Волновые передачи
Появление и дальнейший процесс развития волновой передачи был осуществлен в далеком 1959 году. Изобретателем, а также человеком, который запатентовал эту технологию, стал американский инженер Массер.
Волновой редуктор состоит из нескольких основных элементов:
- Неподвижное колесо, имеющее внутренние зубья.
- Вращающееся колесо, имеющее наружные зубья.
- Водило.
Среди преимуществ, которые можно выделить у этого способа передачи движения, — меньшая масса и размеры устройства, более высокая точность с кинематической точки зрения, а также меньший мертвый ход. Если есть необходимость, то использовать такой тип передачи движения можно и в герметичном пространстве, не используя при этом уплотняющие сальники. Данный показатель наиболее важен для такой техники, как авиационная, космическая, подводная. Кроме того, волновой редуктор применяется и в некоторых машинах, использующихся в отрасли химической промышленности.
Принцип действия
Работа такого редуктора построена на принципе выравнивания усилий диафрагмы и настроечной пружины. При открытии крана в водопроводе выходное давление редуктора уменьшается, что приводит к снижению давления на диафрагму. Усилие пружины при этом оказывается большим, и, выравнивая его, она одновременно открывает рабочий клапан до тех пор, пока рабочее давление на выходе не станет равным заданному значению. При этом давление на входе редуктора, а также его скачки никак не влияют на открытие или закрытие клапана. Установленный на входную трубу редуктор понижает до нужного уровня и стабилизирует давление во всей системе водопровода дома или квартиры. Если же это не было сделано при монтаже системы, то можно установить редуктор отдельно на бойлер, посудомоечную или стиральную машину, которые обычно не рассчитаны на высокое давление
Особенно важно это сделать при наличии в системе насоса, при включении и отключении которого возникает гидроудар
Условия применения:
- Водная среда, не содержащая масла и сжатого воздуха.
- Максимальное давление не более 16 бар.
- Максимальная температура не более 70 °C.
Принцип работы редуктора
С кинематической точки зрения, волновые передачи — это разновидность планетарных передач, которая имеет одно гибкое и зубачатое колесо.
Принцип работы волнового редуктора заключается в следующем. Неподвижное колесо устройства крепится в нужном корпусе, а выполняется оно в виде простого зубчатого колеса, имеющего внутреннее зацепление. Гибкое же зубчатое колесо выполняется в форме стакана, обладающего тонкой стенкой, легко поддающейся деформации. В более толстой части этого же колеса, то есть левой, нарезают зубья, в то время как правая часть выполняется в форме вала. Самый простой элемент — это водило, которое состоит из овального кулачка и подшипника.
Само же движение осуществляется за счет того, что происходит деформация зубчатого венца гибкого колеса.
Применение оборудования для разных типов газа
По виду редуцируемого газа редукторы делятся на следующие типы:
- ацетиленовые;
- водородные;
- кислородные;
- пропан-бутановые;
- метановые.
На рисунке показаны разные виды редукторов
Вместе с тем, все варианты можно условно разделить на устройства для горючих и негорючих газов. Баллоны с горючей газовой смесью имеют левую резьбу, тогда как емкости для инертных газов и кислорода оснащены правой резьбой. Это сделано для того, чтобы предотвратить случайное присоединение редуцирующего элемента, предназначенного, например, для метана, к баллону с кислородом. Кстати, больше информации об автономной газификации Вы найдете в этом разделе.
Для сжиженных углеводородных газов устройство газовых редукторов может иметь одну конструктивную особенность. С целью предотвращения замерзания газа на выходе, корпус приспособления выполняется с развитым оребрением.
На долговечность работы редуктора большое значение оказывает качество газа. Поэтому заправку резервуаров необходимо осуществлять у надежных , где помимо хорошего обслуживания можно получить профессиональную консультацию по работе с любым газовым оборудованием.
Источник
Конструкции редукторов
В настоящее время науке известно множество разнообразных конструкций для волнового редуктора. Чаще всего предназначение всех этих устройств — это преобразование входного вращательного движения в выходное вращательное или же выходное поступательное. Также стоит отметить, что волновую передачу можно рассматривать, как разновидность многопоточного планетарного механизма. Это вполне возможно, так как эти механизмы обладают многозонным, а если брать в расчет зубчатый механизм, то еще и многопарным контактом между выходным звеном и гибким колесом механизма. Можно отметить, что при номинальной нагрузке на волновой редуктор лишь от 15 до 20% всех зубьев устройства находится в зацеплении. Именно по этой причине во всех волновых передачах используют мелкомодульные механизмы, число зубьев на которых находится в переделах от 100 до 600. Также можно добавить, что в зависимости от числа зон или же волн в устройстве они подразделяются на одноволновые, двухволновые и т.д.
Обслуживание и ремонт
Сложность рассматриваемого механизма определяет то, что возникает необходимость в своевременном обслуживании и проведении ремонта
Для начала уделим внимание тому, каким образом проводится расчет планетарного редуктора. Среди особенностей этого процесса отметим следующие моменты:
Определяется требуемое число передаточных ступеней. Для этого применяются специальные формулы. Определяется число зубьев и расчет сателлитов. Зубчатые колеса могут иметь самое различное число зубьев
В рассматриваемом случае их число довольно много, что является определяющим фактором. Уделяется внимание выбору наиболее подходящего материала, так как от его свойств зависят и основные эксплуатационные характеристики устройства. Определяется показатель межосевого расстояния. Делается проверочный расчет. Он позволяет исключить вероятность допущения ошибок на первоначальном этапе проектирования. Выбираются подшипники
Они предназначены для обеспечения плавного вращения основных элементов. При выборе подшипника уделяется внимание тому, на какую нагрузку они рассчитаны. Кроме этого, не рекомендуется использовать этот элемент без смазки, так как это приводит к существенному износу. Определяется оптимальная толщина колеса. Слишком большой показатель становится причиной увеличения веса конструкции, а также расходов. Проводится вычисление того, где именно должны быть расположены оси шестерен. Это проводится с учетом размеров зубчатых колес и некоторых других моментов. Как правило, в качестве основы применяется чертеж, который можно скачать из интернета. Самостоятельно разработать проект по изготовления планетарного редуктора достаточно сложно, так как нужно обладать навыками инженера для проведения соответствующих расчетов и проектирования.
Изготовить самостоятельно рассматриваемую конструкцию достаточно сложно, как и провести ремонт планетарных редукторов. Среди особенностей этой процедуры отметим следующее:
- Процедура достаточно сложна, так как механизм состоит из большого количества различных элементов. Примером можно назвать то, что сразу после разбора все иголки могут высыпаться практически моментально.
- Многие специалисты рекомендуют доверять рассматриваемую работу исключительно профессионалам, так как допущенные ошибки становятся причиной быстрого износа и выхода из строя механизма.
- Ремонт зачастую предусматривает замену шестерен, которые со временем изнашиваются. Примером можно истирание зубьев, изменение размеров посадочного гнезда и многие другие дефекты. Самостоятельно изготовить подобные изделия практически невозможно, так как для этого требуется специальное оборудование.
Чаще всего обслуживание предусматривает добавление масла. Смазка планетарного редуктора позволяет существенно продлить срок службы конструкции, так как соприкосновение и трение металла становится причиной его истирания. Рекомендуется смазывать механизм периодически, так как масло выступает еще в качестве охлаждения. В продаже встречаются специальные смазывающие вещества, которые характеризуются определенными эксплуатационными качествами.
Сегодня ремонтом редукторов занимаются компании, которые специализируются на предоставлении соответствующих услуг. Признаком того, что механизм начинает выходить из строя становится появление сильного шума, вибрации, рывков, нагрев и многое другое. Со временем процесс износа существенно ускоряется, так как металл, находящийся в масле попадает в зацепление шестерен. В большинстве случаев ремонт предусматривает замену всех элементов на новые.
В заключение отметим, что планетарный редуктор характеризуется весьма привлекательными свойствами. Примером можно назвать отсутствие большого количества крепежных элементов, а также равномерное распространение нагрузки. Как ранее было отмечено, редуктор применяется при создании различных узлов транспортных средств.
Волновой мотор-редуктор
Описание данного типа волновой передачи можно сделать на основе мотора редуктора модели МВз2-160-5,5. Данная модель обладает сдвоенной волновой зубчатой передачей. Конструкция данного редуктора состоит из гибкого колеса, которое выполнено в виде кольца с тонкими стенками и двумя зубчатыми венцами. Кроме того, в конструкции имеется и общий для этих деталей кулачковый генератор волн, обладающий гибким подшипником.
Также у этой модели есть несколько особенностей, касающихся конструкции редуктора:
- Размер вдоль оси вала невелик.
- Генератор волн плавающего типа, а соединение с валом электродвигателя шарнирное.
- На конце выходного вала этого устройства располагаются прямобочные шлицы.
Этот тип мотора-редуктора может использоваться, как индивидуальный приводной модуль.
Классификация по основным признакам
Современные инженерно-технические стандарты предусматривают классификацию редукторов по следующим признакам:
- конструкция используемой передачи;
- пространственное расположение элементов;
- конструктивное исполнение.
По пространственному расположению ключевых элементов эти устройства подразделяются на редукторы вертикального исполнения и традиционные горизонтальные. Конструктивное исполнение предусматривает два дополнительных вида: чистый механический редуктор, и редуктор с двигательной установкой (мотор-редуктор). Однако общепринятой классификацией редукторов считается таковая по типу используемого передаточного узла (передачи).
Технические параметры мотора-редуктора
Технические параметры для волнового мотора-редуктора — это несколько основных критериев:
- Первый параметр, которому должен соответствовать редуктор — это крутящийся момент на выходном валу. Он должен составлять — 250 Н⋅м.
- Второй параметр — это частота вращения вала редуктора. Показатель этого параметра должен быть — 5,5 мин-1.
- Третий параметр для этого устройства — передаточное отношение. Показатель данного параметра — 264.
- Коэффициент полезного действия волнового мотора-редуктора должен быть 0,7.
- Параметры электродвигателя для этой модели следующие: 0,31 кВт мощности, Частота вращения 1450 мин-1, рабочее напряжение для этого механизма 220 В или 380 В.
- Полный вес устройства составляет 20 кг.
Это основные параметры, которые предъявляются к волновому мотору-редуктору.
Как сделать?
Энтузиасты-мастера уверяют, что простой редуктор для мотоблока можно выправить своими руками в домашней мастерской. Для этого нужно иметь определенный набор инструментов и мало-мальские навыки работы с ними.
Вам понадобится:
- линейка и штангенциркуль;
- набор разных отверток;
- ножовка;
- плоскогубцы и кусачки;
- тиски;
- молоток;
- сварочный аппарат при необходимости;
- запчасти и расходные материалы (сальник, резиновая прокладка, болты, шестерни, цепь или ремень, подшипник, валы).
Конечно, для строительства необходимы эскизы. Поэтому в случае отсутствия навыков их самостоятельного построения можно обратиться к уже готовым из интернета или специализированных журналов.
Если преобразователь создается на основе уже имеющегося старого, то вначале следует его разобрать, вынуть ненужные детали и доработать.
Кстати, шестерни и валы можно извлечь из старой бензопилы.
Далее следует рассчитать передаточное число. Оно необходимо, чтобы подобрать количество шестеренок и длину валов. Обычно за основу берут количество холостых оборотов коленвала и плюсуют к нему 10 процентов.
Простой самодельный редуктор обходится двумя противоположными валами. С одной стороны устанавливается шестерня, в которой нужно высверлить отверстие, с другой – вал в комплекте с обоймой и подшипниками. Далее выходной вал насаживается на шкив. При этом нужно не забыть изолировать валы сальниками, чтобы масло не подтекало.
Собранная конструкция вкладывается в корпус, куда заливается смазочное средство или масло. Преобразователь подключают к двигателю. Затем осуществляется настройка, для чего механизм запускают.
Устройство не нужно чрезмерно нагружать при испытании, комплектующие должны приработаться, наладить взаимное действие. Только после проверки и устранения всех недочетов можно использовать редуктор для работ.
Читать также: Как сделать коптильную камеру своими руками
О том, как сделать редуктор для мотоблока своими руками, смотрите в следующем видео.
Шестеренчатый редуктор предназначен для изменения частоты и направления вращения вала. Он передает мощность от двигателя нужному узлу машины, работающему по принципу вращательного движения. В любом силовом агрегате можно встретить редукторы разных типов, в зависимости от их конструкции и назначения.
Зубчатая передача
Не так давно инженерами был создан новый вид зубчатой передачи, которая по своим параметрам, а также конструкции схожа с планетарной передачей, однако при этом обладает принципиально новой передачей вращения. Эти новые изобретения — волновые зубчатые редукторы. Для того чтобы передавать вращательное движение в этих устройствах, была достигнута волновая бегущая деформация, которой поддается одно из зубчатых колес редуктора. Данное изобретение отлично зарекомендовало себя в некоторого вида следящих системах, а также в системах автоматического управления с высоким требованием к точности. Такое специфическое предназначение эти редукторы получили из-за своих характеристик: небольшой физический вес, а также малые размеры всего устройства в целом, которое при этом обладает большим показателем передаточного отношения, характеризуется более высоким коэффициентом полезного действия, то есть КПД, небольшими люфтами, а также малым износом деталей редуктора. Именно эти параметры и стали решающими в определении цели работы для волновых зубчатых редукторов.
Распространенные неисправности
Поломки редуктора можно избежать при правильной его эксплуатации и регулярном уходе. Следует внимательно изучить паспорт. В нем указаны виды технического обслуживания и их периодичность. Надо регулярно менять масло, постоянно доливать его. Соблюдения режима работы позволит сохранить агрегат целым.
Основная неисправность редуктора связана с его перегревом. Это происходит при отсутствии смазки и использовании масел других марок. В противном случае агрегат перегревается, зубчатое зацепление может заклинить.
Подшипники имеют свой запас прочности. Их период эксплуатации указан в паспорте. Если вовремя не поменять на новые, узлы начинают рассыпаться. Шарики выпадут, и вал начнет вращаться с большим усилием, рывками.
Между корпусом и крышками: верхней и боковой, по плоскости разъема, при сборке закладывается герметик. Он не позволяет маслу вытекать наружу. Если его вовремя не менять, жидкость потечет со всех разъемов.
Перегрузки, резкое включение приводит к разрушению зуба. Когда передаточный механизм не соответствует двигателю, он долго не выдержит.
Лебедка с волновым редуктором
Волновые редукторы могут быть двух типов — зубчатые и червячные. Применение лебедки в данном устройстве нашло себя лишь при использовании редуктора червячного типа. Также в волновых редукторах червячного типа с использованием лебедки существует два способа расположения червяка. Нижняя установка, когда он находится под червячным колесом, а также верхняя, когда червяк располагается над этим же колесом.
Кроме того, привод с лебедкой может использоваться для установки на космическом корабле. Привод с лебедкой для космического корабля представляет собой двухступенчатый волновой редуктор. Предназначение этого устройства на таких кораблях — это передача вращения в полностью герметичное пространство. Так как редуктор является двухступенчатым, то первая ступень — планетарная, а вторая — волновая передача. Также стоит отметить, что есть возможность сделать устройство самотормозящим. Для этого необходимо заменить планетарную передачу в редукторе на червячную.
Сообщений 1 страница 21 из 21
Поделиться105-05-2016 23:22:08
Никто не пытался сделать самостоятельно сей девайс? В принципе ничего сложного. Ссылка Ссылка Мои изыскания на эту тему, но что-то не сходиться.
Отредактировано JIEXA (05-05-2016 23:37:34)
Поделиться206-05-2016 10:27:58
«Гипоциклоида» никоим боком к «волновым» редукторам не относится. Для изготовления гипоциклоиды много навыков не надо — нужен точный станок и много-много смазки И да — а что за формат файла?
Поделиться306-05-2016 11:38:48
«Гипоциклоида» никоим боком к «волновым» редукторам не относится
Всё, что показано на видео и есть, разновидности волновых редукторов
То что вы называете гипоциклоида, вы же обратили внимание на каком языке это написано., название не меняет смысла волнового принципа работы
Никто не пытался сделать самостоятельно сей девайс? В принципе ничего сложного.
Вроде бы ничего сложного, но есть большое НО, 1 как минимум 2 хороших станка (токарный и вертикальнофрезерный) 2 подбор материала (металла) и 3 минимальные инженерные навыки, для расчёта зубьев и размера экцентрика.
Отредактировано Flint2015 (06-05-2016 11:39:11)
Поделиться406-05-2016 12:33:12
название не меняет смысла волнового принципа работы.
Ок. Покажите на схеме «генератор волны»
вы же обратили внимание на каком языке это написано., название не меняет смысла волнового принципа работы. Зачем мне читать название, когда я смотрю видео? на видео — обычный гипоцклоидный редуктор
К волновым редукторам данное поделие не имеет отношения ВООБЩЕ! Оно ближе к «планетарным» редукторам с высоким коэффициентом редукции
Зачем мне читать название, когда я смотрю видео? на видео — обычный гипоцклоидный редуктор. К волновым редукторам данное поделие не имеет отношения ВООБЩЕ! Оно ближе к «планетарным» редукторам с высоким коэффициентом редукции.
Расчеты редуктора
Как и для любой другой детали, для создания редуктора необходимо проводить определенные расчеты, которые будут показывать, способно ли устройство выполнять свои функции, а также из какого материала должно выполняться устройство и т.д. Основным критерием для расчета волнового редуктора, его работоспособности, является прочность гибкого колеса. Оценить данный параметр можно при помощи сопротивления усталости зубчатого венца. Основной габаритный размер передачи — это внутренний диаметр гибкого колеса. Определяется он по приближенной зависимости сопротивления усталости с учетом нормальных напряжений.
