Волновая зубчатая передача Советский патент 1990 года по МПК F16H1/00 

Изобретение относится к волновым зубчатым редукторам с кулачковым генератором волн. Цель изобретения состоит в повышении нагрузочной способности волновой зубчатой передачи за счет выравнивания нагрузки по длине зубьев. Жесткое колесо передачи содержит два коаксиально расположенных кольца 3 и 4. Одно кольцо 3 выполнено тонкостенным с внутренними зубьями, контактирующими с зубьями гибкого колеса 2, и соединяется фланцем 5 с другим жестким в радиальном направлении кольцом 4 со стороны, противоположной свободному торцу гибкого колеса 2. Внутренняя поверхность жесткого кольца 3 имеет коническую поверхность с образующей, параллельной образующей гибкого колеса 2 в деформированном состоянии. Такая конструкция жесткого колеса позволяет увеличить податливость контактирующих элементов в зоне максимальной концентрации нагрузки и уменьшить неравномерность распределения нагрузки по длине зубьев. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Фиг

3

Изобретение относится к машино- строению, а именно к волновым зубчатым редукторам с кулачковым генератором волн.

Целью изобретения является повышение нагрузочной способности волновой зубчатой передачи за счет выравнивания нагрузки по длине зубьев.

На фиг. 1 представлена волновая передача, продольный разрез; на фиг.2 расчетная схема при креплении фланца со стороны свободного торца гибкого колеса; на фиг. 3 расчетная схема при креплении фланца со стороны, про тивоположной свободному торцу.

Волновая зубчатая передача содержит генератор 1 волн, гибкое колесо 2 и жесткое колесо, состоящее из двух коаксиальных колец 3 и 4. Упругое в окружном направлении тонкостенное кольцо 3 с внутренними зубьями, контактирующими с зубьями гибкого колеса 2, соединено с жестким кольцом 4 посредством фланца 5 со стороны, противоположной свободному торцу гибкого колеса 2. Внутренняя поверхность жесткого кольца выполнена конической с углом наклона образую1

щей, равным углу наклона образующей гибкого колеса в деформированном состоянии .

На схемах показано взаимное положение зубьев гибкого (снизу) и жесткого (сверху) колес при отсутствии нагрузки. Угол перекоса между зубьями - (3 . Левый торец соответствует свободному торцу гибкого колеса. Пружины имитируют податливость участков зуба тонкостенного цилиндра жесткого колеса. Схема на фиг. 2 относится к случаю, когда фланец крепления находится со стороны свободного торца гибкого колеса. Схема на фиг. 3 соответствует варианту, когда фланец крепления находится со стороны, противоположной свободному торцу гибкого колеса. Зуб жесткого колеса условно расчленен на три участка. При за- гружении зацепления каждый участок перемещается на величину Ј, , $ и

соответственно.

С, , С2 и

жесткость участков. В соответствии с рассматриваемыми схемами С, С7 Сл, ft, $ 7 Ј . Пунктирная линии на фиг. 3 показывтет положение участков при загружрнии передачи. Величина сил, воздействующих на участки, пропорциональна жесткости и величине деформации , т.е.:

с,;

S,

Б S, С3;

э

S, с

S Сг; $ С4.

0

0

0

5

0

5

0

Из сопоставления можно получить

F, F, ; F4 F, т.е. концентрация нагрузки в первом случае (фиг. 2) больше, чем в случае на фиг. 3. Для жесткого колеса, выполненного из одной детали, жесткость зубьев по длине постоянна, т.е. С С Cj С, и неравномерность определяется только величиной деформации

,н

s , т.е. F; с$, ; F;

Сопоставляя результаты

г с К f, - Oj

с указанными зависимостями, видно,

i И

3 и концентрация нагрузки

что Ґ F

в первом случае больше по сравнению со случаем крепления фланца со стороны, противоположной свободному торцу гибкого колеса.

Передача работает следующим образом.

Вращение от быстроходного вала передается на генератор 1 волн, который деформирует гибкое колесо 2, находящееся в зацеплении с зубьями тонкостенного кольца 3 жесткого колеса. Благодаря разному количеству зубьев гибкого и жесткого колес вращения генератора 1 волн вызывает их относительное вращение. Например, при неподвижном гибком колесе 2 вращение с жесткого колеса передается на тихоходный вал (не показан).

Способ крепления тонкостенного кольца к жесткому со стороны, противоположной свободному торцу гибкого колеса, а также имеющийся зазор этого кольца с внутренней конической поверхностью жесткого в радиальном направлении кольца увеличивает окружную и радиальную податливость тонкостенного кольца а зоне, максимальной концентрации нагрузки. Это приводит к выравниванию нагрузки по длине зубьев и, соответственно, к повышению нагрузочной способности передачи.

Формула

т обретения

действия с гибким колесом тонкостенного кольца с фланцем для крепления его в осевом направлении к жесткому кольцу, отличающаяся тем что, с целью повышения нагрузочной способности передачи за счет выравни вания нагрузки по длине зубьев, тонкостенное кольцо закреплено на жестЬ F fa

53 42296

ком кольце со стороны, противоположной свободному торцу гибкого колеса. 2. Передача по п. 1, отлича

, с ю щ а я с я тем, что внутренняя поверхность жесткого кольца выполнена конической с образующими, параллельными образующим гибкого колеса в деформированном состоянии.