Одноволновая зубчатая передача Советский патент 1992 года по МПК F16H1/00 

Изобретение относится к машиностроению и приборостроению, в частности к волновым зубчатым передачам.

Известна одноволновая зубчатая передача, включающая жесткое и гибкое колеса с разностью чисел зубьев равной единице и дисковый генератор волн.

Недостатком известного решения является невысокой ресурс работы передачи, за счет наличия деформации гибкого колеса по малой оси присущей двухволновым зубчатым передачам.

Наиболее близким по технической сущности является одноволновая зубчатая передача, содержащая жесткие и гибкие колеса с разностью чисел зубьев равной единице и генератор волн состоящий из трех роликов (дисков), два из которых с одинаковыми радиусами, третий - несколько больше. Центры вращения всех дисков лежат на одной оси, а угол зоны неподвижного контакта меньше 180° (дуга Uae).

Недостатком этой передачи является симметричность формы деформации гибкого колеса в двух взаимно перпендикулярных

vj о к о

ел

плоскостях, одна из которых проходит через центры вращения дисков, что создает форму деформации гибкого колеса, присущую двухволновым зубчатым передачам и напряженно-деформированное состояние соответствующее этому типу передач, а этом, в свою очередь, ограничивает ресурсные возможности передачи,

Целью изобретения является повышение ресурса одноволновой зубчатой передачи за счет снижения напряжений в гибком колесе.

Указанная цель достигается тем, что в одноволновой зубчатой передаче, содержащей жесткое и гибкое колеса и дисковый генератор волн, один из дисков выполнен с наружным диаметром D равным Z2dBH/Zi- Д где Zi, 2.2 - число зубьев соответственно гибкого и жесткого колес; - внутренний диаметр гибкого колеса в недеформированном состоянии; А- приращение радиуса-вектора деформации гибкого колеса; А (1,1...1,3) т, т - модуль зацепления передачи; центр вращения диска смещен относительно оси передачи на величину Е А/2. Два других диска выполнены с наружным диаметром, равным

d Z2dBH/Zi-2e,

где е a/sin p - эксцентриситет дисков относительно оси передачи;

а (0,4...3) m A sin p/(cos f 1) - величина, определяющая положение центров вращения дисков;

80° 2 р 160°-угол зоны неподвижного контакта зубьев колес, а оси последних смещены симметрично относительно плоскости, проходящей через оси вращения генератора и первого диска. Диски меньшего диаметра расположены между дисками большего диаметра.

На фиг.1 схематично изображена одно- волновая зубчатая передача в поперечном сечении; на фиг.2 -сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - один из вариантов выполнения одноволновой зубчатой передачи в продольном сечении с двумя центральными дисками диаметра D.

Передача содержит гибкое колесо 1, зацепляющееся с ним жесткое колесо 2, число зубьев которого отличается на единицу от числа зубьев гибкого колеса 1 и дисковый генератор волн с центром вращения в т.О. На валу 3 генератора волн эксцентрично установлено три диска 4, 5 и 6. Диски 4 и 5 диаметра d, с центром вращения в точках От, предназначены для формирования зон зацепления на входе и выходе зубьев гибкого 1 и жесткого 2 колес на границах угла 2 р, значения которого могут быть изменены в пределах 80°... 160°. Диск 6, диаметра D с центром вращения в т.Оз, служит для прида- ния формы гибкому колесу 1 в зоне большой и малой полуосей деформации.

Диаметр D диска 6 определен из условия

10

D Z2dBH/Zi-A;

где Zi, Za - числа зубьев соответственно гибкого 1 и жесткого 2 колес;

dBH - внутренний диаметр гибкого коле- са 1 в недеформированном состоянии;

А - приращение радиуса-вектора деформации гибкого колеса; А (1,1...1,3)т; меньшее значение соответствует кинематическим передачам, большее - силовым; m - модуль зацепления передачи.

Эксцентриситет Е диска 6 определяется по зависимости

Е ООз Д/2.

Диаметр d дисков 4 и 5 определяется из условия

d Z2dBH/Zi-2e;

где е 002 OOi a/sin p- эксцентриситет дисков 4 и 5 относительно оси О вращения генератора;

а (0.4...3) m A sin yV(cos н- 1) величина, определяющая положение центров Oi и 02 вращения дисков 4 и 5 относительно плоскости, проходящей через точки О и Оз;

р - угол половины зоны неподвижного

контакта зубьев колес 1 и 2 в зацеплении передачи, граничные значения выбираются по критерию отсутствия интерференции профилей зубьев колес 1 и 2, которая устраняется за счет уменьшения высот головок

зубьев колес (коэффициент ha 0,5...0,7 для мелкомодульных передач, m 1 мм), меньшему значению угла (р 40° соответствует ha 0,5, большему значению угла р 80° - соответствует ha 0,7.

В осевом сечении диск 6 расположен на валу 3 генератора волн между дисками 4 и 5 (фиг.2). Все диски установлены в пределах длины зубчатого венца гибкого колеса 1,

Возможен вариант выполнения продольного сечения одноволновой зубчатой передачи с дисковым генератором волн, где диски 4 и 5 расположены между двумя дисками 6 и 7 (фиг.З). Эти диски также установлены в пределах длины зубчатого венца гибкого колеса 1.

Передача работает следующим образом.

При вращении генератора 3 волн диски 4,5 и 6 деформируют гибкое колесо 1, которое за счет разницы в числах зубьев с жестким колесом 2 преобразует деформацию во вращательное движение, в зависимости от того, какое из колес передачи останов- лено, либо гибкого колеса 1, либо жесткого колеса 2,

Таким образом по сравнению с прототипом увеличивается ресурс одноволновой зубчатой передачи за счет ее конструктив- ного выполнения, то есть за счет уменьше- ния напряженно-деформированного состояния гибкого колеса.

Формулаизобретения

1. Одновол новая зубчатая передача, содержащая жесткое и гибкое колеса и дисковый генератор волн, отличающаяся тем, что, с целью увеличения ресурса рабо- ты передачи, один из дисков выполнен с наружным диаметром, равным

D Z2dBH/Zi- A,

где Zi, 2.1 - число зубьев гибкого и жесткого колес;

с1Вн внутренний диаметр гибкого колеса в недеформированном состоянии;

А - приращение радиуса-вектора деформации гибкого колеса, Д (1,1...1,3)т;

т - модуль зацепления передачи, центр вращения диска смещен относительно оси передачи на величину Е А/2, два других диска выполнены м наружным диаметром, равным

d Z2dBH/Zi-2e,

где е a/sin p - эксцентриситет дисков относительно оси передачи, а (0,4...3) m A sin p/(cos р 1) - величина, определяющая положение центров вращения дисков 80° 2 р 160° угол зоны неподвижного контакта зубьев колес, а оси последних смещены относительно плоскости, проходящей через оси вращения, генератора и первого диска.

2. Передача по п. 1,отличающаяся тем, что диски меньшего диаметра расположены между дисками большего диаметра.

Использование: в машиностроении и приборостроении в частности в волновых зубчатых передачах. Сущность изобретения: устройство содержит жесткое и гибкое колеса и дисковый генератор волн. Один из дисков выполнен с наружным диаметром, равным D Z2dBH/Zi- Д где Zi, 7.2 - число зубьев гибкого и жесткого колес, den - внутренний диаметр гибкого колеса в недеформированном состоянии, Д- приращение радиуса-вектора деформации гибкого колеса. Центр вращения диска смещен относительно оси передачи на величину Е Д/2, два других диска выполнены с наружным диаметром, равным d Z2dBH/Zi-2e, где е a/sin p - эксцентриситет дисков относительно оси передачи, а (0,4...3) m Д sin p/(cos p± 1) - величина, определяющая положение центров вращения дисков 80° 2 р 160° - угол зоны неподвижного контакта зубьев колес; а оси последних смещены симметрично относительно плоскости, проходящей через оси вращения, генератора и первого диска 1 з.п.ф-лы, 3 ил. ел С

гЛ

--г

Фиг.1