волновая зубчатая торцевая передача
Классы МПК: | F16H1/00 Зубчатые передачи для сообщения вращательного движения |
Автор(ы): | Гурьянов М.Я., Савиных А.Б. |
Патентообладатель(и): | Марийский политехнический институт |
Приоритеты: |
подача заявки:
1990-07-09 публикация патента:
15.09.1994 |
Использование: машиностроение. Сущность изобретения: волновая торцевая передача содержит корпус, ведущий и ведомый валы, торцовый генератор волн, плоские жесткие колеса и гибкое колесо. Торцовый генератор волн состоит из торцового кулачка, гибкого кольца упорного подшипника и промежуточных тел. Гибкое колесо с двумя венцами торцовых зубьев прямоточного трапецеидального профиля и гибкое кольцо упорного подшипника равной ширины с гибким кольцом выполнены выпукло-вогнутой формы за счет потери устойчивости при увеличении его наружного периметра на Utн , а внутреннего на Utвн путем установки и соединения сектора по ширине кольца с угловым размером
=360Utн/
Dн в разомкнутую полость гибкого колеса и гибкого кольца упорного подшипника, где U - число волн деформации; tн; tвн - шаг зубьев по наружному и внутреннему диаметрам гибкого колеса. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2


Формула изобретения
1. ВОЛНОВАЯ ЗУБЧАТАЯ ТОРЦЕВАЯ ПЕРЕДАЧА, содержащая корпус, ведущий и ведомый валы, торцевой генератор волн, два плоских жестких колеса, одно из которых закреплено в корпусе, другое установлено на ведомом валу и двухценцовое гибкое торцевое колесо - диск, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД и расширения пределов передаточных чисел, гибкое колесо имеет прямобочный трапецеидальный профиль зубьев и выпукло-вогнутую поверхность колеса-диска, торцевой генератор волн выполнен в виде торцевого кулачка, имеющего две канавки, размещенных в них промежуточных тел и гибкого кольца упорного подшипника, имеющего канавки для промежуточных тел, ответные канавкам кулачка, и выпукло-вогнутую поверхность, ответную выпукло-вогнутой поверхности гибкого колеса, которая образована установкой в разомкнутую полость как гибкого колеса, так и гибкого подшипника, сектора с угловым размером




где u - число волн деформации;
t - шаг зубьев соответственно по наружному tн и внутреннему tвн диаметрам гибкого колеса;
D - наружный диаметр гибкого колеса. 2. Передача по п. 1, отличающаяся тем, что профиль торцевого кулачка эквидистантен форме гибкого колеса и гибкого кольца подшипника.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в механических приводах. Известна волновая торцовая передача, содержащая корпус, торцовый кулачковый генератор волн, плоское жесткое колесо, гибкое колесо синусоидальной формы. Генератор волн выполнен с профилем, эквидистантным формые гибкого колеса [1]. Гибкое колесо с помощью шлицев соединено неподвижно в окружном направлении с корпусом. Недостатками такой передачи являются: отсутствие технологии и невозможность изготовления гибкого колеса в напряженном состоянии синусоидальной формы, невысокая надежность и долговечность передачи вследствие шлицевого зацепления гибкого колеса с корпусом и невозможность ее использования в силовых передачах и в приводах с передаточным числом ниже 80, большие потери на трение генератора волн о гибкое колесо, работающего в полусухом режиме трения при больших осевых нагрузках, больших скоростях скольжения. Это вызвано тем, что генератор волн выполнен с профилем, эквидистантным форме гибкого колеса, в котором отсутствует клиновой зазор и гидродинамический эффект смазки. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является волновая зубчатая торцовая передача, содержащая корпус, ведущий и ведомый валы, торцовый генератор волн, два плоских жестких колеса, одно из которых закреплено в корпусе, другое установлено на ведомом валу, и двухвенцовое гибкое торцовое колесо-диск [2] . Такая форма колеса снижает осевые нагрузки на деформацию гибкого колеса, а отсутствие заделки не препятствует прохождению волны деформации. В этой передаче применен генератор роликовый свободной деформации. Зона опоры гибкого колеса на ролики генератора небольшая, гибкое колесо между роликами под действием больших осевых сил прогибается, что приводит к нарушению зацепления и искажению его первоначальной формы. Целью изобретения является повышение КПД и расширение пределов передаточных чисел передачи. Указанная цель достигается тем, что в волновой зубчатой торцовой передаче, содержащей корпус, жесткое и гибкое торцовое колесо синусоидальной формы и генератор волн деформации, гибкое колесо-кольцо с двумя венцами торцовых зубьев прямоточного трапецеидального профиля и гибкое кольцо упорного подшипника с двумя канавками для промежуточных тел качения (например, шариков) равной ширины с гибким колесом изготовлены выпукло-вогнутой формы, за счет потери устойчивости при увеличении их нагружных периметров на U





U = 1/1 - Zb1


Zg1 - число зубьев наружного венца гибкого колеса 12;
Zb2 - число зубьев жесткого колеса 14;
Zg2 - число зубьев внутреннего венца гибкого колеса 12. Анализ формулы передаточного числа показывает, что за счет подбора соответствующих чисел зубьев венцов зубчатых колес можно снизить нижний предел (U = 80) передаточных чисел волновых зубчатых передач в два и более раза и значительно повысить верхний предел (U = 250) и тем самым существенно расширить использование их преимуществ в народном хозяйстве. Выпукло-вогнутая форма гибкого колеса и гибкого кольца подшипника позволяет уменьшить осевые нагрузки на генератор, снизить потери холостого хода и повысить КПД волновой передачи с торцовым зацеплением. Кроме того, улучшается характер распределения нагрузки между зубьями, так как на гибком и жестком нарезаются зубья одинакового шага и модуля, как и в цилиндрических волновых передачах. Выпукло-вогнутая форма гибкого колеса в сдвоенной волновой передаче дает наибольший экономический эффект, т.к. зацепление гибкого колеса (второй венец с жестким, укрепленным на выходном валу 15, не изменяет выпукло-вогнутой формы гибкого колеса и не препятствует бегущей волне деформации.
Класс F16H1/00 Зубчатые передачи для сообщения вращательного движения