Кинематика волновых зубчатых передач с генератором волн внешнего деформирования

Аннотация

Развитие систем автоматического управления, следящих систем и промышленной робототехники требует создания приводных систем нового поколения, имеющих высокие КПД, кинематическую точность, надежность, долговечность при малых осевых и радиальных габаритных размерах и массе. Для реализации следящих систем с силовыми дифференциалами необходимы передаточные механизмы с двумя степенями свободы, обеспечивающие преобразование и суммирование двух движений приводных двигателей в требуемое движение выходного вала привода. Этим требованиям в одноканальных следящих системах удовлетворяют волновые зубчатые передачи с малоинерционными дисковыми и кольцевыми генераторами волн. Они позволяют обеспечить широкие компоновочные возможности, размещение кабелей через полый центральный вал привода, высокую крутильную жесткость и малые моменты инерции, которые в 250--400 раз меньше, чем у кулачковых генераторов волн, таким образом, создаются условия для высокого быстродействия привода. Публикаций, кроме отечественных, посвященных исследованию волновых зубчатых передач с кольцевыми генераторами волн, практически нет. Это научное направление исследований осуществляется в МГТУ им. Н.Э. Баумана. Рассмотрены конструктивные схемы волновых зубчатых передач с кольцевыми генераторами волн внешнего деформирования, исследованы особенности кинематики этих передач, предложены рекомендации по улучшению их качественных показателей

Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:

Тимофеев Г.А., Яминский Н.A., Самойлов Д.Е. Кинематика волновых зубчатых передач с генератором волн внешнего деформирования. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2022, № 4 (143), c. 77--88. DOI: https://doi.org/10.18698/0236-3941-2022-4-77-88

Литература

[1] Musser C.W. Strain wave gearing. Patent US 2906143. Appl. 21.03.155, publ. 29.09.1959.

[2] Малогабаритные редукторы CSF от Harmonic Drive. catalog.gaw.ru: веб-сайт. URL: http://catalog.gaw.ru/index.php?page=document&id=37585 (дата обращения: 15.09.2022).

[3] Гинзбург Е.Г. Волновые зубчатые передачи. М., Машиностроение, 1969.

[4] Фролов К.В., Воробьев Е.И., ред. Механика промышленных роботов. М., Высшая школа, 1989.

[5] Крайнев А.Ф. Механика машин. Фундаментальный словарь. М., Машиностроение, 2000.

[6] Тимофеев Г.А., Тарабарин В.Б., Яминский А.В. Конструкции и САПР ВЗП с генераторами волн внутреннего и внешнего деформирования. М., ВНИИТИ, 1988.

[7] Тимофеев Г.А., Самойлова М.В. Сравнительный анализ схемных решений приводов с волновыми зубчатыми передачами для следящих систем. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2015, № 4 (103), с. 109--118. DOI: http://dx.doi.org/10.18698/0236-3941-2015-4-109-118

[8] Самойлова М.В. Исследование комбинированных планетарно-волновых механизмов. Дис. ... канд. техн. наук. М., МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000.

[9] Костиков Ю.В., Тимофеев Г.А., Фурсяк Ф.И. Новое в проектировании волновых зубчатых передач. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2012, № 12, с. 3--6.

[10] Тимофеев Г.А., Самойлова М.В. Геометро-кинематическое исследование комбинированного планетарно-волнового механизма. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2012, № 1 (86), с. 70--80.

[11] Полетучий А.И. Теория и конструирование высокоэффективных волновых зубчатых механизмов. Харьков, ХАИ им. Н.Е. Жуковского, 2005.

[12] Тимофеев Г.А., Подчасов Е.О. Исследование заклинивания в зацеплениях несиловых волновых передач. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2016, № 4, с. 16--21. DOI: http://dx.doi.org/10.18698/0536-1044-2016-4-16-21

[13] Шувалов С.А. Теория и автоматизированное проектирование волновых зубчатых передач. Автореф. дис. ... д-ра техн. наук. М., МВТУ им. Н.Э. Баумана, 1986.

[14] Андриенко Л.А. Разработка новых методов проектирования и диагностики электромеханических приводов. Автореф. дис. ... д-ра техн. наук. М., МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001.

[15] Тимофеев Г.А. Разработка методов расчета и проектирования волновых зубчатых передач для приводов следящих систем. Дис. ... д-ра техн. наук. М., Ин-т машиноведения, 1997.

[16] Тарабарин В.Б., Тимофеев Г.А. Волновая передача. Патент СССР 541057. Заявл. 14.08.1973, опубл. 30.12.1976.

[17] Чемоданов Б.К., ред. Следящие приводы. Т. 1. Теория и проектирование следящих приводов. М., Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999.