Передаточное число

В волновой передаче разность чисел зубьев колёс должна быть равной или кратной числу волн С (как в планетарной передаче числу сателлитов):

z₂ – z₁ = C (100-98=2; С=2)

Передаточное число волновых передач определяется так же, как для планетарных, методом остановки водила (метод Виллеса). При неподвижном жёстком колесе

где _Н и ₁ – соответственно угловые скорости волнового генератора и гибкого колеса. Знак «-» указывает на разные направления вращения генератора и гибкого колеса. При неподвижном гибком колесе

где ₂ – угловая скорость жёсткого колеса.

Из анализа этих формул следует, что волновая передача может иметь большие значения u. Рекомендуется при стальном гибком колесе u = 60…300; при пластмассовом гибкое колесе u =20…300.

Основные критерии работоспособности – прочность гибкого колеса; прочность гибких подшипников генератора; жёсткость генератора и жесткость колеса; износ зубьев.

Первые два критерия не требуют дополнительных пояснений. Чрезмерное деформирование генератора и жёсткого колеса приводит к интерференции зубьев при входе в зацепление и вращению (проскальзыванию) генератора при неподвижном выходном вале. Износ зубьев при правильно выбранных геометрии зацепления, материале, термообработке и удовлетворительной смазке незначителен и практически не ограничивает срок службы передачи.

Таким образом, габариты и нагрузочная способность волновой передачи определяется в значительной мере прочностью гибкого колеса.

Для гибкого колеса разработаны на основе исследований и данных эксплуатации волновых передач рекомендации по выбору ряда размеров. При выполнении этих рекомендаций прочность гибкого колеса определяется сопротивлением усталости зубчатого венца; используемые при этом формулы являются приближёнными.

Из материалов для гибких колёс чаще других применяют стали:

30ХГСА, HRC 28…32, _-1 = 420…440 МПа, при последующем дробеструйном наклёпе _-1 = 480…500 МПа

40ХНМА, HRC 28…32, _-1  480…500 МПа.

Для передач с кулачковым генератором расчётный диаметр согласуется с наружным диаметром гибкого подшипника по ГОСТ 23179-78.

ЧЕРВЯЧНЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Червячная передача относится к передачам с перекрещивающимися осями валом. Угол перекрещивания обычно 90 .

Движение в червячной передаче преобразуется по принципу винтовой пары. Червячная передача состоит из червяка (винта) и червячного колеса.

Геометрические параметры

В червячной передаче, так же как в зубчатой, различают диаметры начальных и делительных цилиндров: d_1, d_2 - начальные диаметры червяка и колеса; d₁, d₂ – делительные диаметры червяка и колеса. В передачах без смещения d_1 = d₁, d_2 = d₂. Точка касания начальных цилиндров «П» является полюсом зацепления.

Червяки. Различают по следующим признакам: форме поверхности, на которой образуется резьба – цилиндрические и глобоидные;

по форме профиля резьбы – с прямолинейным и криволинейным профилем в осевом сечении.

Наиболее распространены цилиндрические червяки. У червяков с прямолинейным профилем в осевом сечении в торцевом сечении витки очерчены архимедовой спиралью, отсюда название – архимедов червяк. Архимедов червяк подобен ходовому винту с трапециидальной резьбой. Его можно нарезать на токарном станке. Поэтому передачи с архимедовым червяком широко применяют в машиностроении.

Эвольвентные червяки имеют эвольвентный профиль в торцевом сечении, они подобны косозубым эвольвентным колёсам, у которых число зубьев равно числу заходов червяка. Эти червяки сложнее в изготовлении.

Червячное колесо нарезают червячными фрезами, которые являются копией червяка, но с режущими кромками. При нарезании заготовка колеса и фреза совершают такое же взаимное движение, какое имеют колесо и червяк в передаче. Такой метод нарезания колеса автоматически обеспечивает сопряжённость профилей червяка и колеса и в то же время геометрические параметры червяка (, m, q, z₁, h_a* С*) для того, чтобы иметь ограниченный ряд инструмента.

В стандартной червячной передаче:

 = 20  - профильный угол (в осевом сечении для архимедовых червяков);

р – шаг винтовой нарезки червяка – является шагом зацепления;

m – межосевой модуль;

q – коэффициент диаметра червяка.

Делительный диаметр червяка связан с модулем коэффициентом диаметра червяка .

Значения m и q стандартизованы.

Резьба червяка может быть однозаходной и многозаходной. Число заходов червяка обозначают z₁. По стандарту z₁ = 1, 2, 4.

Угол подъёма винтовой линии :

Диаметры червяка

d₁ = qm; d_a1 = d₁ +2m; d_f1 = d₁-2,4m.

Червячные колёса при нарезании без смещения имеют диаметры:

d₂ = z₂m; d_a2 = d₂ +2m; d_f2 = d₂ - 2,4m

По условиям нарезания зубьев z₂28. Размеры b₂ и d_aM2, соответствующие углу обхвата червяка колесом 2  100, определяется в зависимости от числа заходов червяка по таблицам.

Межосевое расстояние: a = 0,5(q+z₂)m.