Структура волновой зубчатой передачи.

Рассмотрим одноволновую зубчатую передачу с генератором волн, который образует с гибким колесом пару скольжения. Волновая передача не может рассматриваться в рамках ранее принятых нами допущений, так как в ней содержится гибкое звено. Поэтому необходимо определить место гибкого элемента в структуре механизма. Гибкая связь обычно допускает по действием силовых воздействий определенные относительные перемещения соединяемых звеньев. Поэтому ее отнесем к отношениям между элементами или к упругой кинематической паре. Зубчатое колесо представляет собой замкнутую систему зубьев. В каждый рассматриваемый момент в контакте в высшей паре могут находится один или несколько зубьев. Так как зубчатые колеса - звенья, то зубья - элементы высшей кинематической пары. Поэтому многопарный контакт между зубчатыми колесами является контактом между элементами одной кинематической пары. Пассивные или избыточные связи, возникающие в этом контакте, относятся к внутренним связям кинематической пары и в структурном анализе на уровне звеньев не учитываются. Поэтому считаем, что в зацеплении находится один зуб. Структурная схема механизма с остановленным жестким колесом при гибком соединении зуба с валом гибкого колеса может быть представлена следующем образом.

Рис. 14.4. Волновая зубчатая передача с упругой муфтой - стаканом.

Рис. 14.5.Волновая зубчатая передача с волновой зубчатой муфтой.

Рассмотрим звенья и кинематические пары механизмов:

- звенья:

0 - корпус с закрепленным на нем жестким колесом.

1 - быстроходный вал с генератором волн.

2 - зуб гибкого колеса.

3 - вал гибкого колеса.

- кинематические пары:

и - одноподвижные вращательные пары.

- двухподвижная низшая пара (рис.14.6). Эта пара образована зубом гибкого колеса и кулачком генератора волн. Пара допускает два независимых движения зуба относительно кулачка: по касательной к профилю кулачка (по оси х) и в осевом направлении (по оси у). Вращение зуба вокруг оси у и перемещения его по оси z не являются независимыми и определяются формой профиля кулачка.

Рис. 14.6

- двухподвижный упругий шарнир (рис.14.7). Данная кинематическая пара должна обеспечивать зубу гибкого колеса 2 возможность выполнять движения деформации относительно вала 3, но относительные движения в тангенциальном направлении (по оси х) запрещены. Аналогичные движения обеспечивает пара в зубчатом соединении в волновой зубчатой муфте и пара в волновом зубчатом зацеплении (рис.14.7).

Оси координат в зубчатой паре направляются так:

ось z - по касательной к профилям в точке контакта,

ось х - по нормали к профилям,

ось у - по линии контакта зубьев.

Рис. 14.7

Подвижность механизма подсчитывается следующим образом:

, , , .

.

В механизме имеется одна местная подвижность - подвижность зуба гибкого колеса в осевом направлении (по оси у).
Заданная или основная подвижность механизма .

Число избыточных связей в механизме равно:

Эти избыточные или пассивные связи определяют требование параллельности осей пар В,С,D и Е оси пары А.

Движение всех звеньев волнового механизма осуществляется в параллельных плоскостях. Поэтому механизм волновой зубчатой передачи можно рассматривать как плоский.

В этом случае:

, , .

.

,

Классификация типовых структурных схем ВЗП

В таблице 1 приведены наиболее распространенные структурные схемы типовых волновых зубчатых передач, а также диапазоны рекомендуемых передаточных отношений и ориентировочные значения КПД при этих передаточных отношениях. Основное отличие одной схемы от другой заключается в конструкции муфты соединяющей гибкий зубчатый венец с корпусом или с выходным тихоходным валом. В таблице показаны только три наиболее распространенных разновидности: гибкая оболочка в форме стакана, гибкая труба с шлицевым соединением и волновая зубчатая муфта. Если в передаче с гибким колесом - кольцом (в третьей из рассматриваемых схем), второе волновое зацепление выполнить как волновую зубчатую передачу, то получим двухступенчатую ВЗП.

Таблица 1

№	Структурная схема ВЗП		h
		50...300	0,95 ...0,8
		50...300	0,9...0,8
		2000...105	0,2..0,01
40...300 Если , то	0,85..0,7