ЦЕПНАЯ ВОЛНОВАЯ ПЕРЕДАЧА Российский патент 1997 года по МПК F16H1/00 

Изобретение относится к области общего машиностроения, в частности к конструкции волновых передач.

Известны волновые передачи, в которых используются гибкие колеса в виде цепи [1] Известна волновая передача, в которой в качестве гибкого колеса используется замкнутая цепь, генератор волн которой представляет водило со звездочками, установленными на подшипниках. В зоне малой оси деформации имеются упругие элементы для взаимодействия с внутренней поверхностью гибкого колеса. При вращении генератора волн гибкое колесо изменяет свою форму и пальцы входят в зацепление с жестким колесом, передавая движение через соединительное звено, связанное жестко с выходным валом. Недостатками данной передачи являются:
1. Данная волновая передача имеет передаточное число, зависящее от шага цепи, поэтому для получения больших передаточных чисел необходимо увеличивать количество звеньев, что приведет либо к увеличению габаритов цепи, либо к уменьшению отдельно взятого звена, что ведет к уменьшению нагрузочной способности передачи.

2. Применение упругих элементов, скользящих по внутренней поверхности гибкого колеса, приводит к снижению КПД передачи.

3. Применение жесткой связи между соединительным звеном и выходным валом приводит к большим динамическим нагрузкам на элементы передачи при прохождении волн деформации гибкого колеса.

Известна также волновая передача [2] гибкое колесо которой представляет трехрядную цепь. Генератор волн, выполненный в виде наружных прижимов и внутренних направляющих, закреплен на валу с возможностью вращения в корпусе. Ролики первых двух рядов цепи зацепляются с зубьями неподвижного двухзвенного зубчатого колеса, а ролики третьего ряда с зубьями подвижной звездочки, закрепленной на ведомом валу. Для обеспечения передачи вращательного движения от ведущего вала на ведомый вал колесо и звездочка имеют разные числа зубьев. Передаточное число данной передачи определяется по формуле
U Z₂/(Z₂-Z₁), где
Z₂ число зубьев подвижной звездочки;
Z₁ число зубьев неподвижного зубчатого колеса.

Недостатком известной волновой передачи является то, что передаточное число передачи зависит от числа зубьев неподвижного колеса и подвижной звездочки, т.е. для получения большого передаточного числа необходимо звездочку и колесо изготавливать с большим количеством зубьев, а цепь соответственно с большим количеством звеньев, что приводит либо к увеличению габаритов передачи, либо к уменьшению нагрузочной способности.

Предложенная цепная волновая передача от известных отличается тем, что не содержит указанных выше недостатков, в ней нет прямой зависимости передаточного числа передачи от количества звеньев цепи и количества зубьев колес и звездочек сателлитов, что позволяет снизить габариты передачи при изготовлении передач с большими передаточными числами, изготавливать долговечные, прочные и промышленно применимые цепные волновые передачи.

Это достигается тем, что в цепной волновой передаче применен генератор волн, содержащий сателлиты, которые с одной стороны имеют зубчатое колесо, с другой стороны звездочку, а передача крутящего момента от гибкого колеса к ведомому валу осуществляется через упругие толкатели.

На фиг. 1 изображена цепная волновая передача, разрез; на фиг. 2 - сечение А-А; на фиг. 3 соединительный упругий толкатель.

Цепная волновая передача содержит входной вал 1, выходной вал 2, жесткое колесо 2 с зубчатым венцом, генератор волн, представляющий из себя водило 3 с сателлитами 14, установленными на подшипниках, подшипники установлены на осях 4. Зубчатые колеса сателлитов 14 и звездочки 6 сателлитов 14 имеют равные диаметры делительных окружностей. Гибкое колесо 8 выполнено в виде замкнутой цепи, к которой крепятся чашки упругих толкателей 11, ножки упругих толкателей 12 крепятся к выходному валу 2 через проушины 10.

Цепная волновая передача работает следующим образом. Так как делительные окружности зубчатых колес 5 сателлитов 14 и звездочек 6 сателитов 14 равны, то при применении вместо гибкого колеса 8 жесткого цилиндрического колеса мы получили бы планетарную передачу с передаточным числом равным нулю, т.е. при сообщении движения входному валу, выходной вал оставался бы неподвижным. В предложенной передаче при вращении генератора волн на гибком колесе возникают волны деформации, за счет которых гибкому колесу сообщается движение. При этом передаточное отношение передачи не зависит от шага цепи и может быть вычислено по формуле:
U L₂/(L₁-L₂), где
L₂ длина делительной окружности жесткого колеса;
L₁ длина цепи.

Вращательное движение цепи передается на выходной вал через упругие толкатели, которые за счет пружины 13 обеспечивают плавную передачу движения от гибкого колеса выходному валу, а также устраняют провисание ненагруженных участков цепи.

Использование: машиностроение. Сущность изобретения: в цепной волновой передаче генератор волн выполнен в виде водила, несущего сателлиты. Сателлиты выполнены двухвенцовыми, в виде зубчатого колеса и звездочки. Зубчатое колесо введено в зацепление с жестким колесом. Звездочка введена в зацепление с гибким колесом, выполненным в виде цепи. Последняя связана с выходным валом посредством упругих толкателей. 3 ил.

Цепная волновая передача, содержащая корпус, входной и выходной валы, жесткое колесо, генератор волн, гибкое колесо, выполненное в виде цепи, и соединительное звено, связывающее цепь с выходным валом, отличающаяся тем, что генератор волн выполнен в виде водила, несущего сателлиты, представляющие собой расположенные на одном валу зубчатое колесо и звездочку, причем зубчатое колесо введено в зацепление с жестким колесом, звездочка с цепью, а соединительное звено выполнено в виде упругих толкателей, связывающих цепь с выходным валом.