Ссср в качестве учебного пособия для учащихся машиностроительных специальностей техникумов москва машиностроение 1988 2 ббк 34. 41 К
 Скачать 5.95 Mb.
|
|
Курсовое проектирование ДЕТАЛЕЙ МАШИН Издание второе, переработанное и дополненное Допущено Министерством высшего и среднего специального образования СССР в качестве учебного пособия для учащихся машиностроительных специальностей техникумов МОСКВА « МАШИНОСТРОЕНИЕ » 1988 2 ББК 34.41 К УДК 621.81(075.3) Авторы С. А. Чернавский, КН. Боков, ИМ. Чернии, ГМ. Ицкович, В, П. Козинцов Редактор др техн. наук профессор С. А. Чернавский Рецензент канд. техн. наук А В. Карп Курсовое проектирование деталей машин Учеб. пособие для учащихся К машиностроительных специальностей техникумов / С. А. Чернавский, КН. Боков, ИМ. Чернин и др е изд, перераб. и доп. — М Машиностроение, 1988. — 416 сил. Впер р. Изложены методы расчета приводов, редукторов, передач (зубчатых, червячных, цепных, ременных, планетарных и волновых. Рассмотрены, основы конструирования деталей редукторов. Даны примеры проектирования редукторов и передач. Второе издание (е изд. 1979 г) переработано и дополнено новыми материалами в соответствии с действующими ГОСТами и методами проектирования основных видов механических передачи их деталей. 2702000000-612 ББК 34.41 К ________________________________ 038(01)-88 Издательство Машиностроение, 1979. Издательство Машиностроение, 1987, с изменениями. 3 ПРЕДИСЛОВИЕ Учебное пособие содержит сведения, необходимые для выполнения курсовых проектов по деталям машин в техникумах. Оно составлено в соответствии с программой технической механики, утвержденной для машиностроительных техникумов. По сравнению с предыдущим изданием, второе издание существенно переработано и дополнено в связи с введением новых стандартов и совершенствованием методов расчета и конструирования механических передачи их деталей. В соответствии с необходимостью использования в учебном процессе компьютеров, в пособии представлены алгоритмы, которые могут служить основой для разработки программ для ЭВМ. Приложения дополнены новыми справочными сведениями. Авторы с признательностью примут все замечания и пожелания по настоящему изданию. Просьба направлять их по адресу 107076, Москва, Стромынский пер, д. 4, издательство Машиностроение. 4 ГЛАВА 1 КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА § 1.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРЕБУЕМОЙ МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ В типовых заданиях на курсовое проектирование деталей машин указывается кинематическая схема привода к конвейеру, смесителю, кормораздатчику и другим устройствам, эксплуатируемым в режиме, близком к постоянному. К исходным данным относятся эксплуатационные, загрузочные и энергетические характеристики. Учащиеся техникума должны рассчитать все элементы привода и разработать конструкцию одноступенчатого зубчатого или червячного редуктора и дополнительно одну из гибких передач — ременную или цепную. Первый этап проектирования — анализ кинематической схемы и выбор электродвигателя. На рис. 1.1 показана одна из типовых схем привода к ленточному конвейеру от электродвигателя вращение передается валу барабана через ременную передачу, зубчатый одноступенчатый редуктор и цепную передачу. Для определения требуемой мощности электродвигателя в задании должны быть указаны вращающий момент Т р (Нм) навалу барабана и угловая скорость р (рад/с) этого вала или же сила тяги F Ни скорость v мс) ленты. Искомую мощность Р Вт) электродвигателя определяют из выражения Здесь — коэффициент полезного действия (КПД) привода, равный произведению частных КПД передач, входящих в кинематическую схему Значения КПД передач отдельных типов приведены в табл. 1.1. Передача КПД Значения КПД механических передач Зубчатая в закрытом корпусе (редуктор цилиндрическими колесами коническими колесами Зубчатая открытая 0,97 — 0,98 0,96 — 0,97 0,95 — 0,96 (1.1) (1.2) 5 Червячная в закрытом корпусе при числе витков (заходов) червяка Цепная закрытая Цепная открытая Ременная : плоским ремнем клиновыми ремнями 0,70-0,75 0,80-0,85 0,85-0,95 0,95 — 0,97 0,90 — 0,95 0,96 — 0,98 0,95 — 0,97 Примечание. Потерн на трение в опорах каждого вала учитываются множителем o = 0,99 0,995. Рис. 1.1. Кинематическая схема привода Рис. 1.2. Характеристика асинхронного ленточного конвейера двигателя трехфазного тока § 1.2. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ Мощность электродвигателя, подбираемого для проектируемого привода, должна быть не ниже той, которая определена по формуле (1.1). Из существующих типов двигателей выбирают преимущественно асинхронные электродвигатели трехфазного тока единой серии А. На рис. 1.2 представлена характеристика асинхронного двигателя трехфазного тока, выражающая зависимость частоты вращения n(об/мин) вала двигателя от величины вращающего момента Т Нм. По оси абсцисс отложены значения Т ном - номинального вращающего момента, Т пуск - пускового или начального вращающего момента, развиваемого припуске двигателя, ах — максимального кратковременного момента по оси ординат отложены значения частот вращения номинальной ном, критической п кр и синхронной пс, развиваемой при отсутствии нагрузки и равной частоте вращения магнитного поля она зависит от частоты тока f и числа пар полюсов р 6 соответствующая угловая скорость рад/с, При стандартной частоте тока f= 50 си числе пар полюсов р = 1 6 синхронная частота вращения n сбудет равна соответственно 3000; 1500; 1000; 750; 600 и 500 об/мин. Для приводов, разрабатываемых в курсовых проектах, рекомендуется выбирать двигатели с числом полюсов не более восьми, а лучше - не более шести, тес р 3 и пс 1000 об/мин. При возрастании нагрузки частота вращения вала двигателя уменьшается вследствие скольжения s, определяемого по формуле откуда пс (Припуске двигателя Т T пуск (или Т нач ), s = 1 и п = 0; при номинальном режиме Т = Т ном s = 0,02 0,05; n пом (0,98 и с при отсутствии нагрузки Т s = 0; n = n Технические данные асинхронных электродвигателей единой серии А в закрытом обдуваемом исполнении приведены в таблицах приложения. § 1.3. ПЕРЕДАТОЧНОЕ ОТНОШЕНИЕ ПРИВОДА В исходных данных на курсовое проектирование привода указывают частоту вращения n р (об/мин) рабочего приводного вала или же диаметр D м) барабана конвейера и скорость v мс) ленты по этим данным находят 60v n p = ___________ , D определяют общее передаточное отношение всего привода i = ном / n p и намечают ориентировочно значения частных передаточных отношений передач, входящих в привод, так, чтобы произведение их было равно общему передаточному отношению к = i. Средние значения i 1 для зубчатых передач равны 2 — 6, для червячных передач, цепных 3 — 6, ременных 2 — 4. Уточненные значения передаточных отношений конкретных видов передач приведены в гл. III, IV и V. Пример. Провести кинематический расчет привода, показанного на рис. 1.1. Исходные данные диаметр барабана D = 500 мм тяговая сила F = 4•10 Н 7 скорость ленты v = 0,8 мс. Требуется подобрать асинхронный электродвигатель трехфазного тока, определить передаточное отношение всего привода и частные передаточные отношения каждой передачи. Решение Принимаем значения КПД по табл. 1.1: ременной передачи 1 = 0,98; зубчатой пары 2 = 0,98; цепной передачи 3 = 0,96; коэффициент, учитывающий потери на трение в опорах трех валов 3 0 =0,99 КПД всего привода = 1 2 3 3 0 = 0,98 • 0,98 • 0,96 • 0,99 3 = 0,89. Требуемая мощность электродвигателя по формуле (1.1) Частота вращения вала барабана Поданным табл. П приложения, подходят электродвигатели четырех марок 4А100S2УЗ, Р = 4 кВт, пс 3000 об/мин, s = 3,3%; УЗ, Р = 4 кВт, пс = 1500 об/мин, s = 4,7%; 4А112МВ6УЗ, Р = кВт, с об/мин, s = = 5,1%; 4А132S8УЗ, Р = 4 кВт, с = 750 об/мин, s = 4,1 %. При выборе первого из указанных двигателей с с = 3000 об/мин возникнут затруднения в реализации большого передаточного числа порядка 100; двигатель с с = 750 об/мин имеет большие габариты и массу предпочтительнее двигатели с пси об/мин. Номинальные частоты вращения валов этих двигателей будут соответственно а) n ном = n c (1 – s) = 1500 (1 – 0,047) = 1430 об/мин; б) n ном = 1000 (1 – 0,051) = 949 об/мин. Передаточное отношение привода в случае варианта а для варианта б 8 Разбивка обшего передаточного отношения привода допускает много решений. Например, для варианта а можно принять i 1 = 2,5; i 2 = 5; i 3 = 3,8; i = 2,5 • 5 • 3,8 = 47,5; для варианта б i 1 =2; i 2 = 4; i 3 = 3,9; i = 2 4 3,9 = 31,2. Намеченные передаточные отношения в дальнейшем уточняются в соответствии с указаниями, приведенными в гл. III, IV и V, причем отклонение от расчетного передаточного отношения привода не должно превышать ± 3 %. 9 ГЛАВА II СВЕДЕНИЯ О РЕДУКТОРАХ § 2.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения отвала двигателя к валу рабочей машины. Кинематическая схема привода может включать, помимо редуктора, открытые зубчатые передачи, цепные или ременные передачи (см, например, рис. 1.1). Указанные механизмы являются наиболее распространенной тематикой курсового проектирования. Назначение редуктора — понижение угловой скорости и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению сведущим. Механизмы для повышения угловой скорости, выполненные в виде отдельных агрегатов, называют ускорителями или мультипликаторами Редуктор состоит из корпуса (литого чугунного или сварного стального, в котором помещают элементы передачи — зубчатые колеса, валы, подшипники и т. д. 'В отдельных случаях в корпусе редуктора размещают также устройства для смазывания зацеплений и подшипников (например, внутри корпуса редуктора может быть помещен шестеренный масляный насос) или устройства для охлаждения (например, змеевик с охлаждающей водой в корпусе червячного редуктора. Редуктор проектируют либо для привода определенной машины, либо по заданной нагрузке (моменту на выходном валуи передаточному числу без указания конкретного назначения. Второй случай характерен для специализированных заводов, ка которых организовано серийное производство редукторов. Кинематические схемы и общие виды наиболее распространенных типов редукторов представлены на рис. 2.1-2.20. На кинематических схемах буквой Б обозначен входной (быстроходный) вал редуктора, буквой Т - выходной (тихоходный. Редукторы классифицируют последующим основным признакам типу передачи (зубчатые, червячные или зубчато-червячные); числу ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые и т. д типу зубчатых колес (цилиндрические, конические, коническо-цилиндрические и т. д относительному расположению валов редуктора в пространстве (горизонтальные, вертикальные особенностям кинематической схемы (развернутая, соосная, с раздвоенной ступенью и т. д. Возможности получения больших передаточных чисел при малых габаритах обеспечивают планетарные и волновые редукторы (см. главы V и VI). § 2.2. ОБЗОР ОСНОВНЫХ ТИПОВ РЕДУКТОРОВ Одноступенчатые цилиндрические редукторы Из редукторов рассматриваемого типа наиболее распространены горизонтальные (рис. 2.1). Вертикальный одноступенчатый редуктор показан на рис. 2.2. Как горизонтальные, таки вертикальные редукторы могут иметь колеса с прямыми, косыми или шевронными зубьями. Корпуса чаще выполняют литыми чугунными, реже — сварными стальными. При серийном производстве целесообразно применять литые корпуса. Валы монтируют на подшипниках качения или скольжения. Последние обычно применяют в тяжелых редукторах. Максимальное передаточное число одноступенчатого цилиндрического редуктора по ГОСТ 2185—66 ах = 12,5. Высота одноступенчатого редуктора с таким или близким к нему передаточным числом больше, чем двухступенчатого стем же значением ирис. Поэтому практически редукторы с переда- Рис. 2.1. Одноступенчатый горизонтальный редуктор с цилиндрическими зубчатыми колесами а - кинематическая схема б - общий вид редуктора с косозубыми колесами Рис. 2.2. Одноступенчатый вертикальный редуктор с цилиндрическими колесами а – кинематическая схема б – общий вид Рис. 2.3. Сопоставление габаритов одноступенчатого и двухступенчатого редукторов с цилиндрическми колесами при одинаковом передаточном числе u = 8,5 11 точными числами, близкими к максимальным, применяют редко, ограничиваясь и 6. Ново-Краматорский машиностроительный завод (НКМЗ) выпускает крупные (межосевые расстояния а 300 1000 мм) одноступенчатые горизонтальные редукторы си. Выбор горизонтальной или вертикальной схемы для редукторов всех типов обусловлен удобством общей компоновки привода (относительным расположением двигателя и рабочего вала приводимой в движение машины и т. д. Одноступенчатые конические редукторы Конические редукторы применяют для передачи движения между валами, оси которых пересекаются обычно под углом 90°. Передачи с углами, отличными от 90°, встречаются редко. Рис. 2.4. Одноступенчатый редуктор с коническими зубчатыми колесами а — кинематическая схема 6 — общий вид Наиболее распространенный тип конического редуктора показан на рис. 2.4; редуктор с вертикально расположенным тихоходным валом изображен на рис. 2.5. Возможно исполнение редуктора с вертикально расположенным быстроходным валом в этом случае привод осуществляется от фланцевого электродвигателя. Рис. 2.5. Одноступенчатый конический редуктор с вертикальным ведомым валом а — кинематическая схема б — общий вид 12 Передаточное число и одноступенчатых конических редукторов с прямо- зубыми колесами, как правило, не выше трех в редких случаях u = При косых или криволинейных зубьях u = 5 (в виде исключения и = 6,30). У редукторов с коническими прямозубыми колесами допускаемая окружная скорость (по делительной окружности среднего диаметра) v 5 мс. При более высоких скоростях рекомендуют применять конические колеса с круговыми зубьями, обеспечивающими более плавное зацепление и большую несущую способность. Двухступенчатые цилиндрические редукторы Наиболее распространены двухступенчатые горизонтальные редукторы, выполненные по развернутой схеме (рис. 2.6). Эти редукторы отличаются простотой, но из-за несимметричного расположения колес на валах повышается концентрация нагрузки по длине зуба. Поэтому в этих редукторах следует применять жесткие валы. Соосная схема (рис. 2.7) позволяет получить меньшие габариты по длине это ее основное преимущество. В соосных редукторах быстроходная ступень зачастую недогружена, так как силы, возникающие в зацеплении колес тихоходной ступени, значительно больше, чем в быстроходной, а межосевые расстояния ступеней одинаковы (а Б а wT ). Указанное обстоятельство является одним из основных недостатков соосных редукторов. Кроме того, к их недостаткам относят также а) большие габариты в направлении геометрических осей валов, по сравнению с редукторами, выполненными по развернутой схеме б) затруднительность смазывания подшипников, расположенных вредней части корпуса в) большое расстояние между опорами промежуточного вала, поэтому требуется увеличить его диаметр для обеспечения достаточной прочности и жесткости. Очевидно, применение соосных редукторов ограничивается случаями, когда нет необходимости иметь два выходных конца быстроходного или тихоходного вала, а совпадение геометрических осей входного и выходного валов удобно при намеченной общей компоновке привода. В отношении типа зубьев и подшипников в двухступенчатых редукторах справедливо сказанное относительно одноступенчатых цилиндрических редукторов часто быстроходную ступень выполняют косозубой, а тихоходную — прямозубой (это относится как к соосным, таки к несоосным редукторам. Редуктор с раздвоенной быстроходной ступенью, имеющий косозубые колеса, показан на рис. 2.8. Тихоходная ступень при этом может иметь либо шевронные колеса, либо прямозубые (рис. 2.8, б. Кинематическая схема и общий вид редуктора с раздвоенной тихоходной ступенью показаны на рис. 2.9. * При сравнительно небольшом общем передаточном числе и 8 16) можно (при обеспечении удовлетворительной компоновки редуктора) так произвести разбивку общего передаточного числа по ступеням, что нагрузочная способность быстроходной ступени будет использована полностью. 13 Рис. 2.6. Двухступенчатый горизонтальный редуктор с цилиндрическими колесами а — кинематическая схема б — редуктор со снятой крышкой (колеса косозубые); в — общий вид редуктора, у которого подшипниковые узлы закрыты врезными крышками г — общий вид редуктора, у которого подшипниковые крышки привернуты винтами Рис. 2.7. Двухступенчатый горизонтальный соосный редуктора кинематическая схема б — общий вид При раздвоенной быстроходной (или тихоходной) ступени колеса расположены симметрично относительно опор, что приводит к меньшей концентрации нагрузки по длине зубьев, чем при применении обычной развернутой или соосной схемы. Это позволяет иметь в рассматриваемом случае менее жесткие валы. Быстроходный вал редуктора, показанного на рис. 2.8, б, должен иметь свободу осевого перемещения (плавающий вал, что обеспечивается соответствующей конструкцией подшипниковых узлов в редукторе с шевронными тихоходными колесами свободу осевого перемещения должен иметь и тихоходный вал. При соблюдении указанного условия нагрузка распределяется поров- 14 Рис. 2.8. Двухступенчатый горизонтальный редуктор с раздвоенной первой быстроходной) ступенью а — кинематическая схема б общий вид (без крышки) Рис. 2.9. Двухступенчатый горизонтальный редуктор с раздвоенной второй (тихоходной) ступенью а — кинематическая схема б — общий вид (з крышки) ну между параллельно работающими парами зубчатых колес. Схемы вертикальных цилиндрических двухступенчатых редукторов приведены на рис. 2.10. Двухступенчатые цилиндрические редукторы обычно применяют вши- роком диапазоне передаточных чисел по ГОСТ 2185-66 u = 6,3 63. Крупные двухступенчатые цилиндрические редукторы, выпускаемые НКМЗ, имеют u = 7,33 44,02. От целесообразной разбивки общего передаточного числа двухступенчатого редуктора по его отдельным ступеням в значительной степени зависят га- Рис. 2.10. Кинематические схемы двухступенчатых цилиндрических вертикальных редукторов а – выполненного по развернутой схеме (трехосного б соосного 15 бариты редуктора, удобство смазывания каждой ступени, рациональность конструкции корпуса и удобство компоновки всех элементов передач. Дать рекомендации разбивки передаточного числа, удовлетворяющие всем указанным требованиям, невозможно, и поэтому все рекомендации следует рассматривать как ориентировочные. Ниже приведена разбивка передаточных чисел для некоторых двухступенчатых редукторов, выпускаемых НКМЗ: u . . . 8,05 9,83 10,92 12,25 13,83 15.60 17,78 20,49 22,12 23,15 Б 2,808 3,125 3,500 3,950 3.950 4,500 5,187 5,600 6,615 Коническо-цилиндрические редукторы В двухступенчатых коническо-цилиндрических редукторах (рис. 2.11 — 2.13) коническая пара может иметь прямые, косые или криволинейные зубья. Цилиндрическая пара также может быть либо прямозубой, либо косозубой. Наиболее употребительный диапазон передаточных чисел для таких редукторов. Наибольшие значения при прямозубых конических колесах u max = 22; при конических колесах с круговыми зубьями u max = 34. Рис. 2.11. Двухступенчатый горизонтальный коническо- цилиндрический редуктора кинематическая схема б – обший вид редуктора слитым корпусом в — общий вид редуктора со сварным корпусом 16 Червячные редукторы Червячные редукторы применяют для передачи движения между валами, оси которых перекрещиваются. По относительному положению червяка и червячного колеса различают три основные схемы червячных редукторов с нижним, верхними боковым расположением червяка (рис. 2.14 — 2.16). Искусственный обдув ребристых корпусов обеспечивает более благоприятный тепловой режим работы редуктора (рис. 2.14, в и г. Выход вала колеса редуктора с боковым расположением червяка в зависимости от назначения и компоновки привода может быть сделан вверх (риса) или вниз (рис. 2.16, б ив. При нижнем расположении червяка условия смазывания зацепления лучше, при верхнем хуже, но меньше вероятность попадания в зацепление металлических частиц — продуктов износа. Выбор схемы редуктора обычно обусловлен удобством компоновки привода в целом при окружных скоростях червяка до 4 —6 мс предпочтительно нижнее расположение червяка при больших скоростях возрастают потери на перемешивание масла, ив этом случае следует располагать червяк над колесом. В редукторах с верхним расположением червяка при включении движение Рис. 2.12. Двухступенчатый кониче- ско-цилиндрический редуктор с вертикальным тихоходным валом а – кинематическая схема б – общий вид Рис. 2.13. Кинематическая схема двухступенчатого коническо- цилиндрического редуктора с вертикальным быстроходным валом 17 Рис. 2.15. Червячный редуктор с верхним расположением червяка а – кинематическая схема б — общий вид редуктора с разьемным корпусом в — общий вид редуктора с неразъемным корпусом обычно начинается при недостаточной смазке (за время остановки при редких включениях масло успевает стечь с зубьев колеса. Передаточные числа червячных редукторов обычно колеблются в пределах и = 8 80 (см. ГОСТ 2144-76). Так как КПД червячных редукторов невысок, то для передачи больших Рис. 2.14. Червячный редуктор с нижним расположением червяка а — кинематическая схема 6 — общий вид редуктора с разъемным корпусом в — общий вид редуктора с ребристым разъемным корпусом и искусственным обдувом г — тоже, со снятой крышкой д — общий вид редуктора с неразъемным корпусом 18 мощностей ив установках, работающих непрерывно, проектировать их нецелесообразно. Практически червячные редукторы применяют для передачи мощности, как правило, до 45 кВт ив виде исключения до 150 кВт. Рис. 2.16. Червячный редуктор с вертикальным валом червячного колеса а - кинематическая схема б - общий вид редуктора с разъемным корпусом в -общий вид редуктора с неразъемным корпусом Зубчато-червячные, червячно-зубчатые и двухступенчатые червячные редукторы Схемы и общий вид зубчато-червячных и двухступенчатых червячных редукторов показаны на рис. 2.17 и 2.18. Передаточные числа зубчато-червяч- Рис. 2.17. Двухступенчатый зубчато-червячный редуктора кинематическая схема б – общий вид Рис. 2.18. Двухступенчатый червячный редуктора кинематическая схема б ив варианты общею вида 19 ных редукторов u 150, а в отдельных случаях и выше (для учебного проектирования рекомендуется ограничиться и = 35 80). Двухступенчатые червячные редукторы изготовляют с передаточными числами и = 120 2500 (при учебном проектировании рекомендуется ограничиться и = 120 400). Планетарные и волновые редукторы На риса показана простая — с одной степенью свободы — планетарная передача, состоящая из солнечного колеса 1, сателлитов 2 и корончатого колеса 3, неподвижно закрепленного в корпусе. Сателлиты совершают сложное движение они обкатываются вокруг солнечного колеса и вращаются внутри неподвижного корончатого колеса (некоторая аналогия сдвижением планет дала название этим передачам. Оси сателлитов установлены в водиле 4, геометрическая ось которого совпадает с геометрическими осями центральных колес — солнечного и корончатого. Чаще других встречаются передачи с числом сателлитов с = 3. Планетарные передачи компактнее обычных зубчатых, так как при п с сателлитах вращающий момент передается не одним, а несколькими потоками в расчетах на прочность обычно принимают приведен- Рис. 2.19. Одноступенчатый планетарный редуктора- кинематическая схема б – общий вид Рис. Кинематическая схема двухступенчатого планетарного редуктора 20 ное число сателлитов n c = с — 0,7. Для выравнивания нагрузки по потокам при нескольких сателлитах одно из центральных колес устанавливают без опор, те. выполняют плавающим в радиальном направлении. На рис. 2.19, б показан редуктор с плавающим (само- устанавливающимся) солнечным колесом. Для соединения плавающего солнечного колеса с валом применена зубчатая муфта с двумя зубчатыми сочленениями. При последовательном соединении нескольких простых планетарных передач можно получить редуктор с большим передаточным отношением (рис. 2.20). Волновые передачи можно рассматривать как разновидность планетарных передач, имеющих гибкое промежуточное колесо, деформируемое при передаче вращающего момента. На риса показана кинематическая схема волновой передачи входной вал 1 приводит во вращение генератор волн 2, который представляет собой водило с двумя роликами гибкое колесо 3 выполнено в виде тонкостенного стакана, на утолщенной части которого нарезаны зубья, входящие в зацепление с внутренними зубьями неподвижного жесткого колеса 4; выходной вал 5 соединен с основанием тонкостенного стакана. Генератор деформирует гибкое зубчатое колесо в радиальном направлении, придавая ему форму эллипса, и вводит в зацепление зубья деталей 3 и 4 на полную рабочую высоту. При вращении генератора зацепление зубьев перемещается подобно бегущей волне, что и дало название этим передачам. Широкое распространение получили кулачковые генераторы волн (рис. б. На профилированный кулачок А насажено внутреннее кольцо гибкого подшипника Б. Наружное кольцо гибкого подшипника сопряжено с внутренней поверхностью гибкого колеса В, обеспечивая ему заданную форму деформации. Кольца гибкого подшипника имеют малую толщину и поэтому сравнительно легко деформируются. Ниже приведены для сравнения размеры двух подшипников с одними тем же внутренним диаметром гибкого и обычного шарикового радиального легкой серии Модули зубчатых колеси см. риса) одинаковы, но числа зубьев разные z 3 < z 4 . Передаточное число волновой передачи равно z 3 u = ____________ . z 4 – z 3 21 Рис. 2.21. Волновой зубчатый одноступенчатый редуктора кинематическая схема б — генератор волн в — продольный разрез При оптимальных значениях (z 4 - z 3 ) = 2 или 1 диапазон передаточных отношений в одноступенчатых волновых редукторах составляет от 80 дои более. Волновые передачи обладают высокой нагрузочной способностью благодаря многопарности зацепления одновременно в зацеплении может находиться до 25-30% пар зубьев. На рис. 2.21, в показан волновой редуктор с кулачковым генератором волн 2 и гибким тонкостенным колесом 3 сварной конструкции. На ведущем валу 1 находится кулачок, на котором установлен гибкий подшипник, сопряженный с гибким колесом, зубья которого в двух зонах входят в зацепление с зубьями жесткого колеса 4. Кулачок генератора волн находится навалу с радиальным зазором передача движения осуществляется зубчатой муфтой, которая обеспечивает самоустановку генератора при работе редуктора. С гибкого колеса вращающий момент передается шлицами ведомому валу 5. Мотор-редукторы Мотор-редуктор — это агрегат, совмещающий водном корпусе электродвигатель и редуктор. Последнее обстоятельство позволяет добиваться большой точности расположения вала редуктора относительно вала электродвигателя и уменьшает число деталей привода. Чаще встречаются мотор-редукторы с зубчатыми передачами обыкновенными и планетарными. Рис. 2.23. Мотор-редуктор с одноступенчатой зубчатой цилиндрической передачей На рис. 2.22 показаны общие виды мотор-редукторов. На рис. 2.23 изображен в разрезе горизонтальный мотор-редуктор с одноступенчатой зубчатой цилиндрической передачей. Показанный на рис. 2.22, б вертикальный мотор- редуктор имеет две ступени первую — зубчатую цилиндрическую обыкновенную и вторую — планетарную. Рис. 2.22. Мотор-редукторы: а – горизонтальный б – вертикальный 23 ГЛАВА III ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ |