Волновая передача

Волновые зубчатые передачи (ВЗП) применяются в приводах лучших зарубежных и отечественных роботов и имеют следующие достоинства: постоянное передаточное отношение, небольшие габариты и малую массу при высокой нагрузочной способности.

Принципиальное отличие этих передач от других зубчатых передач заключается в том, что в их состав входят гибкие звенья. Благодаря деформации звеньев появляется возможность передавать движение через герметичную стенку. Это определяет области применения волновых передач, среди которых, например, электронная, химическая промышленность, космические исследования и т. п.

Кинематическая схема ВЗП изображена на рис. 66.

Рис. 66. Волновая зубчатая передача

Генератор колебаний 3 оснащен двумя роликами (т. е. за один оборот генерирует две волны зацеплений).

Гибкое колесо 1 представляет собой тонкостенную цилиндрическую оболочку, с одной стороны которой имеется зубчатый венец, а другая сторона герметично закреплена на неподвижной стенке. Под действием генератора волн гибкое колесо в торцевом сечении зубчатого венца становится некруглым, и в местах расположения роликов зубчатый венец гибкого колеса входит в зацепление с зубьями жесткого колеса 2. Контур деформированного колеса получает две волны деформации.

Чаще всего применяют двухволновые генераторы, у которых числа зубьев гибкого и жесткого колес связаны соотношением:

z ₂ – z ₁ = 2. (10.1)

При вращении двухволнового генератора каждая волна деформации перемещается по периметру гибкого колеса. В результате каждый зуб гибкого колеса за один оборот генератора волн дважды входит в зацепление с жестким колесом.

Передаточное отношение определяют следующим образом.

Если остановить гибкое колесо, то при повороте генератора волн на угол жесткое колесо повернется в том же направлении, что и генератор волн, на угол :

,

где – угловой шаг жесткого колеса;

– число волн деформации.

Тогда передаточное отношение от генератора волн к жесткому колесу

. (10.2)

Если остановить жесткое колесо, то за один оборот генератора волн вал гибкого колеса повернется в противоположном направлении на угол :

, (10.3)

где – угловой шаг гибкого колеса;

– число волн деформации.

Следовательно, передаточное отношение от генератора волн к гибкому колесу

. (10.4)