РЕДУКТОР Российский патент 1998 года по МПК F16H1/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности касается приводов.

Известен редуктор, содержащий соосно расположенные и кинематически связанные планетарную и волновую передачи (Детали и механизмы приборов: Справочник/Под ред. Б.М.Уварова и др. - Изд. 2-е - Киев, Техника, 1987, с. 237, рис. 8, 13).

Известен редуктор, выполненный в виде размещенной в корпусе волновой дифференциальной передачи, одно из жестких зубчатых колес которой связано неподвижно с корпусом, другое жесткое зубчатое колесо неподвижно связано с выходным валом редуктора, а генератор волн - с входным валом редуктора.

Однако в известных редукторах изменение передаточного отношения редукторов невозможно без изменения конструкций.

Этот недостаток устраняется тем, что редуктор по изобретению содержит корпус, волновую передачу, выходной и входной валы и выполнен в виде двух соосно расположенных и кинематически связанных между собой дифференциальных волновых передач, при этом одно из жестких зубчатых колес одной из волновых передач связано неподвижно с корпусом, другое жесткое зубчатое колесо неподвижно связано с одним из жестких зубчатых колес другой волновой передачи, третье жесткое зубчатое колесо неподвижно связано с выходным валом, а кулачки генераторов волн волновых передач кинематически соединены с выходным валом редуктора.

На чертеже изображен предлагаемый редуктор, общий вид.

Редуктор содержит корпус 1, фланец 2 с закрепленным на нем двигателем 3, вал которого является входным валом 4 редуктора и выходной вал 5. В корпусе 1 редуктора соосно расположены две дифференциальные волновые передачи, содержащие жесткие зубчатые колеса 6, 7 и 8, 9, охватывающие гибкие зубчатые колеса 10 и 11, взаимодействующие через гибкие подшипники с генераторами 12 и 13 волн, связанными с входным валом 4. Жесткое зубчатое колесо 6 неподвижно закреплено на фланце 2, жесткие зубчатые колеса 7 и 8 неподвижно одно относительно другого связаны между собой, а жесткое зубчатое колесо 9 неподвижно закреплено на выходном валу 5.

Дифференциальные волновые передачи имеют разное передаточное отношение (например i₁ = 100; i₂ = 80). В каждой дифференциальной волновой передаче одно из жестких зубчатых колес имеет число зубьев, равное числу зубьев гибкого зубчатого колеса, а другое - отличное число зубьев, за счет чего и происходит смещение одного жесткого зубчатого колеса относительно другого в волновой передаче при повороте генератора волн. При этом при закреплении неподвижно относительно корпуса редуктора одного жесткого зубчатого колеса (с числом зубьев, равным числу зубьев гибкого зубчатого колеса) или другого (с числом зубьев, не равным числу зубьев гибкого зубчатого колеса) меняется направление вращения второго жесткого зубчатого колеса волновой передачи при неменяющемся направлении вращения генератора волн.

Редуктор работает следующим образом.

При вращении входного вала 4 гибкое зубчатое колесо 10 от действия генератора 12 волн, взаимодействуя с жестким зубчатым колесом 6, передает вращение через связанные между собой жесткие зубчатые колеса 7 и 8 гибкому зубчатому колесу 11, которое в свою очередь также от действия генератора 13 волн передает вращение жесткому зубчатому колесу 9 относительно жестких зубчатых колес 8 и 7, т.е. передается вращение выходному валу 5 редуктора. Происходит суммирование движений, когда жесткие зубчатые колеса распложены в таком порядке, когда при вращении генератора 12 и 13 волн жесткие зубчатые колеса 7 и 9 вращаются в одну сторону (угловая скорость выходного вала ω₁= ω₁+ω₂, где ω₁ - угловая скорость жесткого зубчатого колеса 7; ω₂ - угловая скорость жесткого зубчатого колеса 9 относительно жестких зубчатых колес 7 и 8), или вычитание движений, когда жесткие зубчатые колеса расположены в таком порядке, когда при вращении генераторов 12 и 13 волн жесткие зубчатые колеса 7 и 9 вращаются в разные стороны (угловая скорость выходного вала ω_II= ω₁-ω₂, где ω₁ - угловая скорость жесткого зубчатого колеса 7, ω₂ - угловая скорость жесткого зубчатого колеса 9 относительно жестких зубчатых колес 7 и 8).

Кроме того, если генератор 13 волн отсоединить от входного вала 4, то скорость вращения выходного вала 5 будет равна скорости вращения жесткого зубчатого колеса 7 (ω_III= ω₁) , так как в данном случае гибкое зубчатое колесо 11 будет выполнять роль зубчатой муфты, передающей вращение от жесткого зубчатого колеса 7 выходному валу 5. Если отсоединить генератор 12 волн от входного вала 4, то скорость вращения выходного вала 5 будет равна скорости вращения жесткого зубчатого колеса 9 относительно жестких зубчатых колес 7 и 8 (ω_IV= ω₂), так как в данном случае гибкое зубчатое колесо 10 будет выполнять роль зубчатой муфты, связывающей жесткое зубчатое колесо 8 через жесткие зубчатые колеса 7 и 6 с корпусом 1 редуктора.

В предлагаем редукторе изменением расположения жестких зубчатых колес и изменением фиксации генераторов волн двух дифференциальных волновых передач без изменения конструкции редуктора обеспечивается четыре значения угловых скоростей выходного вала (ω_I,ω_II,ω_III и ω_IV) и разные направления вращения выходного вал редуктора при одном направлении вращения входного вала, что обеспечивает универсальность и простоту конструкции редуктора.

Изобретение предназначено для получения четырех значений передаточных отношений при разных направлениях вращения выходного вала, при одном направлении вращения входного вала. Редуктор содержит две соосные и кинематически связанные между собой дифференциальные волновые передачи, включающие каждая генератор волн, гибкое колесо и два жестких зубчатых колеса. Генераторы волн обоих передач связаны с входным валом. Одно жесткое колесо первой дифференциальной волновой передачи неподвижно связано с корпусом, другое жесткое колесо - с жестким колесом другой дифференциальной волновой передачи, второе жесткое колесо которой неподвижно связано с выходным валом. 1 ил.

Редуктор, содержащий корпус, входной и выходной валы, дифференциальную волновую передачу, включающую два жестких зубчатых колеса, одно из которых неподвижно связано с корпусом, генератор волн, связанный с входным валом, и гибкое зубчатое колесо, отличающийся тем, что он снабжен другой соосной с первой и кинематически с ней связанной дифференциальной волновой передачей, включающей гибкое зубчатое колесо, генератор волн, связанный с входным валом, и два жестких зубчатых колеса, одно из которых неподвижно связано с другим жестким зубчатым колесом первой дифференциальной волновой передачи, а другое неподвижно связано с выходным валом.