Волновая передача Советский патент 1993 года по МПК F16H1/00 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в силовых механических передачах общего и специального назначения.

Известна волновая передача, включающая саморегулирующийся генератор, у которой на эксцентриковых шейках ведущего вала установлены эксцентричные втулки, причем, эксцентриситет втулки выполнен больше и в противоположную сторону от эксцентриситета шейки вала, а эксцентри- . крвые втулки разобщены между собой. При вращении вала под действием сил трения качения диска волнообразователя по гибкому колесу волновой передачи, сил трения в подшипймках диска, а также инерционных сил массы диска эксцентриковые втулки поворачиваются относительной шейки, вызываяувеличение суммарного эксцентриситета и величины передаваемого крутящего момента.

Известное устройство имеет недостаточную работоспособность. В силу того, что между эксцентриковыми втулками и шейками ведущего вала имеет место сухое трение, величина которого зависит от множества факторов (нормального давления, вибрации, количества смазки и величины зазора, температуры масла, наличия абразивных частиц и т.д.) момент трения, а следовательно, и величина суммарного эксцентриситета в процессе работы могут изменяться. Если момент трения мал, то величина эксцентриситета может достигнуть больших значений, что приводит к заклиниванию передачи и выходу из строя.

Наиболее близкой по технической сущности является волновая передача, содержащая, корпус, жесткое и гибкое колеса, ведущий вал с эксцентриковой шейкой, ге- нератор волн, выполненный из дисков, уста- новленйых посредством подшипников на эксцентриковых шейках и эксцентриковое устройство для регулирования величины радиальной деформации гибкого колеса, выполненное в виде эксцентриковых втулок.

Эксцентриковые втулки установлены между подшипниками дисков и эксцентриел

XI о

о

00

о

00

ковыми шейками ведущего вала и связанных между собой с помощью упругой связи, например сильфона. Причем одна из назван- ных втулок связана с валом посредством i зубчатой муфты, обеспечивающей фикса- 5 цию обеих втулок на валу.

Недостатком данного устройства является то, что из-за переменного момента трение в сопряжениях шейки ведущего вала с эксцентриковыми втулками (ближнюю к 10 приводу втулку) при повороте на фиксированный угол внешней втулки невозможно повернуть с помощью сильфона на аналогичный угол внутреннюю втулку. Это приведет к образованию несимметричных волн 15 деформации, а следовательно, к снижению работоспособности передачи, Наличие гибкой связи приводит также к снижению надежности и технологичности передачи из-за . концентрации напряжений в местах соеди- 20 нения сильфона с эксцентриковыми втулками и невозможности осевой .фиксации названной втулки От осечых перемещений, КрОме того, в описанной волновой передаче велика масса подшипников из-за того, что 25 они посажены на эксцентриковые втулки, а не на шейки зала.

Цель-повышение работоспособности.

Указанная цель достигается тем, что в 30 волновой передаче, содержащей корпус, жесткое и гибкое колеса, ведущий вал с эксцентриковыми шейками, генератор волн, . выполненный из дисков, установленных посредством подшипников на эксцентрике- 35 вых шейках, и эксцентриковое устройство- для регулирования величины радиальной деформации гибкого колеса, выполненное в виде эксцентриковых втулок, в корпусе под подшипники ведущего вала выполнены экс- 40 центриковые гнезда, в которых с возможностью осевого перемещения установлены охватывающие подшипники эксцентриковые втулки, эксцентриситет которых совпа- дает по направлению и величине с 45 эксцентричными гнездами.

На фиг. 1 представлена описываемая волновая передача; на фиг.2 - кинематиче- екая схема эксцентриковой пары.

Волновая, передача включает жесткое 50 колесо 1, выполненное совместно с крышкой 2, гибкое колесо 3 м генератор волн, состоящий из дисков 4 со скругленными внешними поверхностями, вращающихся на подшипниках 5. Последние расположены 55 на эксцентриковых шейках ведущего вала 6, .который выполнен относительно нежестким. Ведущий вал вращается в подшипниках 7 внешней 8 и внутренней опор, выполненных радиально сферическими.

Внешняя опора подшипника 7 помещена в эксцентриковую втулку 9 с наружной резьбой, завернутую в крышку 2, выполненную совместно с жестким колесом 1. Под буртом названной втулки 9 расположены регулировочные прокладки 10.

В корпусе под эксцентриковые втулки 9 выполнены эксцентричные гнезда. Смещение оси гнезда относительно оси крышки равно эксцентриситету эксцентриковой втулки 9. Подшипник 8 внутренней опоры помещен в эксцентриковую втулку 11 с наружной резьбой, завернутой в крышку 12. Под буртом названной втулки 11 расположены регулировочные прокладки 13. Ось эксцентричного гнезда под резьбу в крышке 12 выполнена со смещением относительно ее оси на расстояние, равное эксцентриситету эксцентриковой втулки 11. Привод ведущего вала б осуществлен от шкива 14, зафиксированного от осевого перемещения шайбой 15. Крышка 12 установлена в корпусе 16. На последнем находятся подшипники 17, установленные внутри барабана 18.

Волновая передача работает следующим образом.

Новую еще не изношенную передачу собирают таким образом, чтобы линии эксцентриситетов втулки 9 и крышки 2 совпадали, как показано на фиг,2. Аналогичным образом собирают втулку 11 и крышку 12. В этом случае ось ведущего вала б горизонтальна и совпадает с геометрической осью крышек 2 и 12, а эксцентриситет шеек ведуа его вала 6 - наименьший. При вращении ведущего вала б образуются две волны деформации гибкого колеса 3, вызывающие вращение жесткого колеса 1 с крышкой 2 и барабаном 14.; ..-....

Если в процессе работы волновой передачи зубья жесткого 1 и гибкого 3 колеса износились, необходимо выполнить регулировки зацепления, Для этого следует повернуть эксцентриковую втулку 9 в соответствии с фиг.1 против часовой стрелки, а эксцентриковую втулку 11 по часовой стрелке. При повороте названной втулки 9 в резьбе ось ведущего вала 6 перемещается по круговой траектории, а суммирование эксцентриситетов втулки 9 и эксцентричного гнезда определит результирующий эксцентриситет передней опоры ведущего вала б, который изменяется от есум 0. до есум- 2е. Аналогичным образом изменяется эксцентриситет задней опоры ведущего вала 6. При этом диски 4 генератора волны расходятся, увеличивая деформацию гибкого колеса 3. В результате выполнения описанных регулировок ось ведущего вала 6 поворачивается от горизонтального положения по часовой стрелке. Для создания необходимой радиальной деформации гибкого колеса 3 одновременно создается осевое усилие Т в результате перемещения эксцентриковой втулки 9 в резьбе в сторону внутренней ого- ры и эксцентриковой втулки 11 в резьбе в сторону внешней стороны; Так как ведущий вал б выполнен нежестким, то под действием осевых сил Т он изгибается, создавая в контакте радиальные усилия Na и Ыз и необ- ходимый предварительный натяг, величина осевого перемещения регулируется с помощью изменения числа прокладок 10 и 13. .Величину осевого перемещения контролируют путем изменения величин крутящего момента, необходимого для вращения ведущего вала волновой передачи. Обычно 8 волновой передаче величина радиальной деформации гибкого колеса 3 на одну сторону составляет 0,2...0,5 мм. Поэтому величина эксцентриситета е, достаточная для регулировки зацепления, может составить 0,1...0,2 мм, Это означает, что величина необходимого эксцентриситета находится в пределах технологической погрешности йзготовле- ния крышек 2 и 12, а также эксцентриковых втулок 9 и 11, встречающейся у любой волновой передачи. Такая технологическая погрешность приводит к неравномерной деформации гибкого колеса 3, а следова- тельно, к снижению.работоспособности волновой передачи. Предложенное устройство позволяет, таким образом, компенсировать технологические погрешности изготовления путем передачи ведущему ва-

Формула изобретен и я

Волновая передача, содержащая корпус, жесткое и гибкое колеса, ведущий вал с эксцентриковыми шейками, генератор волн, выполненный из дисков, установленных посредстом подшипников на эксцентриковых шейках, и эксцентриковое устройство для регулирования величины радиальной деформации гибкого колеса, вылу 6 радиальных перемещений и деформаций сжатия и изгиба. Работа с предварительным натягом в зацеплении позволяет устранить люфты в волновой передаче, а поэтому предотвратить ее вибрацию и шум, повысить работоспособность волновой передачи.

В предложенном устройстве меньше размеры подшипников из-за отсутствия промежуточных эксцентриковых втулок, надеваемых на шейки ведущего вала. Это позволяет уменьшить массу подшипников и повысить предельную частоту вращения ведущего вала. Кроме того, в предложенном устройстве меньше масса ведущего вала. Обычно диаметр и длину ведущего вала волновой передачи выбирают с таким условием, чтобы обеспечить достаточную жесткость генератора волн. Достичь этого трудно, так как у волновых передач обычно диаметр d и длину {гибкого колеса выбираются в соотношении I (1,0...1.5)d. Обычно диаметр гибкого колеса меньше диаметра электродвигателя. Поэтому длина ведущего вала Ibb (1,0..i1,5)d и для придания ему необходимой жесткости обычно вводят промежуточную опору, что приводит к утяжелению волновой передачи. Смещение ведущего вала в сторону от вертикальной оси гибкого колеса на расстояние, равное эксцентриситету (0,1...0,2 мм) при диаметре гибкого колеса 100...200 м не приведет к появлению несимметричных волн деформации,

полненное в виде эксцентриковых втулок, отличающаяся тем, что, с целью повышения работоспособности, в корпусе под подшипники ведущего вала выполнены эксцентричные гнезда, в которых с возможностью осевого перемещения установлены охватывающие подшипники эксцентриковые втулки, эксцентриситет которых совпадает по направлению и величине с эксцентричными гнездами.

Редактор

; ; .. ;;:ЛФЙГ,2, ; Л.-

Составитель Г.Кузнецов Техред М.Моргентал

Корректор н.Слободяник

Использование: машиностроение. Сущность изобретения: передача содержит жесткое и гибкое колеса, ведущий вал, дисковый генератор волн и эксцентриковое устройство для регулирования величины радиальной деформации гибкого колеса. В корпусе под подшипники ведущего вала выполнены эксцентричные гнезда. В последних установлены эксцентриковые втулки эксцентрикового устройства. Эксцентриситет втулок совпадает по величине и направлению с эксцентричными гнёздами. 2 ил.