Волновые редукторы

Волновые зубчатые передачи позволяют осуществлять большие передаточные отношения в одной ступени. При этом КПД их такой же, как и в планетарных передачах при тех же передаточных отношениях.

Редуктор волновой с кулачковым генератором волн

Редуктор одноступенчатый с двумя зубчатыми колесами: жестким с внутренними зубьями и гибким в виде цилиндра с зубчатым венцом. Гибкий зубчатый венец деформируется генератором волн. Генератор состоит из кулачка, насаженного на быстроходный вал, и шарикового подшипника с тонкими кольцами. Недеформируемыи генератором конец цилиндра шлицевый. Шлицы нарезаны тем же зуборезным инструментом, что и колеса. От осевого смещения цилиндр удерживается проволочным кольцом, расположенным на шлицах. Тихоходный вал вращается в противоположном направлении относительно быстроходного вала. Сборку жесткого колеса с гибким осуществляют после деформации гибкого зубчатого венца генератором. Зацепление и подшипники смазываются маслом, разбрызгиваемым генератором. Охлаждается редуктор вентилятором, установленным на быстроходном валу. Редуктор предназначен для непрерывной длительной работы, его КПД равен 0,85…0,9. Возможна переача вращения от тихоходного вала к быстроходному, КПД мультипликатора на 15…30 % ниже КПД редуктора.

14_114_1_2

Мотор-редуктор волновой с дисковым генератором волн

Дисковый генератор волн состоит из двух дисков большого диаметра, расположенных на эксцентриковой втулке. Радиальная нагрузка в дисковом генераторе волн воспринимается только одним подшипником, установленным вблизи средней плоскости генератора. Второй подшипник необходим для предотвращения опрокидывания диска моментом пары сил, действующих со стороны зон зацепления. Гибкое колесо выполнено в виде трубы с двумя зубчатыми венцами — рабочим и шлицевым (для соединения с муфтой). От осевого смещения гибкое колесо удерживают два полукольца, привернутые винтами к торцу шлицевой муфты. Жесткое колесо неподвижно соединено с корпусом.

14_2 14_2_2

Редуктор волновой фланцевый с пневмо-двигателем

Редуктор работает без смазывания, отработавший сжатый воздух охлаждает поверхности трения. Генератор волн дисковый. Гибкое колесо неподвижно соединено с корпусом с помощью шлицев, роль которых выполняет второй зубчатый венец. Зубчатый венец и внутренняя поверхность гибкого колеса азотированы, что уменьшает износ зубьев и раскатку колеса генератором волн. Жесткое колесо вращается вместе с тихоходным валом.

14_3

Привод лебедки космического корабля

Редуктор волновой двухступенчатый, предназначен для передачи вращения в герметизированное пространство. Первая ступень планетарная, вторая — волновая передача. Гибкое колесо выполнено методом выдавливания. Генератор волн кулачковый с гибким подшипником. Тихоходное звено (жесткое колесо) соединено с барабаном. Для смазывания зубчатого зацепления волновой передачи применяют твердые смазочные покрытия на основе дисульфида молибдена, для остальных узлов -консистентный смазочный материал ЦИАТИМ-202. Герметизация подшипникового узла барабана выполнена лабиринтным уплотнением в виде дисков.

14_4

Мотор-редуктор волновой с дисковым генератором волн и коротким гибким колесом

В редукторе неподвижным является жесткое колесо, соединенное с корпусом. Гибкое колесо выполнено в форме стакана с дном, его длина L= 0,55D (где D — диаметр стакана), что меньше принятой для редукторов общемашиностроительного применения. Для снижения уровня вибраций, возникающих во время работы редуктора, к дну гибкого колеса присоединено резиновое кольцо. Диски генератора волн, а таже тихоходный вал редуктора установлены на радиально-упорных четырехточечных шариковых подшипниках, у которых наружные кольца являются разъемными. Использование таких подшипников позволяет сократить осевой размер редуктора.

14_5 14_5_2

 Зубчатые колеса волновых редукторов

Колеса с гибким зубчатым венцом изготовляют с дном (рисунок 14.6.1, а), с внешними (рисунок 14.6.1, 6) и внутренними (рисунок 14.6.1, в) шлицами и с фланцем (рисунок 14.6.1, г) для закрепления на тихоходном валу или в корпусе. Шлицевое соединение уменьшает крутильную жесткость редуктора, однако при этом снижаются напряжения в гибком колесе и давление на генератор волн. Внешние шлицы предпочтительнее. Внутренние шлицы в некоторых случаях позволяют выполнить конструкцию более компактно.

На рисунок 14.6.2 показано гибкое колесо для герметичных передач, выполненное методом выдавливания. Следует обратить внимание на возможность увеличения диаметра D1 мембраны по отношению к диаметру D оболочки, так ка при этом увеличивается радиальная податливость оболочки.

На рисунок 14.6.3 показаны жесткие колеса. Необходима определенная толщина обода зубчатого венца, что-бы избежать больших деформаций колеса от сил в зацеплении. Предпочтение следует отдавать конструкции, приведенной на рисунок 14.6.3, а.

14_6 14_6_2