19.5 Оцінка та область застосування

Переваги:

1. менші габарити та маса за рахунок розподілення навантаження на ряд потоків (по кількості сателітів, С=3...6), а також застосування внутрішніх зачеплень, які мають більшу навантажувальну здатність.

Маса ПП в 2...4 рази нижче. Отже, колеса значно менші за розмірами - більш доступні способи термообробки до високої твердості. Менші за розмірами колеса дають можливість використання матеріалів підвищених якостей і більш досконалих методів зміцнення (для великих коліс це економічно недоцільно);

2. вали центральних коліс теоретично навантажені тільки Т_кр, і їх опори не несуть радіальних навантажень (симетрично розташовані сателіти - зусилля в передачі взаємно врівноважуються. Менше навантаження на опори, простіше і дешевше опори;

2. великі передаточні відношення при малій кількості коліс;

2. менше шумові явища через замикання зусиль в механізмі і передачі менших зусиль на корпус, внутрішні зачеплення плавніші , менша динаміка;

2. можливість просто здійснити складання або розкладання руху (диференціали), регулювати швидкість послідовним гальмуванням окремих ланок (планетарні коробки швидкостей);

2. зручність компоновки машин (співвісність ведучих і ведених валів).

Недоліки:

1. підвищені вимоги до точночті виготовлення коліс на ін., складність збирання (виконати умови збирання)

1. низькі ККД при високих передаточних відношеннях.

Область застосування:

1. при вимогах малої маси, компактності приводу;

1. якщо потрібно при простих механізмах - великі передаточні відношення (якщо ККД не має значення);

1. необхідність складання-розкладання руху (диференціали);

1. співвісність ведучого і веденого валів

Широко застосовується в транспортному машинобудуванні, верстатах, приладах, війсковій техніці, тощо.

19.6 Хвильові механічні передачі (хмп)

В класифікації механічних передач, яку ми розглядали на самому початку розділу “Передачі приводів”, хвильові механічні передачі стоять окремою групою. Основу цієї групи складають фрикційні і зубчасті хвильові передачі, і обєднує їх те, що на додачу до принципу важеля при перетворенні руху тут використовується ефект хвильового деформування однієї з ланок механізму. Хвиля на деформованій гнучкій ланці “біжить” по колу (обертальний рух) і заставляє рухатися ведену ланку, організовуючи зчеплення (фрикційні хвильові передачі) або зачеплення (зубчасті хвильові передачі).

Винахід хвильових механічних передач стався, як відомо, порівняно недавно, в середині ХХ сторіччя, а саме:

в 1944р. зареєстровано авторське свідоцтво СРСР №341164 російського вченого і винахідника Москвітіна А. І.;

в 1959р. патент США №2906143 інженера і винахідника Массера (Musser C. W.).

Москвітін запропонував фрикційну хвильову передачу з електромагнітним генератором хвиль (ГХ).

Массер - зубчасту хвильову передачу з механічним ГХ.

З того часу з’явилося багато різновидів ХМП, в тому числі хвильова передача “гвинт-гайка”, хвильові передачі з плоскими колесами, хвильові передачі через герметичну стінку та інші.

Найбільшого розповсюдження набула хвильова зубчаста передача (ХЗП), принцип роботи якої було запропоновано Массером, і саме така передача серед усіх хвильових стала набутком приводів загального призначення, що нас найбільше і цікавить. Про область застосування ХМП взагалі будемо говорити пізніше (там немало екзотичних моментів).

Хочеться відмітити , що ХЗП настільки виявилися конкурентноспроможними в порівнянні з традиційними передачами приводів машин, що вдосконалювались віками і навіть тисячоліттями, настільки привабливими для промисловців, що впровадження їх у практику машинобудування відбулося надзвичайно швидко - уже через рік після реєстрації патента Массера в 1960р. на промисловій виставці в Нью-Йорку демонструвався перший зубчастий хвильовий редуктор.

Враховуючи все вищесказане, ми в нашому курсі зупинилось детально на ХЗП.

Рис.1

В СРСР освоєння і виробництво ХЗП почалося з кінця 60-х років (перші публікації - 1965р., Шувалов Сергій Арсенович, МВТУ).

Влаштування (рис.1):

а - пружне гнучке колесо з зовнішнім зубчастим вінцем, виконане у вигляді гнучкого циліндра; на одному з кінців якого - зубчастий вінець;

b - жорстке колесо з внутрішнім зубчастим вінцем;

Н - водило з двома гладкими роликами.

Гнучке колесо а виконується з таким зовнішнім діаметром, щоб під час збирання воно вільно заходило у внутрішній діаметр колеса b. Зовнішній найбільший розмір водила Н (разом з роликом) має бути більшим, ніж внутрішній діаметр колеса а. Після монтування передачі гнучке колесо а буде здеформоване водилом Н і прийме форму еліпса. По великій осі еліпса АА′ в зоні опуклості зубців коліс а і b будуть, т.ч., повністю в зачепленні. По малій осі BB’ зачеплення зубців буде частковим або зовсім відсутнім. Це буде залежати від величини різниці ділильних діаметрів коліс (d_b-d_a) і врешті-решт - від величини передаточного відношення (про це - дещо пізніше).

Ведучою ланкою є звичайно водило Н. Якщо надати руху водилові Н від двигуна, наприклад, в напрямку годинникової стрілки, здеформовані зони (їх 2) гнучкого колеса а будуть зі швидкістю ω_н (рис.1) переміщюватись в тому ж напрямку, утворювати на гнучкій оболонці колеса а “біжучу хвилю”.

Через це в даній передачі водило дістало назву “генератора хвиль” (ГХ). І надалі ми будемо оперувати саме цим терміном.

На сьогодні існує багато різновидів ГХ, як за принципом дії, так і за конструкцією, а саме:

механічні, гідравлічні, пневматичні, електромагнітні.

В силових ХЗП (тобто призначених для передачі потужності) застосовуються механічні ГХ.

Вони бувають: роликові (рис.1); дискові (2-3 диски на колінчатих валах, або диски з ексцентриситетом на прямому валу);

кулачкові (овальний кулачок в центрі з спеціальним кульковим т.з. “гнучким” підшипником по периметру кулачка; підшипник має гнучкі, внутрішнє і зовнішнє кільця і після монтування повністю охоплює зовнішній кулачок, повторюючи його форму (овал);

гнучке колесо а в свою чергу повторює його форму)^*.

Гнучке колесо а з’єднується з валом жорстко, а найчастіше - через фланець або шліцьове з’єднання.