Математическая модель сдвоенной волновой зубчатой передачи

Применение аддитивных технологий позволяет решать задачу изготовления механических передач с использованием 3D-принтера. Такой способ изготовления имеет высокую производительность и экономичность. Рассмотрена пространственная математическая модель сдвоенной волновой зубчатой передачи, вторая ступень которой является зубчатой муфтой. Предложена методика расчета, основанная на определении упругого взаимодействия гибкого, жестких колес и генератора волн, учитывающая пространственный характер деформации элементов. Численные исследования выполнены для передачи, изготовленной с применением аддитивных технологий. Передаточное отношение сдвоенной волновой зубчатой передачи — 30, разница чисел зубьев гибкого и жесткого колес в первой ступени — 4. Проведены теоретические исследования распределения сил, действующих на боковые поверхности зубьев, в окружном и продольном направлениях. Расчетным путем получена характеристика крутильной жесткости сдвоенной волновой зубчатой передачи с дисковым генератором волн. Получены значения крутильной жесткости при различных значениях момента сопротивления.
EDN: QKWXVL, https://elibrary/qkwxvl

Литература

[1] Беседина К.С., Лавров Н.А., Барсков В.В. Применение аддитивных технологий полимеров в машиностроении. Инновационные материалы и технологии в дизайне. Тез. док. IV Всерос. науч.-практ. конф. с участием молодых ученых. Санкт-Петербург, СПбГИКиТ, 2018, с. 26–27.

[2] Иванов М.Н. Волновые зубчатые передачи. Москва, Высшая школа, 1981. 184 с.

[3] Гинзбург Е.Г. Волновые зубчатые передачи. Ленинград, Машиностроение, 1969. 159 с.

[4] Шувалов С.А. Теория и автоматизированное проектирование волновых зубчатых передач. Дисс. … док. тех. наук. Москва, МВТУ им. Н.Э. Баумана, 1986. 354 с.

[5] Полетучий А.И. Теория и конструирование высокоэффективных волновых зубчатых механизмов. Харьков, ХАИ им. М. Жуковского, 2005. 675 с.

[6] Flavius A. Ardelean. 3D modeling of the harmonic drive using "CATIA". Annals of the Oradea University. Fascicle of Management and Technological Engineering, 2007, vol. VI(XVI), pp. 882–885.

[7] Dhaouadi R., Ghorbel F.H. Modelling and analysis of nonlinear stiffness, hysteresis and friction in harmonic drive gears. Int. J. Model. Simul., 2008, vol. 28, no. 3, pp. 329–336, doi: https://doi.org/10.1080/02286203.2008.11442485

[8] Люминарский И.Е., Люминарский С.Е., Люминарская Е.С. Влияние степени точности зубчатых колес на кинематическую погрешность волновой зубчатой передачи. Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии, 2022, № 4, с. 11–16.

[9] Люминарский С.Е., Люминарский И.Е. Математическая модель волновой зубчатой передачи с дисковым генератором волн. Машиностроение и инженерное образование, 2012, № 2, с. 45–52.

[10] Тимофеев Г.А. Разработка методов расчета и проектирования волновых зубчатых передач для приводов следящих систем. Дисс. … док. тех. наук. Москва, ИМАШ РАН, 1997. 352 с.

[11] Тимофеев Г.А., Костиков Ю.В., Фурсяк Ф.И. Волновые редукторы внешнего деформирования. Вестник машиностроения, 1977, № 1, с. 21.

[12] Костиков Ю.В., Тимофеев Г.А., Фурсяк Ф.И. Крутильная жесткость волновых зубчатых передач внешнего деформирования. Приводы и компоненты машин, 2013, № 1, с. 10–13.

[13] Тимофеев Г.А., Костиков Ю.В. Исследование крутильной жесткости волновых зубчатых передач внешнего деформирования с гибким колесом-кольцом. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2012, № 8, с. 3–7. EDN: PBJFSV

[14] Бейзельман Р.Д., Цыпкин Б.В., Перель Л.Я. Подшипники качения. Москва, Машиностроение, 1975. 574 с.