13. Волновые передачи – принцип действия, применение, достоинства, недостатки. Модуль, передаточное отношение. Критерии работоспособности передач. Смазка.

Как и планетарная, волновая передача имеет три основных зве­на, которые воспринимают внешние моменты. Любое основное зве­но может быть остановлено.

Гибкое колесо в такой передаче представляет собой тонкостен­ный цилиндр, на деформируемом конце которого выполнен зубчатый венец с наружными зубьями эвольвентного профиля. Жест­кое колесо имеет зубья внутрен­него зацепления. Число зубьев z₂ жесткого колеса больше числа зубьев z₁ гибкого колеса. Гене­ратор волн, представляющий собой водило, состоит из оваль­ного кулачка и напрессованного на него специального (гибкого) шарикоподшипника. Профиль кулачка выполняют эквиди­стантным к принятой форме деформирования гибкого колеса.

Остальное в тетради.

Передаточное отношение

Тк. Число зубьев жесткого колеса на 2 больше числа зубьев гибкого, тогда

u=ω_H/ω1=-z₁/z₂-z₁=-z₁/2- при неподвижном жестком колесе

u=ω_H/ω₂=z₂/z₂-z₁=z₂/2- при неподвижном гибком колесе

Модуль зацепления m не лимитирует нагрузочной способности передачи и определяется геометрическим путем m=d/z

Критерии работоспособности передач

Основным критерием работоспособности является прочность гибкого колеса, которая оценивается сопротивлением усталости зубчатого венца. Потом выполняют проверочный расчет га прочность зубчатого венца:1)напряжения изгибы.2)напряжения растяжения, напряжения, кручения.

Смазка

Для смазки применяются жидкие минеральные масла, также для удаления продуктов износа рекомендуется устанавливать магнитные сливные пробки. Уровень масла должен доходить до центра нижнего шара гибкого подшипника генератора, при необходимости можно применять пластичный смазочный материал.

14. Передача винт-гайка: устройство, применение, передаточное отношение, КПД, достоинства, недостатки. Классификация резьб. Силы, действующие в винтовой паре. Условие самоторможения. Условие износостойкости резьбы передачи. Смазка.

Передача винт-гайка предназначена для преобразования вращательного движения в поступательное движение рис.2.4.1. При этом как винт, так и гайка могут иметь либо одно из названных движений, либо оба движения одновременно. Передачи винт-гайка находят применение в устройствах, где требует; получать большой выигрыш в силе, например в домкратах, винтовых прессах, нагрузочных устройствах испытательных машин, механизмах металлорежущих станков или в измерительных и других механизмах для точных делительных перемещений.

Достоинства передачи винт-гайка

1. Большой выигрыш в силе; 2. Возможность получения медленного движения с высокой точностью перемещения; компактность при высокой нагрузочной способности; 3. Простота конструкции и изготовления; 4. Плавность и бесшумность; 5. Высокая надежность.

Недостатки передачи винт-гайка

1. Повышенный износ резьбы, вызываемый большим трением; 2. Низкий КПД.

М атериалы винта и гайки должны иметь низкий коэффициент трения и повышенное сопротивление износу. Выбор марки материала зависит от назначения передачи и условий работы. Для уменьшения потерь на трение подбирают пару сталь – бронза. Винты передач без термообработки изготовляют из сталей 45, 50 и др., в ответственных передачах – из сталей 40Х, 40ХГ, 65Г и др., с закалкой винтов до твёрдости более 50HRC, с последующим шлифованием резьбы. Гайки ответственных передач (высокие окружные скорости – v =6…15 м/мин и нагрузки) изготовляют из оловянных бронз Бр010Ф1, Бр06Ц6С3 и др., а при работе с большим перерывом, а также при малых нагрузках и скоростях – из антифрикционного чугуна марок АЧВ-1, АЧС-3, АЧК-2, или серого чугуна марок СЧ15, СЧ20.

Различные два типа передач винт-гайка: - передачи с трением скольжения (а);

- передачи с трением качения (б): При вращении винта шарики вовлекаются в движение по вин­товым канавкам, поступательно перемещают гайку и, выкатываясь из резьбы, через перепускной канал (канал возврата) возвра­щаются в исходное положение. Таким образом, перемещение шариков происходит по зам­кнутой внутри гайки траек­тории.

Виды резьб: Грузовые. Применяются для создания больших осевых сил. Такие винты, если они работают при знакопеременной нагрузке, имеют трапецеидальную резьбу, при большой односторонней нагрузке – упорную. В домкратах для большого выигрыша в силе и обеспечения самоторможения применяют однозаходную резьбу с малым углом подъема. Гайки грузовых винтов изготавливают цельными.

Ходовые. Применяют для перемещений в механизмах подачи. Для уменьшения трения в ходовых винтах применяют трапецеидальную многозаходную резьбу. Из-за повышенного износа резьбы гайки ходовых винтов изготавливают разъемными.

Установочные. Применяют для точных перемещений и регулировок. Установочные винты имеют метрическую резьбу. В механизмах точных перемещениях важно малое трение и отсутствие зазора в резьбе.

У словие самоторможения: , угол подъема винтовой линии меньше угла трения.

Условие износостойкости: Для обеспечения необходимой износостойкости поверхностей трения необходимо ограничивать давление в резьбе, с тем, чтобы не происходило выдавливания смазки:

,

где Р – осевая нагрузка на винт.

Для проектного расчета это выражение преобразуется с целью получения расчетного уравнения для определения среднего диаметра резьбы:

,

где обычно принимают 1,2÷2,5 для целых гаек и 2,5÷3,5

для разъемных гаек; Н - высота гайки.

Передаточное число винтовой передачи можно выразить отношением:

,

где D – диаметр маховичка, зубчатого колеса или другой детали, с помощью которой вращается

винт;

S₁ – осевое перемещение винта за один его оборот, равное ходу винта.

η – КПД передачи, величина которого определяется по уравнению:

,

где β – угол подъема винтовой линии, φ₁ – приведенный угол трения.