Муратов А., Омаров Н.С.

Казахский университет путей сообщения – г Алматы

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ НОВОГО РЕМЕННО-ВОЛНОВОГО РЕДУКТОРА

Одной из новых конструкций ременной передачи еще не получившая всеобщей известности, является эпициклическая ременная передача с подвижными осями некоторых шкивов. Также как зубчатые механизмы с подвижными осями колес, ременная передача, состоящая из двух шкивов и ремня может быть преобразована путем освобождения оси одного из шкивов. При этом полученная передача подобно планетарному механизму резко изменяет картину преобразования движения.

В данной статье анализируются параметры такого механизма, названного ременно-волновым редуктором (рис.1).

Рисунок 1 Схема ременно-волнового редуктора

Шкив 1 с радиусом неподвижен. Водило Н вращается со скоростью относительно неподвижной системы отчета ХО₁Y. Вращательное движение () водила Н преобразуется во вращательное движение () шкива 2 с радиусом относительно подвижной оси водила . Причем размеры шкивов 1 и 2 отличаются друг от друга на незначительную величину, т.е. .

При этом шкив 2 совершает сложное движение, т.е. он вращается относительно водила Н со скоростью (подвижной системе ), вращающееся в свою очередь относительно неподвижной системы отчета ХО₁Y со скоростью , т.е.

Для снятия вращательного движения шкива , на осях О и О устанавливаются еще два шкива 3 с одинаковыми размерами, т.е. с одинаковым радиусом . Причем шкивы 2 и 3 на оси О установлены между собой жестко, т.е. .

При таком агрегатировании эти пары шкива на одной водиле работают по разному, т.е. дополнительно установленная пара шкивы с одинаковым радиусом работает так, что при вращении водила Н шкив 3 относительно водила не вращается, а вращается вместе с водилом т.к:

Поэтому жестко связанные шкивы 2 и 3 передают движение к шкиву 3^/вращающийся относительно оси свободно.

Общее передаточное отношение определяется как передаточное число планетарного механизма с внутренним зацеплением двух колес, т.е.:

или (1)

Из (1) видно, что рассматриваемый редуктор работает по принципу зубчатого волнового редуктора. При малой разности () и большого значения , передаточное число может быт увеличено до бесконечности.

Представляет большой интерес определения коэффициента полезного действия этого механизма.

Используя опытно установленные значения КПД из справочника, для распространения механизмов, (таблица 1), определим КПД предлагаемого механизма.

Коэффициент полезного действия определяется как отношение полезной мощности к общей затраченной мощности передачи :

(2)

где: - КПД механической передачи; - полезная мощность, т.е. мощность на выходном валу передачи; - безвозвратно затраченная мощность на преодоления трения.

Оттуда:

(3)

Рассматриваемый редуктор состоит из одной пары подшипников качения и из двух ременной передачи, причем сила реакции в шарнирах в 2,5 раза меньше ременной передачи с неподвижными осями