RU2615578C1 - Rigid gear for wave transmission of discrete motion - Google Patents
Rigid gear for wave transmission of discrete motion Download PDFInfo
- Publication number
- RU2615578C1 RU2615578C1 RU2016116977A RU2016116977A RU2615578C1 RU 2615578 C1 RU2615578 C1 RU 2615578C1 RU 2016116977 A RU2016116977 A RU 2016116977A RU 2016116977 A RU2016116977 A RU 2016116977A RU 2615578 C1 RU2615578 C1 RU 2615578C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wave
- gear
- teeth
- wheel
- sectors
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H27/00—Step-by-step mechanisms without freewheel members, e.g. Geneva drives
- F16H27/04—Step-by-step mechanisms without freewheel members, e.g. Geneva drives for converting continuous rotation into a step-by-step rotary movement
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
Landscapes
- Retarders (AREA)
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
Изобретение относится к машиностроению и приборостроению и может быть использовано в механических устройствах, реализующих дискретное движение выходного звена при непрерывном движении входного.The invention relates to mechanical engineering and instrumentation and can be used in mechanical devices that implement discrete motion of the output link with continuous movement of the input.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND
Известны волновые передачи с роликовыми, дисковыми и кулачковыми генераторами волн внутреннего и кольцевыми генераторами волн внешнего деформирования [1].Known wave transmission with roller, disk and cam generators of internal waves and ring generators of waves of external deformation [1].
Наиболее близким техническим решением является шаговая волновая передача [2], которая содержит гибкое колесо, генератор волн и жесткое колесо, состоящее из четырех зубчатых секторов, с которыми гибкое колесо последовательно образует двухволновую зубчатую передачу или волновую зубчатую муфту. При непрерывном вращении генератора волн, обеспечивающем в зоне одной пары зубчатых секторов жесткого колеса волновое зацепление, реализуется вращательное движение выходного звена, при зацеплении гибкого колеса со второй парой зубчатых секторов жесткого колеса, образующих с гибким колесом волновую зубчатую муфту, реализуется режим "выстоя" - выходное звено остается неподвижным. Таким образом, при непрерывном вращении входного звена реализуется дискретный режим вращения выходного звена.The closest technical solution is a step wave transmission [2], which contains a flexible wheel, a wave generator and a hard wheel consisting of four gear sectors, with which the flexible wheel sequentially forms a two-wave gear or wave gear coupling. With the continuous rotation of the wave generator, which provides wave engagement in the area of one pair of gear sectors of the hard wheel, the output link rotates, when the gear is engaged with the second pair of gear sectors of the hard wheel, forming a wave gear coupling with the flexible wheel, the “stand-by” mode is implemented - the output link remains stationary. Thus, with continuous rotation of the input link, a discrete rotation mode of the output link is realized.
Недостатками данного конструктивного решения являются высокие динамические нагрузки и интенсивный износ зубьев при переходе зоны зацепления зубьев гибкого колеса с зубьями жесткого колеса с одной пары секторов на другую, возникающие за счет разности угловых шагов зубьев секторов жесткого колеса. В этом случае мгновенное нагружение зубьев гибкого колеса снижает несущую способность и ресурс гибкого колеса и самой передачи.The disadvantages of this design solution are high dynamic loads and intensive tooth wear when the transition of the teeth of the flexible wheel with the teeth of the hard wheel from one pair of sectors to another occurs due to the difference in the angular steps of the teeth of the hard wheel sectors. In this case, the instant loading of the teeth of the flexible wheel reduces the bearing capacity and resource of the flexible wheel and the transmission itself.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Задачей настоящего изобретения является существенное снижение динамических нагрузок в зонах пересопряжения зубьев гибкого колеса на границах секторов жесткого колеса, снижение износа и повышение долговечности передачи.The objective of the present invention is to significantly reduce dynamic loads in the areas of interconnection of the teeth of the flexible wheel at the boundaries of the sectors of the hard wheel, reduce wear and increase the durability of the transmission.
Технический результат достигается тем, что в зонах контакта секторов жесткого зубчатого колеса зубья секторов волной муфты выполнены переменной высоты hi, которая определяется из условия отсутствия заклинивания зубьев гибкого и жесткого колес от упора вершин зубьев колес при входе в зацепление, что обеспечивает безударное сопряжение зубьев гибкого колеса при переходе волны деформации (зоны зацепления) с одного сектора жесткого колеса на другой.The technical result is achieved by the fact that in the contact areas of the hard gear sectors, the teeth of the sectors of the clutch wave are made of variable height h i , which is determined from the condition that the teeth of the flexible and hard wheels are not jammed from the stop of the tops of the teeth of the wheels upon engagement, which ensures shock-free mating of the teeth of the flexible wheels during the transition of a deformation wave (gearing zone) from one sector of a hard wheel to another.
Таким образом, волновая передача прерывистого действия содержит гибкое колесо, генератор вол и жесткое колесо, состоящее из четырех зубчатых секторов. Одинаковые зубчатые секторы расположены диаметрально противоположно, причем одна пара секторов при зацеплении с гибким колесом образует волновую зубчатую передачу, а другая - волновую зубчатую муфту. При этом в зонах сопряжения секторов зубья секторов волновой муфты имеют переменную высоту. Высота зубьев определяется из условия отсутствия заклинивания зубьев гибкого и жесткого колес от упора вершин зубьев колес при входе в зацепление в зависимости от угла поворота ϕh генератора волн.Thus, the intermittent wave transmission comprises a flexible wheel, an ox generator and a rigid wheel consisting of four gear sectors. The same gear sectors are diametrically opposed, and one pair of sectors, when engaged with the flexible wheel, forms a wave gear transmission, and the other a wave gear coupling. Moreover, in the zones of conjugation of the sectors, the teeth of the sectors of the wave coupling have a variable height. The height of the teeth is determined from the condition that there is no jamming of the teeth of the flexible and hard wheels from the stop of the tops of the teeth of the wheels when entering the mesh depending on the angle of rotation ϕ h of the wave generator.
Переменные значения высоты hi зубьев определены следующими математическими формулами и зависимостями:Variable values of the height h i of the teeth are determined by the following mathematical formulas and relationships:
где - окружность впадин жесткого колеса; r a гi - окружность вершин деформированного гибкого колеса; rсг - радиус срединной линии недеформированного гибкого колеса; - радиальное перемещение точек срединной линии гибкого колеса; w0 - радиальная деформация гибкого колеса на большой оси деформации; , - расчетные коэффициенты [4]; β - половина угла облегания гибкого колеса генератором волн; hs - кратчайшее расстояние от срединной линии до вершины зуба гибкого колеса; ϕh - угол поворота генератора волн.Where - circumference of the hollows of the hard wheel; r a gi is the circumference of the vertices of the deformed flexible wheel; r cg is the radius of the midline of the undeformed flexible wheel; - radial movement of the midline points of the flexible wheel; w 0 - radial deformation of the flexible wheel on the major axis of deformation; , - estimated coefficients [4]; β - half the angle of the flexible wheel by the wave generator; h s is the shortest distance from the midline to the top of the tooth of the flexible wheel; ϕ h is the angle of rotation of the wave generator.
ПЕРЕЧЕНЬ ФИГУРLIST OF FIGURES
На фиг. 1 показан осевой разрез волновой передачи дискретного движения.In FIG. 1 shows an axial section of a wave transmission of discrete motion.
На фиг. 2 показан поперечный разрез волновой передачи дискретного движения.In FIG. 2 shows a cross section of a wave transmission of discrete motion.
На фиг. 3 показана расчетная схема для определения высоты зубьев.In FIG. 3 shows a design diagram for determining tooth height.
На фиг. 4 показана конструкция соседних зубчатых секторов жесткого колеса.In FIG. 4 shows the construction of adjacent gear sectors of a hard wheel.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
На фиг. 1 показан осевой разрез волновой передачи дискретного движения. В корпусе 1 и крышке 2 установлено гибкое колесо 3 на подшипниках 7, выполненное в виде стакана и являющееся выходным звеном передачи; внутри колеса 3 расположен дисковый генератор волн, состоящий из дисков 4, закрепленных на эксцентриковом валу 5; жесткое колесо 6 закреплено в корпусе 1. Диски 4 генератора волн придают гибкому колесу 3 форму двухвершинного овала (фиг. 2). Жесткое колесо 6 выполнено составным из четырех зубчатых секторов 8, 9, 10 и 11. Пара секторов 8 и 9, расположенных диаметрально противоположно, выполнена одинаковыми и имеет зубчатые венцы с угловыми шагами зубьев, равными угловому шагу зубьев гибкого колеса 3. Другая пара секторов 10 и 11, также расположенных диаметрально противоположно, выполнена одинаковыми и имеет зубчатые венцы с угловыми шагами зубьев, отличными от углового шага зубьев гибкого колеса 3. Зубчатые секторы 8 и 9 жесткого колеса 6 в зонах сопряжения имеют зубья переменной высоты (фиг. 4).In FIG. 1 shows an axial section of a wave transmission of discrete motion. In the
Передача работает следующим образом. При вращении генератора волн гибкое колесо 3 в зацеплении с секторами 10 и 11 образует двухволновую передачу (выходное звено осуществляет движение), а в зацеплении с секторами 8 и 9 - волновую муфту (выходное звено неподвижно). Таким образом, выходное звено 3 осуществляет прерывистое движение. При прохождении генератором волн зоны сопряжения секторов за счет переменной высоты зубьев секторов муфты обеспечивается безударный переход волны деформации гибкого колеса 3 и тем самым обеспечивается безударное чередование режимов движения и "выстоя" выходного звена. Методика расчета высоты hi зубьев (фиг. 3) базируется на основных положениях классической теории эвольвентного зацепления, используя условие отсутствия заклинивания зубьев гибкого и жесткого колес от упора вершин зубьев колес при входе в зацепление в зависимости от угла поворота ϕh генератора волн [3].The transfer works as follows. When the wave generator rotates, the
В качестве примера в таблице 1 приведены значения высоты зубьев сектора волновой муфты жесткого колеса со следующими геометрическими параметрами волновой передачи дискретного движения: число зубьев сектора волновой муфты zм=21, число зубьев сектора волновой передачи zж=22, число зубьев гибкого колеса zг=86, модуль зацепления m=0,4 мм, половина угла облегания гибкого колеса генератором волн β=30°.As an example, table 1 shows the values of the height of the teeth of the sector of the wave clutch of the hard wheel with the following geometric parameters of the wave transmission of discrete motion: the number of teeth of the sector of the wave clutch z m = 21, the number of teeth of the sector of the wave transmission z w = 22, the number of teeth of the flexible wheel z g = 86, engagement modulus m = 0.4 mm, half of the angle of inclination of the flexible wheel by the wave generator β = 30 °.
Источники информацииInformation sources
1. Костиков Ю.В., Тимофеев Г.А., Фурсяк Ф.И. Новое в проектировании волновых зубчатых передач // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2012. №12. С. 42-49.1. Kostikov Yu.V., Timofeev G.A., Fursyak F.I. New in the design of wave gears // Bulletin of higher educational institutions. Engineering. 2012. No. 12. S. 42-49.
2. Шаговая волновая передача. А.с. СССР №1260598, кл. F16H 1/00, 27/04, опубл. 30.09.86 // БИ 1986. №36.2. Step wave transmission. A.S. USSR No. 1260598, class F16H 1/00, 27/04, publ. 09/30/86 // BI 1986. No. 36.
3. Тимофеев Г.А., Подчасов Е.О. Исследование заклинивания в зацеплениях несиловых волновых передач // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2016. №4. С. 16-21.3. Timofeev G.A., Podchasov E.O. The study of jamming in gears of non-power wave transmissions // News of Higher Educational Institutions. Engineering. 2016. No4. S. 16-21.
4. Шувалов С.А., Волков А.Д. Деформация гибкого зубчатого колеса волновой передачи двумя дисками // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 1971. №10. С. 44-49.4. Shuvalov S.A., Volkov A.D. Deformation of a flexible gear wheel of a wave transmission by two disks // News of Higher Educational Institutions. Engineering. 1971. No. 10. S. 44-49.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016116977A RU2615578C1 (en) | 2016-04-29 | 2016-04-29 | Rigid gear for wave transmission of discrete motion |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016116977A RU2615578C1 (en) | 2016-04-29 | 2016-04-29 | Rigid gear for wave transmission of discrete motion |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2615578C1 true RU2615578C1 (en) | 2017-04-05 |
Family
ID=58505927
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016116977A RU2615578C1 (en) | 2016-04-29 | 2016-04-29 | Rigid gear for wave transmission of discrete motion |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2615578C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3161081A (en) * | 1962-04-11 | 1964-12-15 | United Shoe Machinery Corp | Rolling wedge drive |
US4491033A (en) * | 1983-06-23 | 1985-01-01 | Usm Corporation | Double eccentric wave generator arrangement |
SU1260598A1 (en) * | 1985-01-23 | 1986-09-30 | Предприятие П/Я В-2314 | Stepped wave gearing |
SU1442772A1 (en) * | 1987-01-15 | 1988-12-07 | Завод-втуз при Московском автомобильном заводе им.И.А.Лихачева | Wave transmission gear-wheel |
US20040259674A1 (en) * | 2003-06-23 | 2004-12-23 | Pfister Dennis M. | Sprocket having variable height teeth |
-
2016
- 2016-04-29 RU RU2016116977A patent/RU2615578C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3161081A (en) * | 1962-04-11 | 1964-12-15 | United Shoe Machinery Corp | Rolling wedge drive |
US4491033A (en) * | 1983-06-23 | 1985-01-01 | Usm Corporation | Double eccentric wave generator arrangement |
SU1260598A1 (en) * | 1985-01-23 | 1986-09-30 | Предприятие П/Я В-2314 | Stepped wave gearing |
SU1442772A1 (en) * | 1987-01-15 | 1988-12-07 | Завод-втуз при Московском автомобильном заводе им.И.А.Лихачева | Wave transmission gear-wheel |
US20040259674A1 (en) * | 2003-06-23 | 2004-12-23 | Pfister Dennis M. | Sprocket having variable height teeth |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR920000037B1 (en) | Gearing machanism | |
US10415672B2 (en) | Drives with partial cycloid teeth profile | |
JP6871818B2 (en) | Flexible meshing gear device | |
US1611981A (en) | Gear mechanism | |
Iglesias et al. | Planet position errors in planetary transmission: Effect on load sharing and transmission error | |
TW201623840A (en) | Flat type strain wave gearing | |
RU2659196C1 (en) | Dual harmonic gear drive | |
RU2615578C1 (en) | Rigid gear for wave transmission of discrete motion | |
CN110259890B (en) | Axial shock wave oscillating tooth speed reducer | |
RU171112U1 (en) | PLANETARY TRANSMISSION | |
Boguski et al. | An experimental study on the motion transmission error of planetary gear sets | |
RU2336449C1 (en) | Orbit reduction gearbos (versions) | |
RU2588560C1 (en) | Wave gear of discrete motion | |
WO2017030471A1 (en) | Bi-directional pin-cycloidal gearing of two wheels and a mechanism with gear wheels | |
RU2766626C2 (en) | Planetary gear with petrovsky off-centroid cycloidal gear | |
KR102154504B1 (en) | None slip rotating shaft single cycloid reducer | |
RU2386065C1 (en) | Planetary reducer (versions) | |
JP4498816B2 (en) | Eccentric oscillation type planetary gear unit | |
KR102150763B1 (en) | Complex rotating shaft cycloid reducer | |
US1165830A (en) | Gearing. | |
RU2828898C1 (en) | Device for reversible circular motion of working tool | |
RU164225U1 (en) | PLANETARY CHAIN TRANSMISSION | |
RU2392600C1 (en) | Gear roller mock-up | |
RU2246649C1 (en) | Planet ball transmitting unit | |
RU2755829C1 (en) | Gear mechanism for converting rotational motion to uneven |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190430 |