Волновая зубчатая дифференциальная передача Советский патент 1982 года по МПК F16H1/00 

Изобретение относится к маханическнм передачам и может быть использовано в различных областях народного хозяйства.

Известна волновая зубчатая передача, содержащая генератор волн, гибкое колесо и жесткое колесо i.

Недостатком такой передачи является, ее низкий диапазон передаточных чисел.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является волновая зубчатая дифференциальная передача, содержащая корпус, установленные в нем два входных вала с генераторами волн, выходной вал, два жестких колеса, одно из которых закреплено на выходном валу, а другое - на корпусе, свободно установленное гибкое колесо с двумя венцами на противоположных концах, зацепляющимися с жесткими колесами. Гибкое колесо в этой пе эедаче образовано двумя гибкими колесами, жестко соединенными между собой и имеющими два зубчатых венца на противоположных концах .

Эта передача существенно расширяет диапазон реализуемых передаточных чисел, ограниченных, однако.

тем, что числа зубьев на венцах гибКого колеса не могут значительно от-( личаться.

Недостатком известной передачи является также необходимость принятия специальных мер для осевой фиксации гибкого колеса. Существующие способы осевой фиксации гибког.о колеса в таких передачах связаны с усложнением конструкции гибкого колеса и повышением его жесткости или с износом торцов гибкого колеса и существенным снижением КПД при трении торцов об осевые ограничители.

Целью изобретения является расширение кинематических возможностей и обеспечение осевой фиксации гибкого колеса.

Указанная цель достигается тем, что в волновой зубчатой дифференциальной переддче, содержащей корпус, установленные в нем два входных вала с генераторами волн, выходной вал, два жестких колеса, одно из которых закреплено на выходном валу, а другое - на корпусе, свободно установленное гибкое колесо-с двумя венцами на противоположных концах, зацепляющимися с жесткими колесами, оно выполненов виде стакана, на наружной поверхности дна которого расположен один из венцов. На чертеже представлена передача продольный -разцез., Волновая зубчатая дифференциальная передача содержит корпус 1, установленные в нем два входных вала 2 и 3 , жестко связанные с ними соответственно генераторы 4 и 5 вол свободно установленное гибкое колес б, выполненное в виде стакана и имеющее зубчатый венец 7 на наружной поверхности дна 8 и венец 9 на цилиндрической поверхности. Жесткое колесо 10 жестко связано с.корпусом 1, а жесткое колесо 11- с выходным валом 12, гибкое колесо б зубчатыми вендами 7 и 9 зацепляется с жесткими колесами 10 и 11 под действием генераторов 4 и 5 волн соответственно, и гибкое колесо б зафиксировано от осевогоперемещения генератором 4 волн. Возможны следующие варианты рабо ты передачи./ 1. Вращается входной вал 3, а ба 2 неподвижен. В данном случае имеет место волновая передача с неподвижным гибким колесом б и подвижным жестким колесом 11 при вращающемся генераторе 5 волн. При этом гибкое колесо б жестко зафиксировано в осевом направлении генератором 4 волн, который, кроме того, фиксирует его и от поворота. Волна деформа ции, образующаяся на зубчатом венце 9 при вращении генератора 5 волн распространяется по гибкому колесу только до переходной зоны А, т.е. не доходит до зубчатого венда 7, поскольку вен1да 7 и 9 гибкого колеса б находятся во взаимно перпендикулярных плоскостях. Передаточное отношение Ц такой передачи определяется по формуле 7 - 7 е где i- и Z. - числа зубьев венца 9 гибкого колеса 6 и же сткого колеса 11 соответственно.. 2. Вращается входной вал 2, а вал 3 неподвижен, В данном случае имеет место двухступенчатая последо вательная передача, первой ступенью которой является волновая передача с подвижным гибким колесом б, венец 7 которого зацепляется с неподвижны жестким колесом 10 при вращающемся генераторе 4 волн, а второй ступень являемся волновая передача с неподвижным генератором 5 волн. В данно режиме работы процесс волнообразования происходит на каждом из зубча тых венцов гибкого колеса б, но поскольку венцы 7 и 9 находятся во взаимно перпендикулярных плоскостях, то волновая деформация от каждого из них распространяется только до переходной зоны Л и не влияет на деформацию другого венца. Гибкое колесо б по прежнему фиксируется от осевых перемещений генератором 4 волн. Передаточное число такой передачи и определяется по формуле, п - 7- Z . где Z и Z - числа зубьев венца 7 гибкого колеса б и жесткого колеса 10 соответственно. 3. При вращении двух входных валов 2 и 3 одновременно, их движение будет суммироваться на гибком колесе б и передаваться через жесткое колено 11 на выходной вал передачи 12 . I Процесс волнообразования на венцах гибкого колеса и фиксации гибкого колеса в осевом направлении происходят аналогично описанному. Из чертежа передачи совершенно очевидно, что поскольку венцы гибкого колеса б находятся на различных радиусах, то возможно выполнение на них существенно отличающихся друг от друга количества зубьев как одинакового, так и различного модуля. Это в свою очередь позволяет выполнить передачу со значительно отличающимися друг от друга передаточными числами в каждой из ее ступеней, что расширяет кинематические возможности передачи. А исключение влияния друг на друга волновых деформаций от каждого из зубчатых венцов гибкого колеса позволяет снизить в нем уровень напряжений, т.е. гибкое колесо работает в более благоприятных условиях f что повышает ресурс его работоспособности . Исключение трения торцов гибкого колеса о стенки корпуса также способствует повышению срока службы гибкого колеса и, следовательно, всей передачи в целом. Формула изобретения Волновая зубчатая дифференциальная передача, содержащая корпус, установленные в нем два входных вала с генераторами волн, выходной , вал, два жестких колеса, одно из которах закреплено на выходном валу, а другое - на корпусе, свободно установленное гибкое колесо с двумя венцами на противоположных концах, зацепляющимися с жесткими колесами, отличающаяся тем, что, с далью расширения кинематических возможностей и обеспечениям осевой

фиксации гибкого колеса, оно выполнено в виде стакана, на наружной поверхности дна которого расположен один из венцов.

. Источники информации, принятые во внимание при экспертиза

1.Машиностроительные материалы, конструкции и расчет деталей машин. Гидропривод.. Т. 4. Волновые передачи, М., 1972, с. 17, табл. 1.

2.Гинзбург Е.Г. Волновые зубчатые передачи. Л., Машиностроение., 1969, с. 154, рис. 78 (прототип).