Исследование напряженного состояния гибкого колеса волновой зубчатой передачи

Работа волновых зубчатых передач во многом лимитируется усталостной прочностью гибкого колеса. Как показывают различные экспериментальные исследования, усталостная трещина зарождается в зубчатом венце на стыке переходной поверхности с поверхностью впадин. Увеличение нагрузочной способности волновых передач требует создания уточненной методики расчета напряжений в зубчатом венце и на ее основе выработки рекомендаций по выбору основных параметров передачи. Предложенные в литературе математические модели учитывают пространственный характер деформации и взаимодействия элементов передачи. Использование таких моделей позволяет уточнить влияние различных параметров волновой передачи на напряжения в гибком колесе, получить распределение напряжений по ширине зубчатого венца. Приведены результаты расчетных исследований напряжений в зубчатом венце гибкого колеса волновой зубчатой передачи с кулачковым генератором волн и диаметром гибкого колеса d = 160 мм. Для уменьшения напряжений в гибком колесе предложено на наружной поверхности гибкого подшипника делать углубление в несколько десятков микрометров. Для волновой передачи с предложенным гибким подшипником рассмотрено влияние ширины впадины, формы кулачка, радиуса кривизны переходной кривой, длины оболочки и других параметров на напряжения в гибком колесе. Полученные зависимости расширяют знания о влиянии параметров волновой передачи на напряжения в гибком колесе.

Литература

[1] Иванов М.Н. Волновые зубчатые передачи. М.: Высш. шк., 1981. 184 с.

[2] Гинзбург Е.Г. Волновые зубчатые передачи. М.: Машиностроение, 1969. 160 с.

[3] Шувалов С.А. Основные критерии работоспособности волновых зубчатых передач // Вестник машиностроения. 1976. № 11. С. 17-20.

[4] Тростин В.И. Влияние геометрических параметров зубчатого венца на напряжения в ободе гибкого колеса волновой передачи // Изв. вузов. Машиностроение. 1975. № 9. С. 41-44.

[5] Иванов М.Н., Тростин В.И., Финагенов В.А. Экспериментальное определение влияния зубьев на напряжения изгиба и жесткость зубчатого венца гибкого колеса волновой передачи // Изв. вузов. Машиностроение. 1975. № 9. С. 44-47.

[6] Шувалов С.А., Горелов В.Н. Исследование напряжений в гибком зубчатом венце методом конечных элементов // Вестник машиностроения. 1983. № 1. С. 9-11.

[7] Исследование напряжений на моделях зубчатого венца гибкого колеса волновой передачи методом тензометрирования / П.И. Миклин, С.А. Шувалов, В.З. Заикина и др. // Механические передачи. Межвуз. сб. ГГУ им. Н.И. Лобачевского. 1976. С. 137-146.

[8] Горелов В.Н. Напряженное состояние зубчатого венца гибкого колеса волновой передачи // Изв. вузов. Машиностроение. 1982. № 10. С. 7-10.

[9] Люминарский И.Е., Люминарский С.Е. Расчет сил взаимодействия элементов волновой зубчатой передачи // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2011. Спец. вып. "Энергетическое и транспортное машиностроение". С. 230-240.

[10] Люминарский С.Е. Определение напряженного состояния гибкого колеса волновой передачи // Изв. вузов. Машиностроение. 2012. Спец. вып. С. 17-22.

[11] Гибкий подшипник качения: свидетельство № 133574 РФ / Люминарский И.Е., Люминарский С.Е. № 2013102696/11; заявл. 22.01.2013; опубл. 20.10.2013, Бюл. № 29.