же, как и в роликовом генераторе, в целях предохранения гибкого колеса от раскатывания устанавливают подкладное кольцо 2(см. рис. 15.5). Закрепление подкладного кольца от осевого смещения в дисковом генераторе затруднено. В конструкции на рис. 15.6, а кольцо удерживает борт, входящий в паз гибкого колеса. Высота борта ограничена допускаемым значением упругой деформации растяжения гибкого колеса при установке подкладного кольца (т. е. не превышает десятых долей миллиметра), что не гарантирует надежного запирания кольца. Кроме того, паз как концентратор напряжений снижает прочность гибкого колеса. Материал подкладного кольца — сталь ШХ15 (50...58 HRC). Материал дисков — конструкционная сталь 45, 40Х с закалкой рабочей поверхности до 48...50 HRC.

Смещенное по оси вала положение дисков создает неодинаковые условия деформирования гибкого колеса в двух зонах и неуравновешенную нагрузку генератора. Для снижения этого эффекта уменьшают толщину дисков b ≈ 0,1R.

В значительной степени неуравновешенность в осевой плоскости можно уменьшить, применяя конструкцию генератора на рис. 15.6, б, в которой один двойной диск расположен симметрично относительно другого, одинарного. Перекос дисков устраняют их взаимным прилеганием по торцам, что позволяет устанавливать каждый диск только на одном подшипнике. В конструкции на рис. 15.6, б необходима высокая точность выполнения осевых размеров соответствующих деталей, поля допусков которых назначают из расчета размерной цепи с учетом осевых зазоров в подшипниках. В силовых передачах подшипники дискового генератора работают с большой нагрузкой. Поэтому диаметр подшипников следует выбирать по возможности большим в пределах диаметра диска.

Кулачковые генераторыК . улачковый генератор состоит из кулачка 2 и напрессованного на него специального гибкого подшипника качения 1 (рис. 15.7), допускающего радиальную деформацию колец. Кулачковый генератор лучше других сохраняет форму деформирования гибкого колеса под нагрузкой. В целях выравнивания нагрузки по длине зубьев и уменьшения осевой силы на гибкий подшипник генератор устанав-

ливают посредине зубчатого венца или ближе к

заднему торцу.

Рис. 15.7

Форму кулачка выполняют эквидистантной принятой форме деформирования гибкого колеса, при этом начальный радиус кулачка r = 0,5d (см. рис. 15.2), где d — внутренний диаметр подшипника (рис. 15.8).

Гибкий подшипник (рис. 15.8, а) отличает от обычного меньшая толщина колец и конструкция сепаратора. Сепаратор изготовляют из материала

Рис. 15.8

с относительно малым модулем упругости (трубчатого текстолита марки Ш, фенилона марки П) с U-образной формой гнезда (рис. 15.8, б, в). Под нагрузкой вследствие прогиба перемычек и действия осевой составляющей силы нажатия сепаратор выжимает смазочный материал из подшипника. Его удерживают, например, диском 1, прикрепленным к торцу кулачка генератора (рис. 15.9). Трение сепаратора об упорное кольцо увеличивает потери. По-

тери меньше при самозапирающейся кон- Рис. 15.9 струкции сепаратора (рис. 15.8, г).

Основные параметры гибких подшипников (см. рис. 15.8):

Толщина колец ……………………………....... а1 ≈ а2 ≈ (0,020...0,023)D Глубина желобов колец ……………………... Г1 ≈ Г2 ≈ (0,05...0,06)Dw

Внутренний диаметр сепаратора ………… dсеп = d + 2а2 + 0,02D + 0,05Dw

Толщина сепаратора ……….....………… асеп = (0,055D ...0,060) w Ширина сепаратора ………………………..... bсеп = (1,2D ...1,3) w Ширина паза сепаратора ………………..…. dотв = (1,01D ...1,03) w Ширина гнезда ……………………………....... dг = Dw

помощью упругих элементов или жестких шарниров. В конструкции (см. рис. 15.9, a) упругий элемент выполнен в виде конической резиновой шайбы 2, привулканизированной к металлическим дискам 1 и 3, которые затем соединяют с кулачком и валом. Резиновый элемент на рис. 15.9, б обладает повышенной податливостью при угловых перекосах. Недостатком этих соединений является снижение прочности резины с течением времени (старение).

В конструкции на рис. 15.10, ажесткий шарнир подобен зубчатой муфте: вал 1 и кулачок 5 генератора имеют венцы 2 и 4 с наружными зубьями. Шайба 6 и пружинное кольцо 7 ограничивают перемещение втулки 3 в осевом направлении.

Рис. 15.10

В редукторах общемашиностроительного применения используют шарнирное с крестообразным расположением пальцев соединение генератора с валом (рис. 15.10, б). Через вал 1 и втулку 2 проходит палец 3, два пальца 4 проходят через втулку 2 и кулачок 5. Пальцы установлены в отверстиях с зазорами. От выпадания палец 3 удерживает внутренняя поверхность кулачка 5, пальцы 4 — пружинное кольцо 6 и наружная поверхность вала.

Все приведенные на рис. 15.9, 15.10 конструкции допускают радиальные и угловые перемещения кулачка.

Для подвижного соединения наиболее удобен кулачковый генератор. При дисковом генераторе подвижное соединение генератора с валом затруднено. В таких конструкциях самоустановку звеньев приходится выполнять за счет подвижного соединения жесткого колеса с корпусом или валом, что сложнее и дороже.