Influența Profilului Dintelui asupra Capacității Portante a Roții Flexibile a Transmisiilor Armonice Dințate Radiale

INTRODUCERE

Tendinţa actualei etape de dezvoltare şi modernizare a industriei constructoare de maşini o constituie crearea de maşini, agregate şi instalatii noi, în componenţa cărora intră mecanisme tot mai performante care, în construcţii compacte realizează parametrii de performanţă extrem de ridicaţi.

Transmisia armonică dinţată face parte din familia transmisiilor mecanice moderne derivate din transmisia planetară cu o roată centrală. Aceasta reprezintă un principiu nou de transmitere a mișcării de rotație prin intermediul deformațiilor sub formă de unde, ciclice produse unei componente elastice.

Având în vedere că, angrenarea roților transmisiilor armonice se face prin contactul simultan a unui număr mare de dinți, profilul acestora reprezintă un aspect deosebit de important în caracterizarea modului de transmitere a mișcării precum și randamentul acestui tip de angrenaje.

În prezenta lucrare s-au abordat câteva variante constructive a acestor angrenaje, prezentate în capitolul 1. În capitolele 2 și 3 sunt prezentate transmisiile armonice din punct de vedere cinematic, dinamic, forțele, tensiunile și solicitările specifice, prezente în utilizarea acestor tipuri de mecanisme.

Capitolul 4 prezintă analiza a trei tipuri diferite de profile a dinților, rectiliniu, evolventic și profilul ,,S", modul lor de angrenare, și determinarea capacității portante a acestora prin calcul analitic și simulare asistată de calculator.

Analiza și construcția elementului flexibil utilizat la transmisiile armonice este prezentată în capitolul 5 care cuprinde determinarea dimensiunilor principale a acestuia, prin calcule de rezistență, verificarea roții elastice precum și proiectarea acesteia asistată de calculator.

În concluzie, se poate spune că optimizarea profilului dinților elementului flexibil, contribuie pozitiv la mărirea capacității portante și a fiabilității angrenajelor armonice.

CAPITOLUL I.

NOȚIUNI GENERALE PRIVIND TRANSMISIILE ARMONICE DINȚATE.

1.1. Principiul de funcționare a transmisiei armonice.

Transmisiile armonice funcționează, din punct de vedere cinematic ca transmisiile planetare cu una din roți deformabilă elastic. Aceasta reprezintă un principiu nou de transmitere a mișcării de rotație prin intermediul deformațiilor sub formă de unde, ciclice produse unei componente elastice. Acest principiu a fost utilizat pentru prima dată la un motor electric cu rotor elastic de turație joasă, fără reductor de turație.

Există mai multe forme constructive de transmisii armonice dinţate. Pentru a evidenţa elementele sale componente şi indicarea principiului de funcţionare vom prezenta o variantă constructivă întâlnită frecvent în practică şi anume transmisia armonică dinţată radială, cu roată lungă, cu două unde, cu generator de unde cu camă (fig. 1.1.).

Fig. 1.1. Transmisie armonică dințată radială. []

1-generator de unde; 2-element flexibil; 3-element rigid;

Pentru a angrena cu roata dinţată rigidă generatorul de unde produce deformaţia roţii dinţate flexibile.

Roata elastică este realizată sub forma unui inel ce se continuă cu un cilindru cu pereți subțiri, care joacă rolul unei legături elastice între inelul elastic deformabil și celelalte elemente rigide ale transmisiei (roata rigidă sau arborele condus). Elementul rigid reprezintă o roată dinţată cu dantura interioară, numit roată dinţată rigidă.

Deformarea roții elastice (2) se realizează prin rotirea generatorului de undă (1) în interiorul roții dințate flexibile. În timpul funcționării, elementul flexibil capătă deformații sub formă de unde, de aici și denumirea de transmisie armonică. La rotirea generatorului de unde, zonele de angrenare se deplasează simultan cu deplasearea unghiulară a axei mari a elipsei , iar la o rotaţie a generatorului de unde de 1800 se produce o deplasare unghiulară relativă de un dinte în sens opus între roata flexibilă şi cea rigidă După o rotaţie completă a generatorului de unde roata flexibilă se roteşte în raport cu roata rigidă cu doi dinţi în sens opus.