Reduktor vln: definice, popis, typy a princip činnosti

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Vlnová převodovka, nebo, jak se také nazývá, vlnový přenos, je založena na přenosu rotačního pohybu, ke kterému dochází v důsledku deformace jednoho z ozubených kol probíhající vlnou.

Vlnové přenosy

Vznik a další rozvoj přenosu vln se uskutečnil již v roce 1959. Vynálezcem a také osobou, která si tuto technologii patentovala, byl americký inženýr Masser.

Vlnový reduktor se skládá z několika základních prvků:

• Stacionární kolo s vnitřními zuby.
• Kolovrat s vnějšími zuby.
• Dopravce.

Mezi výhody, které lze odlišit od tohoto způsobu přenosu pohybu, patří menší hmotnost a rozměry zařízení, vyšší přesnost z kinematického hlediska a také menší vůle. V případě potřeby lze tento typ přenosu pohybu použít i v utěsněném prostoru bez použití těsnících ucpávek. Tento ukazatel je nejdůležitější pro taková zařízení, jako je letectví, vesmír, pod vodou. Kromě,vlnový reduktor se také používá v některých strojích používaných v chemickém průmyslu.

Princip činnosti převodovky

Z kinematického hlediska jsou vlnová soukolí druhem planetových soukolí, která mají jedno pružné a ozubené kolo.

Princip činnosti omezovače vln je následující. Pevné kolo zařízení je uloženo v požadovaném pouzdře a je vyrobeno ve formě jednoduchého ozubeného kola s vnitřním ozubením. Ohebné ozubené kolo je vyrobeno ve formě skla s tenkou stěnou, která je snadno deformovatelná. V tlustší části téhož kola, tedy levé, jsou vyříznuty zuby, zatímco pravá část je vyrobena ve formě hřídele. Nejjednodušším prvkem je unášeč, který se skládá z oválné vačky a ložiska.

Samotný pohyb se uskutečňuje díky skutečnosti, že ozubený věnec pružného kola je deformován.

Design redukce

V současnosti věda zná širokou škálu konstrukcí vlnové převodovky. Nejčastěji je účelem všech těchto zařízení převést vstupní rotační pohyb na výstupní rotační nebo výstupní translační. Za zmínku také stojí, že přenos vln lze považovat za druh vícevláknového planetárního mechanismu. To je docela možné, jelikož tyto mechanismy mají vícezónový, a pokud vezmeme v úvahu převodový mechanismus, tak i vícepárový kontakt mezi výstupním článkem a pružným kolem mechanismu. UmětJe třeba poznamenat, že při jmenovitém zatížení vlnového reduktoru je v záběru pouze 15 až 20 % všech zubů zařízení. Právě z tohoto důvodu se u všech vlnových přenosů používají jemnomodulové mechanismy, jejichž počet zubů je v rozmezí 100 až 600. Lze také dodat, že v závislosti na počtu zón nebo vln v zařízení, dělí se na jednovlnné, dvouvlnné atd.

Vlnový převodový motor

Popis tohoto typu vlnového přenosu lze provést na základě motoru reduktoru MVz2-160-5, 5. Tento model má dvouvlnný převod. Konstrukce této převodovky se skládá z pružného kola, které je vyrobeno ve formě prstence s tenkými stěnami a dvěma ozubenými věnci. Konstrukce navíc zahrnuje také generátor vačkových vln společný pro tyto díly, který má flexibilní ložisko.

Tento model má také několik funkcí týkajících se konstrukce převodovky:

1. Velikost podél osy hřídele je malá.
2. Generátor vln je plovoucího typu a spojení s hřídelí motoru je kloubové.
3. Rovnostranné drážky jsou umístěny na konci výstupního hřídele tohoto zařízení.

Tento typ motoru s převodovkou lze použít jako samostatný modul pohonu.

Technické parametry motoru s převodovkou

Technické parametry pro vlnový převodový motor je několik základních kritérií:

• První odpovídající parametrPřevodovka je točivý moment na výstupním hřídeli. Mělo by to být - 250 N⋅m.
• Druhým parametrem jsou otáčky hřídele převodovky. Indikátor tohoto parametru by měl být - 5,5 min-1.
• Třetím parametrem pro toto zařízení je převodový poměr. Indikátor tohoto parametru je 264.
• Účinnost motoru s vlnovou převodovkou musí být 0,7.
• Parametry elektromotoru pro tento model jsou následující: 0, výkon 31 kW, otáčky 1450 min-1, provozní napětí pro tento mechanismus je 220V nebo 380V.
• Celková hmotnost zařízení je 20 kg.

Toto jsou hlavní parametry, které platí pro motor s vlnovou převodovkou.

Převodovka

Není to tak dávno, co inženýři vytvořili nový typ ozubeného soukolí, které se svými parametry a konstrukcí podobá planetovému soukolí, ale zároveň má zásadně nový převod otáčení. Tyto nové vynálezy jsou vlnové převodovky. Pro přenos otáčivého pohybu u těchto zařízení bylo dosaženo vlnové deformace, která se hodí pro jedno z ozubených kol převodovky. Tento vynález se výborně osvědčil u některých druhů servosystémů, stejně jako u automatických řídicích systémů s vysokými požadavky na přesnost. Tyto převodovky dostaly takový specifický účel díky svým vlastnostem: nízká fyzická hmotnost a také malé rozměry celého zařízení jako celku, které má zároveň velký převodový poměr,vyznačující se vyšší účinností, tedy účinností, malou vůlí a také nízkým opotřebením dílů převodovky. Právě tyto parametry se staly rozhodujícími při určování účelu práce pro převodovky s ozubenými koly.

Naviják s vlnovou převodovkou

Vlnové převodovky mohou být dvou typů – ozubené a šnekové. Použití navijáku se v tomto zařízení ocitlo pouze při použití šnekové převodovky. Také u vlnových převodovek šnekového typu používajících naviják existují dva způsoby umístění šneku. Spodní nastavení, když je pod šnekovým kolem, a horní nastavení, když je šnek nad stejným kolem.

Pohon navijáku lze také použít pro instalaci na kosmickou loď. Pohon navijáku pro kosmickou loď je dvoustupňový reduktor vln. Účelem tohoto zařízení na takových lodích je přenést rotaci do zcela utěsněného prostoru. Protože je převodovka dvoustupňová, první stupeň je planetový a druhý je vlnový převod. Za zmínku také stojí, že je možné provést samočinné brzdění zařízení. K tomu je nutné vyměnit planetové kolo v převodovce za šnekové.

Výpočty reduktoru

Stejně jako u každého jiného dílu je pro vytvoření převodovky nutné provést určité výpočty, které ukážou, zda je zařízení schopno plnit své funkce a také z jakého materiáluzařízení musí běžet atd. Hlavním kritériem pro výpočet vlnového reduktoru, jeho výkonu, je síla pružného kola. Tento parametr lze odhadnout pomocí odolnosti ozubeného věnce proti únavě. Hlavním celkovým rozměrem převodu je vnitřní průměr pružného kola. Je určena přibližnou závislostí odolnosti proti únavě s přihlédnutím k normálním napětím.