Решение дифференциальных уравнений Примеры решения типовых задач Курс практики по математике Инженерная графика Машиностроительное черчение История дизайна Архитектура ПК Лабораторные работы Курс лекций по физике теплоэнергетика
Теория механизмов и машин Методы изготовления зубчатых колес Конические зубчатые передачи Трение в кинематических парах Коэффициент полезного действия (КПД) Повышение надежности машин

Теория машин и механизмов

Волновые зубчатые передачи

Волновая зубчатая передача применяется в приборах и силовых устройствах. При ее использовании обеспечивается кинематическая точность и передача движения в герметично закрытое пространство. Несомненными ее преимуществами по сравнению с другими типами передач являются малые габаритные размеры и масса, простота конструкции, а в отдельных случаях –– более высокий КПД, меньшая стоимость, более высокие эксплуатационные качества. Именно эти свойства обусловливают целесообразность использования волновой зубчатой передачи в высокомоментных приводах машин. Такая передача может быть использована в качестве дифференциального механизма в многоскоростных передачах; многодвигательных и многобарабанных грузоподъемных лебедках; в микроприводах для получения заданной скорости опускания груза; в ремонтных, вспомогательных и пусковых приводах дробилок, вращающихся печей и конвейеров; в ходоуменьшителях траншейных экскаваторов и дорожных машин; в нагружающих устройствах испытательных стендов и других механизмах машин.

Благодаря малым габаритным размерам и соосному исполнению такие передачи можно встраивать в барабаны, ходовые колеса, канатоведущие шкивы и другие исполнительные устройства, использовать вместо открытых зубчатых пар и компоновать передачу в едином корпусе, надежно защищающем ее элементы от внешней среды.

Образование механизма с гибким звеном можно проследить в частности на конструктивном совершенствовании известных сравнительно давно передач с промежуточными элементами. Осуществив упругую связь между этими элементами, можно получить волновую зубчатую передачу.

Замена большого количества промежуточных элементов одним сплошным звеном с зубьями представляет собой качественное преобразование передачи.

Из передач с жесткими сплошными звеньями прототипом волновой зубчатой передачи является планетарная зубчатая передача с внутренним зацеплением и малой разностью чисел зубьев взаимодействующих колес  (рис. 42, а, б).

а)

б)

в)

г)

Рис. 42. Образование волновой зубчатой передачи из передач с жесткими звеньями

Осевое упрощенное сечение волновой передачи представлено на рис. 42, в. Оно положено в основу условного обозначения волновой передачи, представленного на рис. 42, г.

Основные звенья передачи принято называть следующим образом: 1 –– гибкое колесо; 2 –– жесткое колесо; 3 –– генератор волн или волнообразователь.

Таким образом, была получена волновая передача из планетарной с жесткими звеньями. Вследствие гибкости одного из звеньев волновая передача имеет некоторые особенности и преимущества по сравнению с планетарной.

Связь линейных деформаций с нормальными
напряжениями. Закон Гука

Вначале рассмотрим одноосное напряженное состояние. Согласно закону Гука линейные деформации прямо пропорциональны нормальным напряжениям

,  (3.1)

где Е — модуль продольной упругости.

Поперечная деформация математически связана зависимостью с продольной

  (3.2)

где  — коэффициент поперечной деформации (коэффициент Пуассона).

Рассмотрим объемное напряженное состояние, когда тензор задан главными напряжениями (см. рис. 3.1).

При объемном напряженном состоянии вдоль каждой оси возникает одна продольная и две поперечные деформации.

Например, вдоль оси Y (см. рис. 3.1) будет продольная деформация от  и две поперечные от  и . Напряжение  удлиняет параллелепипед вдоль оси Y, а от  и  происходит укорочение (при растяжении стержень делается тоньше).

Рисунок 3.1

Общая деформация вдоль оси Y будет:

Аналогично определяется деформация вдоль осей Х и Z. Получим следующие три уравнения закона Гука:

 (3.3)

Основные допущения в сопромате. Из-за сложности задачи расчета элементов конструкции в сопромате принимаются упрощающие допущения относительных свойств материала, нагрузок, характера взаимодействия детали и нагрузок. Материал тела имеет сплошное (непрерывное) строение. (Структура мелкозернистая: бетон, дерево, металл, камень, а размеры реальных деталей во много раз больше межатомных расстояний). Материал детали однороден, т.е. обладает во всех точках одинаковыми свойствами ( металл – более высокая однородность, чем у бетона – включения из камней, древесины – сучки - , пластмасс – свойства смол и наполнителей разные – тем не менее расчеты дают удовлетворительные результаты)


Расчет напряжений и перемещений при сложной деформации