ВОЛНОВОЙ ПРИВОД Российский патент 1997 года по МПК F16H1/00 F16H3/00 

Изобретение относится к деталям машин и может быть использовано в качестве приводов изделий авиационной и ракетной техники.

Известен волновой привод, содержащий корпус, установленную в нем волновую передачу с неподвижным гибким колесом, и электродвигатель [1] Недостатком этого привода является значительная масса и габариты, что вызвано наличием платы значительных размеров.

Этого недостатка лишен волновой привод, содержащий корпус с крышкой, установленную в нем волновую передачу с неподвижным гибким колесом, и электродвигатель, причем корпус имеет цилиндрическую часть и фланец, на котором выполнены радиальные выступы, размещенные в пазах гибкого колеса [2] Размещение выступов в пазах гибкого колеса позволяет устранить плату из конструкции, за счет чего снизить массу и габариты и повысить жесткость привода.

Недостатком такого волнового привода является низкая точность привода из-за значительного бокового зазора в волновой передаче, вызванного необходимостью компенсации несоосности между жестким колесом и генератором волн. Указанная несоосностью неизбежно возникает вследствие допусков при изготовлении деталей.

Техническим результатом, достигаемым с помощью заявленного изобретения, является повышение точности. Этот результат достигается за счет того, что в известном волновом приводе, содержащем корпус с крышкой, установленную в нем волновую передачу с неподвижным гибким колесом, и электродвигатель, причем корпус имеет цилиндрическую часть и фланец, на котором выполнены радиальные выступы, размещенные в пазах гибкого колеса, согласно изобретению, корпус выполнен разборным, цилиндрическая часть с внутренней стороны снабжена бобышками по числу радиальных выступов фланца, при этом наружная поверхность каждого выступа и внутренняя поверхность соответствующей бобышки выполнена в виде контактирующих между собой сфер одинаковых диаметров, центр которых расположен на оси волнового привода, и привод снабжен фиксатором углового положения фланца относительно цилиндрической части. Совокупность всех указанных существенных признаков позволяет повысить точность привода за счет снижения до минимума бокового зазора в волновой передаче, так как благодаря выполнению бобышек цилиндрической части и выступов фланца корпуса в виде сфер одинаковых диаметров появляется возможность самоустановки генератора волн через гибкое колесо по жесткому колесу. Равенство диаметров сфер необходимо для фиксации фланца относительно цилиндрической части корпуса.

На фиг. 1 приведен волновой привод, продольный разрез; на фиг. 2 то же, поперечное сечение по сои сферической поверхности (электродвигатель условно не показан).

Волновой привод содержит разборный корпус, который имеет цилиндрическую часть 1 и фланец 2, также содержит крышку 3 и установленную в нем волновую передачу с неподвижным гибким колесом 4 и жестким колесом 5, выполненным заодно с выходным валом 6, установленным в крышке 3 на подшипниках 7. Гибкое колесо 4 установлено на цилиндрической части 1 посредством шлицевого соединения. На фланце 2 установлен электродвигатель 8, на валу которого установлен генератор волн 9 который вводит в зацепление гибкое колесо 4 с жестким колесом 5. На фланце 2 выполнены радиальные выступы 10, размещенные в пазах 11 гибкого колеса 4. Цилиндрическая часть 1 корпуса с внутренней стороны снабжена четырьмя (по числу радиальных выступов фланца) бобышками 12, при этом наружная поверхность каждого выступа и внутренняя поверхность соответствующей бобышки выполнена в виде контактирующих между собой сфер одинаковых диаметров D, центр которых расположен на оси волнового привода. Привод снабжен фиксатором углового положения фланца 2 относительно цилиндрической части 1, выполненным в виде штифта 13, запрессованного в одном из выступов 10 и размещенного в продольном пазе 14 соответствующей бобышки. Волновой привод работает следующим образом: при включении электродвигателя 8 начинает вращаться генератор волн 9, создавая в гибком колесе 4 волну деформации и заставляя вращаться жесткое колесо 5 и выходной вал 6. Поскольку фланец 2 может проворачиваться в плоскостях, проходящих через продольную ось привода, по внутренней сферической поверхности бобышек 12, то генератор волн 9 может смещаться в угловом направлении, при этом ось генератора волн может быть совмещена с осью жесткого колеса 5. При этом угловое положение фланца 2 в плоскости, перпендикулярной оси привода, сохраняется вследствие упора штифта 13 в стенку паза 14. Возможность установки генератора волн по оси жесткого колеса позволяет уменьшить боковой зазор в зацеплении гибкого и жесткого колес практически до нуля (в прототипе наличие гарантированного бокового зазора необходимо как раз для компенсации этой несоосности, неизбежно возникающей вследствие допусков на размеры деталей, поэтому в зацеплении появляется люфт). Например, задавшись несоосностью A 0,3 мм и стандартным углом зацепления для волновых передач 30 градусов, получим величину гарантированного бокового зазора B, необходимого для компенсации этой несоосности в прототипе,
B 2•A•Sin30^o 0,3 мм.

При диаметре делительной окружности D 100 мм, угловой люфт в зацеплении составит:
C B (D 2) 0,3 50 0,006 (рад) 0,342 (градусов) 20 (мин).

При выполнении привода по формуле изобретения минимальное значение бокового зазора может быть выбрано равным нулю, таким образом, люфт выходного вала может быть снижен, и следовательно, точность повышена на величину около 20 угловых мин. При этом габариты и масса привода практически не увеличиваются, что позволяет рекомендовать заявленное техническое решение к использованию в агрегатах авиационной и космической техники.

Использование: детали машин. Сущность изобретения: волновой привод содержит корпус с фланцем и крышкой, волновую передачу с неподвижным гибким колесом, и электродвигатель. На фланце корпуса выполнены радиальные выступы, размещенные в пазах гибкого колеса. Цилиндрическая часть корпуса с внутренней стороны имеет бобышки по числу радиальных выступов фланца. Наружная поверхность каждого выступа и внутренняя поверхность соответствующей бобышки выполнена в виде контактирующих между собой сфер одинаковых диаметров, центр которых расположен на оси волнового привода. Привод снабжен фиксатором углового положения фланца относительно цилиндрической части. 2 ил.

Волновой привод, содержащий корпус с крышкой, установленную в нем волновую передачу с неподвижным гибким колесом, и электродвигатель, причем корпус имеет цилиндрическую часть и фланец, на котором выполнены радиальные выступы, размещенные в пазах гибкого колеса, отличающийся тем, что корпус выполнен разборным, цилиндрическая часть с внутренней стороны снабжена бобышками по числу радиальных выступов фланца, при этом наружная поверхность каждого выступа и внутренняя поверхность соответствующей бобышки выполнена в виде контактирующих между собой сфер одинаковых диаметров, центр которых расположен на оси волнового привода, и привод снабжен фиксатором углового положения фланца относительно цилиндрической части.