Theoretical and Experimental Research of Spherical Roller Transmissions

Abstract

Передачи с промежуточными телами качения в настоящее время используются для решения специальных инженерных задач. Они имеют низкую материалоемкость и высокую нагрузочную способность, так как передача мощности осуществляется по нескольким параллельным потокам, число которых равно числу тел качения. К недостаткам многих конструкций, препятствующих широкому использованию в промышленности, относят низкий КПД и недостаточную надежность. В статье рассмотрены вопросы расчета и проектирования передач, у которых траектории центров масс тел качения расположены на сферических поверхностях. Ролики взаимодействуют со сферическими кулачками, образующими пространственные замкнутые периодические беговые дорожки. Преимуществами являются небольшие осевые и радиальные габариты, возможность объединения в конструкции одного механизма редукторного узла и угловой муфты. Рассмотрены конструкции сферических роликовых передач, проведен сравнительный анализ двух- и трехзвенных механизмов, представлены результаты силового анализа и произведена теоретическая оценка потерь мощности. Приведены результаты экспериментальных исследований КПД и шумовых характеристик разработанных редукторов. Обосновывается вывод о конкурентоспособности сферических роликовых передач как передач общемашиностроительного назначения в диапазонах передаточных отношений 3…15, частот вращения валов не более 3000 мин-1.