2 / 11
Однако ВМ имеют и существенные недостатки. Отметим лишь два
из них.
У ВМ со стальными колесами и эвольвентными зубьями с раз-
ностью в два зуба нижняя граница передаточных отношений лежит
в пределах от 60 до 80 единиц, что значительно сужает область их
практического применения.
Экспериментально подтвержденный усталостный ресурс стандарт-
ных волновых редукторов достигает лишь 10 000 ч, что в 3 раза мень-
ше ресурса соответствующих им по параметрам планетарных пере-
дач [1].
Указанные недостатки во многом устраняются использованием для
волнового зацепления зубьев колес более благоприятных циклоидаль-
ных форм. Однако необходимо отметить, что ориентация на исполь-
зование более предпочтительных циклоидальных форм зубьев колес
сегодня является чисто теоретической попыткой их внедрения в прак-
тику волнового редукторостроения. В настоящее время в основном
разработаны и реализованы методы расчета геометрии волнового за-
цепления, ориентированные на использование эвольвентных (с раз-
носторонним расположением центров кривизн сопряженных поверх-
ностей) и близких к ним форм зубьев колес. Выбор такой формы
зубьев обусловлен, прежде всего, доступностью эвольвентного режу-
щего инструмента и зуборезного оборудования. Определенную роль
в выборе эвольвентных форм зубьев для волновых передач сыграло
и то обстоятельство, что основной объем их исследований выпол-
нен специалистами, которые в своей повседневной практике и ранее
ориентировались на детально разработанные и широко используемые
теории эвольвентного и станочного зацеплений [2].
Вместе с тем, теоретические исследования [3] показывают, что
для волнового зацепления во всех отношениях наиболее эффективной
является более сложная с технологической точки зрения циклоидаль-
ная форма зубьев. При прочих равных условиях между циклоидаль-
ными зубьями колес волновой пары (с односторонним расположением
центров кривизн сопряженных поверхностей) возникают существенно
меньшие контактные напряжения, чем в зубьях иной формы. Это обу-
словлено совпадением радиусов и центров кривизн во всех точках кон-
такта по циклоидам сопряженных зубьев колес и более равномерным
распределением контакта вдоль их длины. А поскольку при цикло-
идальной форме практически устраняется концентрация напряжений
у ножек зубьев [4], которая в основном определяет усталостный ре-
сурс гибкого колеса (ГК) с эвольвентными зубьями, следует ожидать
заметного повышения несущей способности ВМ и их усталостного
ресурса.
И что не менее важно, циклоидальная форма зубьев колес волново-
го зацепления с разностью в два зуба позволяет существенно снизить
108 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2015. № 2