Волновой шаговый двигатель Советский патент 1983 года по МПК F15B11/12 F04C5/00 

Изобретение относится к гидравлическим исполнительным механизмам и может быть использовано в приводах различных систем автоматического управления, в том числе в промышленных роботах и манипуляторах. Известно устройство, содержащее зуОчатую передачу, имеющую жесткое, связанное с выходным валом, и гибкое колеса, волнообразователь, имеющий несколько рядов автономно управляемых цилиндров с толкателями, взаимодействующим-и с гибким колесом зубчатой передачи и источник давления, связанный с цилиндрами волнообразователя 1. Недостатком известного устройства является строго определенное положение вектора крутящего момента относительно оси выходного вала. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей двигателя путем обеспечения различных угловых перемещеНИИ вектора крутящего момента в пространстве относительно оси выходного вала. Поставленная цель достигается тем, что в волновом шаговом двигателе, содержащем зубчатую передачу, имеющую жесткое, связанное с выходным валом, и гибкое колеса, волнообразователь, имеющий несколько рядов автономно управляемых цилиндров с толкателями, взаимодействующими с гибким колесом зубчатой передачи, и источник давления, связанный с цилиндрами волнообразователя, поверхности волнообразователя, гибкого и жесткого колес выполнены сферическими, а цилиндры расположены равномерно по сферической поверхности волнообразователя в плоскостях, проходящих через центр сферы. Кроме того, с целью уменьшения потребляемой мощности на деформацию гибкого колеса внутренняя поверхность жесткого колеса выполнена в виде эллипсоида. На фиг. 1 изображен герметичный волновой шаговый двигатель с волнообразователем шарообразной формы внутреннего расположения, разрез; на фиг. 2 - рэзрез А-А на фиг. 1, варианты исполнения с жестким колесом, имеющим сферическую поверхность (выше оси Х-Х) и эллипсоидальную форму (ниже оси Х-Х); на фиг. 3 - герметичный волновой щаговый двигатель с волнообразователем наружного расположения; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3, варианты исполнения (выще оси У-У жесткое колесо имеет эллипсоидальную форму); на фиг. 5 - узел I на фиг. 1; на фиг. 6 - узел II на фиг. 3. Волновой шаговый двигатель содержит зубчатую передачу (не показана), имеющую жесткое колесо I, связанное с выходным валом 2, и гибкое колесо 3, волнообразователь 4, имеющий несколько рядов автономно управляемых цилиндров (не показаны) с толкателями 5, и источник давления (не показан), связанный с цилиндрами волнообразователя. Подвижная шаровая- опора 6 жесткого колеса 1 имеет промежуточную опору 7 вращения. Устройство работает следующим образом. При подаче управляющего сигнала в секторы цилиндров, расположенных симметрично по диаметру в плоскости, перпендикулярной оси выходного вала 2, проходящей через центр сферы, происходит деформация гибкого колеса 3. Количество секторов определяет чис.:о волн деформации гибкого колеса 3. При поочередной подаче и отключении управляющего, сигнала в цилиндры таким образом, чтобы секторы рабочих цилиндров перемещались в плоскости, перпендикулярной оси вь1ходного вала 2, происходит перемещение волны деформации гибкого колеса 3, в результате чего появляется крутя1ЦИЙ момент, вектор которого направлен вдоль оси выходного вала 2. При подаче управляющего сигнала в секторы цилиндров, расположенных в плоскости, проходящей через центр сферы под некоторым углом к оси волнообразователя 4, вектор крутящего момента будет перпендикулярен этой плоскости и, следовательно, изменит свое положение в пространстве. В результате подачей управляющих сигналов в секторы цилиндров, расположенных в плоскостях под различным углом к оси волнообразователя 4, проходящих через центр сферы, осуществляется управление вектором крутящего момента в пространстве. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности гидравлических исполнительных механизмов и может быть использовано в приводах различных систем автоматического управления. -Л

l/2.J

1. ВОЛНОВОЙ ШАГОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий зубчатую передачу, имеющую жесткое, связанное с выходным валом, и гибкое колеса, волнообразователь. имеющий несколько рядов автономно управляемых цилиндрбв с толкателями, взаимодействующими с гибким колесом зубчатой передачи, и источник давления, связанный с цилиндрами волнообразователя, отличающийся тем, что, с целью расширения его функциона.1Ы1ы.х возмож Юс1х-н обеспечения различных угловых перемещений вектора крутящего момента в пространстве относительно оси выходного вала, повер.чности волнообразователя, гибкого и жесткого колес выполнены сферическими, а цилиндры расположены равномерно по сферической поверхности волнообразователя в плоскостях, проходящих через центр сферы. 2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьщения потребляемой мощности на деформацию гибкого колеса, внутренняя поверхность жесткого колеса выполнена в виде эллипсоида. О СП ГО со СХ)