ПРИВОД Российский патент 1997 года по МПК F16H1/48 F16H57/08 

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

Известен привод, содержащий корпус, размещенные в нем электродвигатель и редуктор, а также измерительную аппаратуру блок контактов [1] Недостатком этого привода являются значительные габариты и масса, вызванные использованием коллекторного электродвигателя и многоступенчатого цилиндрического редуктора.

Этого недостатка лишен привод-прототип, содержащий корпус, установленный в цилиндрической расточке корпуса моментный электродвигатель с кольцевым ротором, плату, установленную на статоре электродвигателя, редуктор, выходной вал, установленный в подшипниках корпуса, герметизирующий кожух, измерительную аппаратуру и электрические соединители, а также провода, соединяющие выводы электродвигателя и измерительной аппаратуры с электрическими соединителями [2] Применение электродвигателя с кольцевым ротором (моментного электродвигателя) позволяет существенно увеличить развиваемый электродвигателем момент, снизить передаточное число редуктора и уменьшить габариты и массу привода.

Недостатком такого привода является низкая вибропрочность и значительная амплитуда колебаний привода, что вызвано малым сопротивление изгибу сечения корпуса привода. Высокий уровень вибраций, характерный для приводов ракетной техники, в сочетании с невысоким моментом сопротивления изгибу приводит к резонансу элементов привода и вызывает отказ элементов, размещенных в зонах максимальной амплитуды вибраций (в частности, при испытаниях приводов на вибропрочность неоднократно отмечались случаи разрушения электрических соединителей, размещенных на герметизирующем кожухе). Повышение вибропрочности и момента сопротивления изгибу традиционными методами приводит к увеличению габаритов и массы привода.

Техническим результатом, достигаемым с помощью заявленного изобретения, является повышение вибропрочности и снижение амплитуды изгибных деформаций привода без увеличения массы.

Этот результат достигается за счет того, что в известном приводе, содержащем корпус, установленный в цилиндрической расточке корпуса моментный электродвигатель с кольцевым ротором, плату, установленную на статоре электродвигателя, редуктор, выходной вал, установленный в подшипниках, герметизирующий кожух, измерительную аппаратуру и электрические соединители, а также провода, соединяющие выводы электродвигателя и измерительной аппаратуры с электрическими соединителями, согласно изобретению на наружной поверхности корпуса выполнены бобышки с расточками, в которых размещены электрические соединители, в корпусе выполнены отверстия, соединяющие расточки с торцом корпуса, контактирующим с фланцем электродвигателя, а во фланце электродвигателя и плате выполнены полости, сообщающиеся с отверстиями корпуса, а провода размещены в этих полостях и отверстиях. Наиболее технологичным является формирование полостей лысками, выполненными на фланцах электродвигателя и платы, и внутренней поверхностью герметизирующего кожуха. Совокупность всех указанных существенных признаков позволяет обеспечить достижение указанного технического результата, поэтому заявленное решение соответствует критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 приведен пример конкретного выполнения планетарного привода, ломаный разрез, на фиг. 2 то же, вид слева (герметизирующий кожух не показан), на фиг. 3 то же, вид справа.

Привод содержит корпус 1, установленные в его расточке моментный электродвигатель со статором 2 и кольцевым ротором 3 и плату 4, установленную на статоре 2 электродвигателя. В корпусе также размещен планетарный редуктор 5 и выходной вал 6 привода. Вал 6 установлен в подшипниках 7 и 8 корпуса. Привод содержит также герметизирующий кожух 9, измерительную аппаратуру три датчика положения 10 выходного вала, установленные на плате 4, и электрические соединители 11, а также провода 12, соединяющие выводы статора 2 электродвигателя и датчиков 10 с электрическими соединителями 11. На наружной поверхности корпуса 1 выполнены бобышки 13 с расточками 14, в которых размещены электрические соединители 11, в корпусе 1 выполнены отверстия 15, соединяющие расточки 14 с торцом корпуса 1, контактирующим с фланцем электродвигателя, а во фланце статора 2 электродвигателя и плате 4 выполнены полости 16, сообщающиеся с отверстиями 15. Провода 12 размещены в этих полостях и отверстиях. В данном примере полости образованы лысками 17, выполненными на фланцах электродвигателя и платы 4, и внутренней поверхностью герметизирующего кожуха 9. Полости могут быть образованы и выполнением отверстий во фланцах электродвигателя и платы, однако выполнение лысок более технологично и снижает массу привода. Привод работает следующим образом: при подаче питания на статор 2 электродвигателя вращение ротора 3 через редуктор 5 передается на вал 6, вращающийся в подшипниках 7 и 8. Датчики положения 10 регистрируют положение выходного вала 6. Сигналы с них через провода 12 передаются на соединители 11, к которым подстыкована внешняя кабельная сеть. За счет размещения бобышек 13 на наружной поверхности корпуса 1 (что стало возможным благодаря наличию отверстий 15 и полостей 16) существенно увеличиваются моменты инерции и моменты сопротивления сечения корпуса. Так, при размерах (см. фиг. 3) D 100 мм, d 92 мм, b 4 мм, h 20 мм момент инерции относительно оси X сечения, проходящего через оси бобышек, превышает момент инерции корпуса с такими же диаметрами, но без бобышек в 1,61 раза, а момент сопротивления в 1,146 раза. Результаты получены по известной из сопротивления материалов методике [3] В результате снижаются напряжения в корпусе и за счет увеличения момента сопротивления существенно снижается амплитуда вибраций привода, что существенно повышает вибропрочность. При этом важно, что результат достигается без увеличения массы привода, так как соединители и места для их крепления существуют и в прототипе. Указанные преимущества существенно расширяют область применения привода, так как позволяют устанавливать привод на элементы конструкции, подверженные сильным вибрациям, характерным для ракетной техники.

Использование: детали машин. Сущность изобретения: привод содержит корпус, моментный электродвигатель с кольцевым ротором, плату, редуктор, выходной вал, установленный в подшипниках, герметизирующих кожух, измерительную аппаратуру и электрические соединители, а также провода, соединяющие выводы электродвигателя и измерительной аппаратуры с электрическими соединителями. На наружной поверхности корпуса выполнены бобышки с расточками, в которых размещены электрические соединители. В корпусе выполнены отверстия, соединяющие расточки с торцом корпуса, контактирующим с фланцем электродвигателя. Во фланце электродвигателя и плате выполнены полости, сообщающиеся с отверстиями корпуса. Провода размещены в этих полостях и отверстиях. Полости могут быть образованы лысками, выполненными на фланцах электродвигателя и платы, и внутренней поверхностью герметизирующего кожуха. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Привод, содержащий корпус, установленный в цилиндрической расточке корпуса моментный электродвигатель с кольцевым ротором, плату, установленную на статоре электродвигателя, редуктор, выходной вал, установленный в подшипниках, герметизирующий кожух, измерительную аппаратуру и электрические соединители, а также провода, соединяющие выводы электродвигателя и измерительной аппаратуры с электрическими соединителями, отличающийся тем, что на наружной поверхности корпуса выполнены бобышки с расточками, в которых размещены электрические соединители, в корпусе выполнены отверстия, соединяющие расточки с торцом корпуса, контактирующим с фланцем электродвигателя, во фланце электродвигателя и плате выполнены полости, сообщающиеся с отверстиями корпуса, а провода размещены в этих полостях и отверстиях. 2. Привод по п.1, отличающийся тем, что полости образованы лысками, выполненными на фланцах электродвигателя и платы, и внутренней поверхностью герметизирующего кожуха.