Вълнови редуктор: определение, описание, видове и принцип на действие

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Вълнова скоростна кутия или, както още се нарича, предаване на вълни, се основава на предаване на въртеливо движение, което се получава поради деформация на ходовата вълна на една от зъбните колела.

Вълнови предавания

Появата и по-нататъшното развитие на предаването на вълни е извършено през далечната 1959 г. Изобретателят, както и лицето, патентовало тази технология, е американският инженер Масър.

Вълновият редуктор се състои от няколко основни елемента:

• Неподвижно колело с вътрешни зъби.
• Въртящо се колело с външни зъби.
• Carrier.

Сред предимствата, които могат да се разграничат от този метод на предаване на движение, са по-малко тегло и размери на устройството, по-висока точност от кинематична гледна точка, както и по-малко хлабина. Ако е необходимо, този тип предаване на движение може да се използва и в запечатано пространство, без да се използват уплътнителни уплътнения. Този индикатор е най-важен за такова оборудване като авиация, космос, под вода. Освен това,редукторът на вълната се използва и в някои машини, използвани в химическата промишленост.

Принципът на работа на скоростната кутия

От кинематична гледна точка вълновите зъбни колела са вид планетарни зъбни колела, които имат едно гъвкаво и зъбно колело.

Принципът на работа на редуктора на вълните е както следва. Неподвижното колело на устройството е монтирано в желания корпус и е направено под формата на обикновено зъбно колело с вътрешно зъбно колело. Гъвкаво зъбно колело е направено под формата на стъкло с тънка стена, която лесно се деформира. В по-дебелата част на същото колело, тоест лявото, се изрязват зъби, докато дясната част е направена под формата на вал. Най-простият елемент е носачът, който се състои от овална гърбица и лагер.

Самото движение се извършва поради факта, че пръстеновидната предавка на гъвкавото колело е деформирана.

Редуктори

В момента науката познава голямо разнообразие от дизайни за вълнова скоростна кутия. Най-често целта на всички тези устройства е да преобразуват входното ротационно движение в изходно ротационно или изходно транслационно. Също така си струва да се отбележи, че предаването на вълни може да се разглежда като един вид многонишков планетарен механизъм. Това е напълно възможно, тъй като тези механизми имат многозона, а ако вземем предвид механизма на зъбно колело, то и контакт с няколко двойки между изходната връзка и гъвкавото колело на механизма. МогаТрябва да се отбележи, че при номинално натоварване на редуктора на вълната се задействат само от 15 до 20% от всички зъби на устройството. Поради тази причина при всички предавания на вълни се използват фини модулни механизми, броят на зъбите на които е в диапазона от 100 до 600. Може също да се добави, че в зависимост от броя на зоните или вълните в устройството, те са разделени на едновълнови, двувълнови и др.

Вълнообразен мотор

Описанието на този тип предаване на вълни може да се направи на базата на мотор-редуктор модел MVz2-160-5, 5. Този модел е с двойна вълнова предавка. Дизайнът на тази скоростна кутия се състои от гъвкаво колело, което е направено под формата на пръстен с тънки стени и две зъбни джанти. В допълнение, дизайнът включва и гърбичен генератор на вълни, общ за тези части, който има гъвкав лагер.

Също така, този модел има няколко функции по отношение на дизайна на скоростната кутия:

1. Размерът по оста на вала е малък.
2. Вълновият генератор е от плаващ тип, а връзката с вала на двигателя е шарнирна.
3. Правостранните шлици са разположени в края на изходния вал на това устройство.

Този тип мотор-редуктор може да се използва като индивидуален задвижващ модул.

Технически параметри на мотор-редуктор

Техническите параметри за вълновия мотор-редуктори са няколко основни критерия:

• Първи параметър за съвпадениеСкоростната кутия е въртящият момент на изходящия вал. Трябва да бъде - 250 N⋅m.
• Вторият параметър е скоростта на вала на скоростната кутия. Индикаторът на този параметър трябва да бъде - 5,5 min-1.
• Трети параметър за това устройство е предавателното отношение. Индикаторът на този параметър е 264.
• Ефективността на вълновия редуктор трябва да бъде 0,7.
• Параметрите на електродвигателя за този модел са както следва: 0, 31 kW мощност, RPM 1450 min-1, работното напрежение за този механизъм е 220V или 380V.
• Общото тегло на устройството е 20 кг.

Това са основните параметри, които се отнасят за вълновия редуктор.

Зъбен влак

Не толкова отдавна инженерите създадоха нов тип зъбно колело, което по своите параметри и дизайн е подобно на планетарно зъбно колело, но в същото време има принципно ново предаване на въртене. Тези нови изобретения са редуктори на вълнови зъбни колела. За предаване на въртеливо движение в тези устройства е постигната вълнова деформация, която се поддава на едно от зъбните колела на скоростната кутия. Това изобретение се оказа отлично в някои видове серво системи, както и в системи за автоматично управление с високо изискване за точност. Тези скоростни кутии получиха такова специфично предназначение поради своите характеристики: ниско физическо тегло, както и малкия размер на цялото устройство като цяло, което в същото време има голямо предавателно отношение,характеризиращ се с по-висока ефективност, тоест ефективност, малък люфт, както и ниско износване на частите на скоростната кутия. Именно тези параметри станаха решаващи при определянето на целта на работата на редуктори на вълнови зъбни колела.

Лебедка с вълнообразна предавка

Вълнови скоростни кутии могат да бъдат два вида - зъбни и червячни. Използването на лебедка в това устройство се оказа само при използване на червячна скоростна кутия. Също така, при вълнообразни скоростни кутии от червячен тип, използващи лебедка, има два начина за позициониране на червяка. Долната настройка, когато е под червячното колело, и горната настройка, когато червеят е над същото колело.

Също така, задвижването на лебедката може да се използва за инсталиране на космически кораб. Задвижването на лебедката за космическия кораб е двустепенен вълнов редуктор. Целта на това устройство на такива кораби е да прехвърли въртенето в напълно запечатано пространство. Тъй като скоростната кутия е двустепенна, първата степен е планетарна, а втората е вълнообразна. Също така си струва да се отбележи, че е възможно устройството да се самоспира. За да направите това, е необходимо да смените планетарната предавка в скоростната кутия с червячна предавка.

Изчисления на редуктор

Както при всяка друга част, за създаване на скоростна кутия е необходимо да се извършат определени изчисления, които ще покажат дали устройството е в състояние да изпълнява функциите си, както и от какъв материалустройството трябва да работи и т.н. Основният критерий за изчисляване на редуктора на вълната, неговата производителност, е силата на гъвкавото колело. Този параметър може да бъде оценен с помощта на устойчивостта на умора на зъбния венец. Основният общ размер на трансмисията е вътрешният диаметър на гъвкавото колело. Определя се от приблизителната зависимост на устойчивостта на умора, като се вземат предвид нормалните напрежения.