Хвильова передача

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при разработке приводов в металлургии, горнодобывающем, грузоподъемном и транспортном оборудовании. Известна конструкция одноволновой зубчатой передачи (Волков Д.П., Крайнев А.Ф., Маргулис М.В. и др. Волновые зубчатые передачи. - К.: Техника, 1976. - Рис.10), включающая корпус с жестким колесом, гибкое колесо, связанное с ведомым валом, одноволновой генератор волн, смонтированный на эксцентриковом валу. Отличительной особенностью конструкции являются противовесы, установленные на эксцентриковом валу и уравновешивающие центробежную силу, возникающую на диске и шейке эксцентрикового вала. Известна конструкция волновой зубчатой передачи, принятой за прототип (А.с. СССР №1754029, кл. F16H3/00), содержащая корпус, гибкое колесо в соединении с выходным валом, жесткое колесо, гибкие муфты и эксцентриковый генератор волн, один из дисков которого установлен с возможностью контакта с цилиндрической беговой дорожкой, выполненной на жестком колесе, предназначенная для диапазона передаточных отношений от 80 до 500 и отличающаяся наличием дополнительного диска для уравновешивания радиальных нагрузок. В известных технических решениях расширить диапазон передаточных отношений в сторону уменьшения 3 до 20 ... 30 в указанных выше волновых зубчатых передачах весьма сложно, т.е. при передаточных отношениях меньше 80 - ти радиальная деформация гибкого колеса существенно возрастает из-за уменьшения числа зубьев, одновременно передающих рабочую нагрузку, и, соответственно, растут размеры зубьев волнового зацепления по отношению к толщине стенки гибкого колеса, что увеличивает уровень напряжений в опасных сечениях гибкого колеса, а это требует использования материалов особо высоких прочности и выносливости для обеспечения требуемой долговечности, что весьма проблематично. Как известно, на диапазон передаточных отношений от 20 до 80 приходится около половины всех применяемых редукторов. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования волновой передачи, в которой за счет изменения формы рабочих элементов основных деталей, достигается расширение диапазона передаточных отношений, повышение долговечности и ремонтопригодности некоторых деталей, что приведет к расширению области применения и к увеличению срока эксплуатации приводов с предлагаемой волновой передачей при рассматриваемых передаточных отношениях. Для решения указанной задачи в волновой передаче, содержащей корпус, гибкое колесо, находящееся в соединении с выходным валом, жесткое колесо и генератор волн, один из дисков которого установлен с возможностью контакта с цилиндрической беговой дорожкой, выполненной на жестком колесе, в соответствии с изобретением на свободном торце гибкого колеса равномерно по периметру установлены ролики, поочередно взаимодействующую с жестким колесом и другим диском генератора. Использование роликов взамен волнового зубчатого венца значительно расширяет диапазон передаточных отношений, начиная с малых значений, например, с 20 ... 25, наиболее часто встречающихся и неосуществимых для волновых зубчатых передач. Выполнение роликов необходимых длины и диаметра обеспечит достаточную контактную прочность и передачу момента при небольшом количестве роликов, находящихся в зацеплении одновременно. Выполнение гибкого колеса в виде сборочной единицы, включающей оболочку и сами ролики, Позволяет значительно (примерно в 2 раза) уменьшить напряжения возникающие в нем при работе, а также осуществлять замену изношенных деталей (роликов) при плановых ремонтах без замены гибкого колеса. Суть изобретения поясняется следующим чертежом (фиг.), где изображена общая схема передачи. Общая схема передачи содержит корпус 1, гибкое колесо 2, с роликами 3, поочередно взаимодействующими с жестким колесом 4 и диском 5 генератора волн 6, установленного на выходном валу 8, другой диск 7 которого взаимодействует с цилиндрической беговой дорожкой 9; гибкое колесо 2 соединяется с выходным валом 10. Соединение гибкого колеса с выходным валом может быть выполнено (для передачи крутящего момента) и другим способом -через шлицевое колесо 2, жестко устанавливаемое на выходной вал 10. Такая передача момента обеспечивает более рациональное распределение сил и напряжений и облегчает изготовление гибкого колеса. Для редукторов большой мощности (более 50кВт) в волновой передаче для обеспечения благоприятных условий контакта роликов с жестким колесом целесообразно осуществить наклон линий зацепления, т.е. установить ролики под углом 2 ... 3 градуса к оси гибкого колеса, а впадины жесткого колеса и образующая диска, контактирующего с роликами, должны находиться под углом 5 ... 6 градусов к оси передачи. При работе волновой передачи крутящий момент передается от входного вала 8 генератору волн 6, в результате чего диск 5, вращаясь, поочередно вводит ролики 3 в зацепление с впадинами жесткого колеса 4. Диск 7 обеспечивает симметричность и уравновешенность центробежных нагрузок на генераторе волн. Гибкое колесо принимает крутящий момент роликами 3 и передает его на выходной вал 10 через шлицевое соединение или через шлицевое колесо 11. Таким образом, предлагаемая конструкция волновой передачи без увеличения массоемкости и себестоимости позволяет значительно расширить диапазон передаточных отношений за счет уменьшения их значений до 20 - 25 и увеличить срок эксплуатации редуктора за счет повышения долговечности и ремонтопригодности.