ВОЛНОВОЙ ПРИВОД Российский патент 1997 года по МПК F16H1/00 

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

Известен волновой привод, содержащий корпус, размещенные в нем электродвигатель и волновую передачу, а также промежуточный редуктор между валом электродвигателя и генератором волн [1] Недостаток этой волновой передачи значительные осевые габариты, что вызвано установкой подшипников выходного вала с одной стороны генератора волн.

Этого недостатка лишен волновой привод, выбранный в качестве прототипа, содержащий корпус с крышкой, установленные в нем волновую передачу с неподвижным гибким колесом и жестким колесом, размещенным на валу привода, плату с по меньшей мере одним электродвигателем, выходной вал которого через редуктор связан с генератором волн волновой передачи, установленным на валу привода на подшипниках [2] Установка подшипников выходного вала по разные стороны генератора волн позволяет существенно снизить осевые габариты.

Недостаток такого волнового привода значительные габариты и масса, что обусловлено наличием корпуса в виде цилиндра большого диаметра с двумя дисками. Его основное назначение обеспечивать точное взаиморасположение подшипников выходного вала во время эксплуатации. Выбранная схема расположения электродвигателей внутри неподвижного гибкого колеса вызывает также выполнение платы для размещения электродвигателей в виде стакана с дном, цилиндрическая часть которого имеет значительную массу. В условиях авиационной и особенно ракетной техники наличие избыточной и массы габаритов крайне нежелательно, что объясняется малыми располагаемыми для размещения агрегатов объемами и высокой удельной стоимостью вывода груза на орбиту.

Техническим результатом, достигаемым с помощью изобретения, является снижение габаритов и массы.

Этот результат достигается за счет того, что в известном волновом приводе, содержащем корпус, установленный в нем на двух подшипниках выходной вал, волновую передачу с жестким и гибким колесами, внутри гибкого колеса которой размещен генератор волн и плата с по меньшей мере одним электродвигателем, при этом выходной вал жестко связан с выходным звеном волновой передачи, а генератор волн снабжен зубчатым венцом, входящим в зацепление с зубчатым колесом электродвигателя, согласно изобретению жесткое колесо выполнено неподвижным, корпус выполнен в виде жесткого колеса волновой передачи с установленным на нем неподвижно полым пальцем, подшипники установлены внутри пальца, а плата размещена в кольцевом пространстве между гибким колесом и пальцем, при этом генератор волн установлен на корпусе, и в стенке корпуса между генератором волн и ближайшим к нему подшипником выходного вала выполнен канал для вывода провода электродвигателя. Совокупность всех указанных существенных признаков позволяет уменьшить диаметр цилиндрической части корпуса, устранить в его конструкции стенки в виде дисков и существенно уменьшить диаметр и длину цилиндрической части платы для размещения электродвигателей. Все это приводит к существенному снижению массы и габаритов.

На чертеже приведен пример конкретного выполнения волнового привода, продольный разрез.

Волновой привод содержит корпус 1, выполненный в виде жесткого колеса 2 волновой передачи с установленным на нем неподвижно полым пальцем 3. Жесткое колесо 2 выполнено неподвижным. Внутри пальца 3 установлены подшипники 4 выходного вала 5. На валу 5 жестко установлено гибкое колесо 6 волновой передачи. Генератор волн 7 установлен на корпусе 1 на подшипнике 8. Генератор волн 7 снабжен зубчатым венцом 9, входящим в зацепление с зубчатым колесом 10, установленным на валу электродвигателя 11. В кольцевом пространстве между гибким колесом 6 и пальцем 3 размещена плата 12, на которой установлен электродвигатель 11. Плата 12 закреплена на корпусе 1 винтами 13. В стенке корпуса 1 между генератором волн 7 и ближайшим к нему подшипником 4 выходного вала выполнен канал 14 для вывода провода 15 электродвигателя 11. Волновой привод работает следующим образом. При включении электродвигателя 11 вращение его ротора через зубчатое колесо 10 и венец 9 передается на генератор волн 7. Генератор волн 7 деформирует гибкое колесо 6, вводит его в зацепление с жестким колесом 2 и приводит в движение гибкое колесо 6 и вал 5. Провод 15 выходит из корпуса 1 через канал 14. Стенка корпуса 1 на участке между подшипниками 4 и 8 является единственным местом, где возможен вывод провода, так как во всех остальных направлениях электродвигатель 11 окружен подвижными частями, подвод электропитания через которые возможен, но крайне сложен и нетехнологичен (устройство вращающихся контактов и т.п.). Существенным для реализации изобретения является наличие только одного электродвигателя, но могут быть использованы и несколько электродвигателей, передающих момент на венец 9. Их расположение полностью аналогично расположению электродвигателя 11, поэтому они не изображены на иллюстрациях. Однако в формуле изобретения это нашло отражение в обобщающем признаке "плата по меньшей мере с одним электродвигателем". Совокупность всех указанных существенных признаков позволяет уменьшить диаметр цилиндрической части корпуса 1 до диаметра пальца 3, устранить в конструкции стенки корпуса в виде дисков (имеющиеся в прототипе) и существенно уменьшить диаметр и длину цилиндрической части платы 12 для размещения электродвигателей 11. По сравнению с прототипом осевые габариты снижаются на толщину двух стенок корпуса, а радиальные габариты на удвоенную толщину цилиндрической части корпуса. По предварительным расчетам снижение габаритов в каждом направлении составляет 6 -10% а снижение массы - около 10% что позволяет рекомендовать привод к использованию в агрегатах авиационной и космической техники.

Использование: детали машин. Сущность изобретения: волновой привод содержит корпус, установленный в нем на двух подшипниках выходной вал, волновую передачу с жестким и гибким колесами, внутри гибкого колеса которой размещен генератор волн и плата с по меньшей мере одним электродвигателем. Выходной вал жестко связан с выходным звеном волновой передачи. Генератор волн имеет зубчатый венец, входящий в зацепление с зубчатым колесом электродвигателя. Жесткое колесо выполнено неподвижным. Корпус выполнен в виде жесткого колеса волновой передачи с установленным на нем неподвижно полым пальцем. Подшипники установлены внутри пальца, а плата размещена в кольцевом пространстве между гибким колесом и пальцем. Генератор волн установлен на корпусе. В стенке корпуса между генератором волн и ближайшим к нему подшипником выходного вала выполнен канал для вывода провода электродвигателя. 1 ил.

Волновой привод, содержащий корпус, установленный в нем на двух подшипниках выходной вал, волновую передачу с жестким и гибким колесами, внутри гибкого колеса которой размещен генератор волн и плата с по меньшей мере одним электродвигателем, при этом выходной вал жестко связан с выходным звеном волновой передачи, а генератор волн снабжен зубчатым венцом, входящим в зацепление с зубчатым колесом электродвигателя, отличающийся тем, что жесткое колесо выполнено неподвижным, корпус выполнен в виде жесткого колеса волновой передачи с установленным на нем неподвижно полым пальцем, подшипники установлены внутри пальца, а плата размещена в кольцевом пространстве между гибким колесом и пальцем, при этом генератор волн установлен на корпусе, а в стенке корпуса между генератором волн и ближайшим к нему подшипником выходного вала выполнен канал для вывода провода электродвигателя.