Волновая муфта для передачи вращения в герметизированный объем Советский патент 1992 года по МПК F16H1/00 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для точной передачи угловых перемещений в герметизированное пространство.

Известна волновая муфта, содержащая ведущий и ведомый генераторы в виде кулачков и гибких подшипников, а также размещенную между генератором гибкую трубу.

Недостатком известной муфты является наличие люфта, обусловленного зазорами между трубой и генераторами, между шариками и обоймами подшипников, необходимыми для исключения заклинивания шариков при колебаниях температуры, а также для сборки, что снижает точность передачи угловых перемещений.

Цель изобретения - повышение точности путем исключения люфта при реверсировании вращения.

Поставленная цель достигается за счет того, что в волновой муфте для передачи вращения в герметизированный объем, содержащий ведущий и ведомый генераторы

в виде кулачков и гибких подшипников, а также размещенную между генераторами гибкую трубу, ведомый генератор снабжен дополнительным кулачком эллипсной формы, соединенным с основным кулачком посредством пружины кручения, и дополнительным гибким подшипником, установленным на дополнительном кулачке, при этом гибкие подшипники ведомого генератора установлены один относительно другого с осевым зазором, расположенным между торцами подшипника ведущего генератора.

На фиг.1 изображена муфта, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Волновая муфта содержит ведущий генератор в виде кулачка 1 и гибкого подшипника 2, гибкую трубу 3. Ведомый генератор состоит из основного 4 и дополнительного 5 кулачков с насаженными на них гибкими подшипниками 6 и 7 Кулачки 4 и 5 соединены пружиной 8 кручения. Оба гибких подшипника 6 и 7 ведомого генератора расположены вдоль оси гибкой трубы с зазором

СП

с

1

о

N) О

Јь

h, исключающим трение между наружными обоймами подшипников. Величина этого зазора не должна превышать ширины подшипника 2, а сам зазор должен быть расположен между плоскостями торцов подшипника 2, чтобы обеспечить взаимодействие гибких подшипников ведущего и ведомого генераторов через стенку гибкой трубы 3.

Исполнительный механизм, например заслонка гидравлического регулятора, соединяется с любым из кулачков ведомого генератора с помощью вала 9. Усилие для прижатия подшипников б и 7 через стенку гибкой трубы 3 к гибкому подшипнику 2 обеспечивается некоторой закруткой пружины 8 при сборке муфты.

При использовании муфты труба 3 крепится торцом к корпусу прибора, а кулачок 1 вращается вокруг оси Б от какого-либо привода. Наружное кольцо подшипника 2 зафиксировано от проскальзывания относительно кулачка 1 трением, обусловленным деформацией кулачка 2 при сборке ведущего генератора. Внутреннее кольцо подшипника 2 и наружные кольца подшипников 6 и 7 зафиксированы относительно трубы 3 за счет трения, обусловленного воздействием пружины 3 через кулачки 4 и 5 и подшипники 6 и 7 на трубу 3 и подшипник 2, некоторая часть сил трения обусловлена упругой деформацией гибкой трубы 3 при сборке муфты. Вращение кулачка 1 и соответствующее вращение наружного кольца подшипника 2 вызовет перекатывание шаров подшипника и радиальную деформацию поверхностей внутреннего кольца подшипника 2 и трубы 3 в эллиптические цилиндры, ориентация осей симметрии которых совпадает с ориентацией осей симметрии внутренней эллиптической поверхности кулачка 1. Вращение кулачка 1, сопровождающееся изменением ориентации осей его эллиптической поверхности вызывает синхронное вращение осей симметрии эллиптической поверхности трубы 3. Зависимость изменения величины радиальной деформации участков трубы 3 от угла поворота кулачка 1 имеет периодический, волновой характер.

Таким образом, при вращении кулачка 1 в стенке невращающейся трубы 3 создаются волны упругой изгибной деформации. Преобразование волновой деформации гибкой трубы 3 во вращение ведомого генератора происходит следующим образом,

При вращении волны деформации по часовой стрелке (фиг.2) радиальная деформация трубы 3 в двух зонах контакта с подшипником 7 направлена к центру трубы и

вызывает радиальную деформацию наружного кольца подшипника 7, перекатывание его шаров и поворот внутреннего кольца подшипника 7 вместе с кулачком 5 по часовой стрелке на угол, равный углу поворота

волны деформации, т.е. на угол, равный углу поворота кулачка 1. Пружина 8 вращает кулачок 4 и вал 9 в том же направлении и на тот же угол, усилием пружины обеспечивается выбор всех зазоров между кольцами

подшипников 6 и 2 и трубой 3 и в подшипниках. Благодаря отсутствию зазоров радиальная деформация трубы 3 в двух зонах контакта трубы с подшипником 6 вызывает немедленно деформацию наружного кольца

подшипника 6 и изменение направления вращения внутреннего кольца подшипника 6, кулачка 4 и вала 9 на противоположное (против часовой стрелки).

Данная конструкция может быть использована и при неподвижном кулачке 1 и вращающейся трубе 3. Кулачки 4 и 5 сохраняют неизменное положение относительно кулачка 1, независимо от направления вращения, т.е. люфт при реверсировании направления вращения через неподвижную гибкую трубу исключен.

Использование данной муфты в точном регуляторе расхода жидкости позволяет увеличить ресурс за счет снижения напряжений в гибком элементе, уменьшить утечки жидкости,

Формула изобретения Волновая муфта для передачи вращения в герметизированный объем, содержащая ведущий и ведомый генераторы в виде кулачков и гибких подшипников, а также размещенную между генераторами гибкую трубу, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности путем исключения

люфта при реверсивном вращении, ведомый генератор снабжен дополнительным кулачком эллипсной формы, соединенным с основным посредством пружины кручения, и дополнительным гибким подшипником,

установленным надополнительном кулачке, при этом гибкие подшипники ведомого генератора установлены один относительно другого с осевым зазором, расположенным между торцами подшипника ведущего генератора.

В

Использование: для точной передачи угловых перемещений в герметизированное пространство. Сущность изобретения: муфта содержит ведущий генератор в виде кулачка 1 и гибкого подшипника 2. Ведомый генератор состоит из основного 4 и дополнительного 5 кулачков с установленными на них гибкими подшипниками 6 и 7. Кулачки 4 и 5 соединены между собой пружиной 8 кручения. Между генератора установлена гибкая труба 3. Подшипники 6 и 7 расположены с осевым зазором h, находящимся между торцам подшипника 2, чтобы обеспечить взаимодействие подшипников ведущего и ведомого генераторов через стенку гибкой трубы 3. 2 ил

Iflvel

Редактор М. Васильева

Составитель Г. Орлова Техред М.Моргентал

1

Фиг. 2

Корректор А. Долинич