ПРИВОД Российский патент 1997 года по МПК F16H3/60 F16H3/00 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах машин и аппаратах с реверсивным движением исполнительных механизмов. В частности, изобретение может быть использовано в швейных полуавтоматах.

Известен привод механизма перемещения материала швейного полуавтомата 225 кл. описанного в книге А.И.Комиссарова "Проектирование и расчет машин обувных и швейных производств". М. Машиностроение, 1978, стр. 346-356. Привод имеет копирный диск, который приводит в движение систему звеньев, шарнирно связанных между собой и исполнительным звеном кареткой, которая получает возвратно-поступательное движение, т.е. имеет реверсивное движение.

Данный механизм ограничен по величине перемещения исполнительного звена, т. к. ведущим звеном механизма является копирный диск, который не может быть слишком большим из-за конструктивных ограничений по габаритам и массе.

Известен также привод, который основан на волновой зубчатой передаче по а. с. N 597892, F 16 H 3/00, 1978 г. Привод содержит волновую зубчатую передачу с ведущим и ведомым валами, жесткое колесо привода связано с гибким колесом посредством деформации последнего от действия генератора волн. Гибкое колесо посажено свободно на ведомом валу, а генератор волн закреплен на ведущем валу. Привод имеет стопорное устройство, выполненное с возможностью периодического взаимодействия с жестким или гибким колесами, а также имеется переключатель положения стопорного устройства и ведущие звенья исполнительных механизмов, связанных с ведомым валом.

Привод обеспечивает реверс движения ведомого вала только после полного оборота последнего, причем происходит это при ударной нагрузке на зубчатое зацепление передачи, т.к. привод не снабжен демпфирующими средствами, позволяющими гасить ударные воздействия при смене направления вращения ведомого вала.

Целью предложенной конструкции привода является расширение функциональных возможностей его путем обеспечения реверсирования движения на выходе привода в зависимости от параметров функционирования его исполнительных механизмов, а также повышение надежности работы за счет устранения ударных нагрузок в зубчатой паре привода при реверсировании.

Для этого привод снабжен дополнительными ведомым валом и муфтами свободного хода, установленными на ведомых валах и связанными с ведущими звеньями исполнительных механизмов. При этом жесткое колесо установлено на одном из ведомых валов, а на другом гибкое колесо. Ведущими звеньями исполнительных механизмов привода являются кулачки. Стопорное же устройство выполнено в виде электромагнитных механизмов со стопорными стержнями, один из которых связан с жестким, а другой с гибким колесами, а переключатель положения стопорного устройства выполнен в виде двухпозиционного выключателя, электрическая часть которого связана с электромагнитами стопорных стержней, а механическая с исполнительными механизмами.

На фиг.1 показан схематически общий вид привода, на фиг.2 сечение А-А на фиг.1 в фазе работы стопорного устройства.

Привод состоит из ведущего вала 1 с генератором волн из кривошипа 2 с роликами 3, опирающихся на гибкий цилиндр 4 с гибким зубчатым колесом 5. Цилиндр 4 жестко связан с ведомым валом 6, на котором посажено ведущее звено для исполнительного механизма, например кулачок 7. Жесткий цилиндр 8 через жесткое колесо зубчатое 9 связан с гибким зубчатым колесом 5. Цилиндр 8 жестко посажен на ведомый вал 10, на котором, например, закреплен кулачок 11. Основание гибкого цилиндра 4 несет на себе стопорный кулачок с упором 13, с которым взаимодействует стопорный стержень 12, связанный с сердечником электромагнита 23. Стопорный стержень 12 имеет пружину 24. Основание жесткого цилиндра 8 также имеет стопорный кулачок с упором 15, который взаимодействует со стопорным стержнем 14, связанный с сердечником электромагнита 25. Стопорный стержень 14 имеет пружину 26.

Кулачок 7 связан с ведомым валом 6 через муфту свободного хода 16, ролики 17, которые взаимодействуют с внутренней цилиндрической поверхностью кулачка 7. Кулачок 11 в свою очередь связан с валом 10 через муфту свободного хода 18 посредством роликов 19.

Переключатель 20 и контакты 21 и 22 для включения и выключения соответствующих электромагнитов 23 и 25.

Муфты свободного хода 16 и 18 служат для разъединения валов 6 и 10 от исполнительных механизмов с ведущими звеньями в виде кулачков 7 и 11, моменты инерции которых могут быть значительными, что отрицательно скажется на зубчатом зацеплении колес 5 и 9 в момент срабатывания электромагнитов 23 и 25, включающих соответствующие стопорные стержни 14 и 12.

Стопорные стержни 14 и 12 поочередно включают и выключают ведомые ступени привода, то стопоря их, то освобождая.

Переключатель 20 служит для включения и выключения электромагнитов 23 и 25. Переключатель 20 является исполнительным звеном системы управления (система управления не показана). Переключатель 20 может работать при нажатии на его стержень рукой при визуальном наблюдении за работой привода, или при нажатии от кулачка при его повороте, или за счет силового воздействия от магнитного сердечника, гидро- или пневмосистемы, работающих по программе, записанной на магнитной ленте, на перфокарте или дискетке микроЭВМ и т.п.

Привод работает следующим образом. При вращении ведущего вала и стопорении стержнем 14 жесткого цилиндра 8 ролики 3 генератора волн обкатываются по внутренней поверхности гибкого цилиндра 4, образуя две волны замыкания зубьев колес 5 и 9. При этом будет поворачиваться в обратную сторону ведомый вал 6. В это время, например, разомкнуты контакты 22 и замкнуты 21. В нужный момент, который заложен, например, в программе программного устройства (на чертеже не показано), срабатывает от размыкания контактов 21 электромагнит 23, но отключается и стопорный стержень 12 за счет пружины 24 попадает на поверхность кулачка и во впадину его упора 13, что останавливает гибкое колесо 4. В это время замыкаются контакты 22 и срабатывает электромагнит 25 и, втягивая сердечник, перемещает стопорный стержень 14, сжимает пружину 26. При этом жесткий цилиндр 8 освобождается и становится подвижным. Генератор волн через ролики 3 продолжает образовывать волны зацепления колес 5 и 9, но поворачиваться теперь будет вал 10 в сторону, обратную валу 6. Угловые скорости по модулю валов 10 и 6 близки между собой.

В нужный момент по программе отключается электромагнит 25, за счет пружины 26 стопорный стеpжень 14 через упор 15 останавливает цилиндр 8, а электромагнит 23 освобождает цилиндр 4, и далее процесс повторяется.

Таким образом, при вращении генератора волн в одну сторону можно получить реверсивное движение исполнительных механизмов, связанных с ведущими звеньями 7 и 11. При этом величина движения исполнительного звена в одну сторону может быть различна, т.к. в программе можно предусмотреть различные временные этапы включения и отключения электромагнитов 23 и 25.

Использование: область машиностроения. Сущность - расширение функциональных возможностей и повышение надежности известного привода, включающего волновую зубчатую передачу. Для этого передача снабжена вторым ведомым валом 10, связанным с жестким зубчатым колесом. Оба ведомых вала 10 и 6 несут на себе муфты свободного хода. Гибкое 5 и жесткое 9 зубчатые колеса имеют возможность поочередно автоматически стопориться от стопорного устройства электромагнитного типа. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Привод, содержащий волновую зубчатую передачу с ведущим и ведомым валами, жестким колесом, связанным с ним гибким колесом, установленным на ведомом валу, генератором волн, установленным на ведущем валу и связанным с гибким колесом, стопорное устройство, выполненное с возможностью периодического взаимодействия с жестким или гибким колесами, переключатель положения стопорного устройства и ведущие звенья исполнительных механизмов, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным ведомым валом и муфтами свободного хода, установленными на ведомых валах и связанными с ведущими звеньями исполнительных механизмов, а жесткое колесо установлено на дополнительном ведомом валу. 2. Привод по п.1, отличающийся тем, что ведущие звенья исполнительных механизмов выполнены в виде кулачков. 3. Привод по п.1, отличающийся тем, что стопорное устройство выполнено в виде электромагнитных механизмов со стопорными стержнями, один из которых связан с жестким, другой с гибким колесами, а переключатель положения стопорного устройства выполнен в виде двухпозиционного выключателя, электрическая часть которого связана с электромагнитами стопорных стержней, а механическая с исполнительными механизмами.