Redukcia vĺn: definícia, popis, typy a princíp činnosti

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Vlnová prevodovka, alebo, ako sa tiež nazýva, vlnový prenos, je založená na prenose rotačného pohybu, ku ktorému dochádza v dôsledku deformácie jedného z ozubených kolies prebiehajúcou vlnou.

Vlnové prenosy

Vznik a ďalší rozvoj prenosu vĺn sa uskutočnil už v roku 1959. Vynálezcom, ako aj osobou, ktorá patentovala túto technológiu, bol americký inžinier Masser.

Redukcia vĺn pozostáva z niekoľkých základných prvkov:

• Stacionárne koleso s vnútornými zubami.
• Kolovrat s vonkajšími zubami.
• Dopravca.

Medzi výhody, ktoré sa dajú odlíšiť od tohto spôsobu prenosu pohybu, patrí menšia hmotnosť a rozmery zariadenia, vyššia presnosť z kinematického hľadiska, ako aj menšia vôľa. V prípade potreby je možné tento typ prenosu pohybu použiť aj v utesnenom priestore bez použitia tesniacich upchávok. Tento ukazovateľ je najdôležitejší pre také vybavenie, ako je letectvo, vesmír, pod vodou. okrem tohovlnový reduktor sa používa aj v niektorých strojoch používaných v chemickom priemysle.

Princíp činnosti prevodovky

Z kinematického hľadiska sú vlnové prevody akýmsi planétovým prevodom, ktorý má jedno pružné a ozubené koleso.

Princíp činnosti redukcie vĺn je nasledujúci. Pevné koleso zariadenia je uložené v požadovanom kryte a je vyrobené vo forme jednoduchého ozubeného kolesa s vnútorným ozubením. Ohybné ozubené koleso je vyrobené vo forme skla s tenkou stenou, ktorá je ľahko deformovateľná. V hrubšej časti toho istého kolesa, to znamená vľavo, sú vyrezané zuby, zatiaľ čo pravá časť je vyrobená vo forme hriadeľa. Najjednoduchším prvkom je unášač, ktorý pozostáva z oválnej vačky a ložiska.

Samotný pohyb sa vykonáva v dôsledku skutočnosti, že ozubené koleso pružného kolesa je deformované.

Designy redukcie

V súčasnosti veda pozná širokú škálu návrhov vlnovej prevodovky. Účelom všetkých týchto zariadení je najčastejšie previesť vstupný rotačný pohyb na výstupný rotačný alebo výstupný translačný. Za zmienku tiež stojí, že prenos vĺn možno považovať za druh viacvláknového planetárneho mechanizmu. Je to celkom možné, keďže tieto mechanizmy majú viaczónový a ak vezmeme do úvahy prevodový mechanizmus, tak aj viacpárový kontakt medzi výstupným článkom a pružným kolesom mechanizmu. MôcťJe potrebné poznamenať, že pri nominálnom zaťažení reduktora vĺn je zapojených iba 15 až 20% všetkých zubov zariadenia. Práve z tohto dôvodu sa pri všetkých vlnových prenosoch používajú jemnomodulové mechanizmy, ktorých počet zubov je v rozmedzí od 100 do 600. Taktiež možno dodať, že v závislosti od počtu zón alebo vĺn v zariadení, delia sa na jednovlnné, dvojvlnné atď.

Motor s vlnovou prevodovkou

Popis tohto typu vlnového prevodu je možné urobiť na základe motorového reduktora modelu MVz2-160-5, 5. Tento model má dvojitý vlnový prevod. Konštrukcia tejto prevodovky pozostáva z pružného kolesa, ktoré je vyrobené vo forme prstenca s tenkými stenami a dvoma ozubenými vencami. Konštrukcia navyše obsahuje aj generátor vačkových vĺn spoločný pre tieto časti, ktorý má flexibilné ložisko.

Tento model má tiež niekoľko funkcií týkajúcich sa konštrukcie prevodovky:

1. Veľkosť pozdĺž osi hriadeľa je malá.
2. Generátor vĺn je plávajúceho typu a spojenie s hriadeľom motora je kĺbové.
3. Priamostranné drážky sú umiestnené na konci výstupného hriadeľa tohto zariadenia.

Tento typ motora s prevodovkou možno použiť ako samostatný modul pohonu.

Technické parametre motora s prevodovkou

Technické parametre pre motor s vlnovou prevodovkou je niekoľko základných kritérií:

• Prvý parameter, ktorý sa má zhodovaťPrevodovka je krútiaci moment na výstupnom hriadeli. Malo by to byť - 250 N⋅m.
• Druhým parametrom sú otáčky hriadeľa prevodovky. Indikátor tohto parametra by mal byť - 5,5 min-1.
• Tretím parametrom tohto zariadenia je prevodový pomer. Indikátor tohto parametra je 264.
• Účinnosť motora s vlnovou prevodovkou musí byť 0,7.
• Parametre elektromotora pre tento model sú nasledovné: 0, výkon 31 kW, otáčky 1450 min-1, prevádzkové napätie pre tento mechanizmus je 220V alebo 380V.
• Celková hmotnosť zariadenia je 20 kg.

Toto sú hlavné parametre, ktoré platia pre motor s vlnovou prevodovkou.

Výstroj

Nie je to tak dávno, čo inžinieri vytvorili nový typ ozubeného súkolesia, ktoré sa svojimi parametrami a dizajnom podobá planétovému prevodu, no zároveň má zásadne nový prevod otáčania. Tieto nové vynálezy sú vlnové prevody. Na prenos rotačného pohybu v týchto zariadeniach bola dosiahnutá vlnová deformácia, ktorá sa hodí na jedno z ozubených kolies prevodovky. Tento vynález sa výborne osvedčil v niektorých druhoch servosystémov, ako aj v automatických riadiacich systémoch s vysokou požiadavkou na presnosť. Tieto prevodovky dostali taký špecifický účel vďaka svojim vlastnostiam: nízka fyzická hmotnosť, ako aj malá veľkosť celého zariadenia ako celku, ktorý má zároveň veľký prevodový pomer,vyznačuje sa vyššou účinnosťou, to znamená účinnosťou, malou vôľou, ako aj nízkym opotrebením častí prevodovky. Práve tieto parametre sa stali rozhodujúcimi pri určovaní účelu práce pre vlnové reduktory.

Navijak s vlnovým prevodom

Vlnové prevodovky môžu byť dvoch typov – ozubené a šnekové. Použitie navijaka v tomto zariadení sa ocitlo iba pri použití šnekovej prevodovky. Tiež v šnekových vlnových prevodovkách s navijakom existujú dva spôsoby umiestnenia šneku. Spodné nastavenie, keď je pod šnekovým kolesom, a najvyššie nastavenie, keď je šnek nad tým istým kolesom.

Pohon navijaka možno použiť aj na inštaláciu na kozmickú loď. Pohon navijaka pre kozmickú loď je dvojstupňový reduktor vĺn. Účelom tohto zariadenia na takýchto lodiach je preniesť rotáciu do úplne utesneného priestoru. Keďže prevodovka je dvojstupňová, prvý stupeň je planétový a druhý je vlnový prevod. Za zmienku tiež stojí, že je možné urobiť zariadenie samobrzdením. K tomu je potrebné vymeniť planétové koleso v prevodovke za šnekové.

Výpočty redukcie

Ako pri každej inej časti, na vytvorenie prevodovky je potrebné vykonať určité výpočty, ktoré ukážu, či je zariadenie schopné vykonávať svoje funkcie a tiež z akého materiáluzariadenie musí byť spustené atď. Hlavným kritériom pre výpočet vlnového reduktora, jeho výkonu, je pevnosť pružného kolesa. Tento parameter možno odhadnúť pomocou odolnosti ozubeného kolesa proti únave. Hlavným celkovým rozmerom prevodu je vnútorný priemer pružného kolesa. Je určená približnou závislosťou odolnosti proti únave, berúc do úvahy normálne napätia.