RU2650312C1

RU2650312C1 - Wave drive

Info

Publication number: RU2650312C1
Application number: RU2016144529A
Authority: RU
Inventors: Михаил Игоревич Петров; Вячеслав Александрович Земсков; Павел Алексеевич Широков
Original assignee: Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения"
Priority date: 2016-11-14
Filing date: 2016-11-14
Publication date: 2018-04-11

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to the field of engineering, and more particularly to drives. Wave drive includes body, output shaft, wave gear with flexible and rigid wheels, wave generator located inside flexible wheel, via intermediate gearbox connected to motor rotor. Wave generator is made in form of intermediate planetary gear carrier with two disk generators mounted on it, displaced along central axis. Drive is provided with shaft on which two electric motors are fastened, between which are located bushings.

EFFECT: enabling higher reliability.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве приводов автоматики изделий авиационной и ракетной техники.The invention relates to mechanical engineering and can be used as drives for automation products of aviation and rocket technology.

Известен волновой привод, содержащий корпус, размещенные в нем электродвигатель, выходной вал, волновая зубчатая передача, муфта предельного момента, кольцевая плата и 3 датчика положения, на валу каждого из которых установлена шестерня, введенная в зацепление с установленным на выходном валу центральным зубчатым колесом [Патент РФ №2280798, МПК: F16H 1/00, 2006 г.]. Недостатком данного привода является сложность конструкции и значительные габариты.A wave drive is known, comprising a housing, an electric motor, an output shaft, a wave gear, a limit torque clutch, an annular plate and 3 position sensors, each of which has a gear engaged in gear with a central gear mounted on the output shaft [ RF patent No. 2280798, IPC: F16H 1/00, 2006]. The disadvantage of this drive is the design complexity and significant dimensions.

Наиболее близким к заявленному по совокупности существенных признаков является волновой привод [Патент РФ №2377455, МПК: F16H 1/00, 2009 г.], содержащий корпус, размещенный в нем двухопорный выходной вал, волновую зубчатую передачу с гибким и жестким колесами, генератором волн, размещенным внутри гибкого колеса и через промежуточный редуктор связанным с ротором электродвигателя.Closest to the claimed combination of essential features is a wave drive [RF Patent No. 2377455, IPC: F16H 1/00, 2009], comprising a housing, a two-support output shaft placed therein, a wave gear transmission with flexible and hard wheels, a wave generator placed inside the flexible wheel and through an intermediate gearbox connected to the rotor of the electric motor.

Недостатком такого волнового привода является ненадежность работы и сложность конструкции. В условиях авиационной и особенно ракетной техники наличие резервных электродвигателей крайне важно, поскольку выход из строя одного агрегата ведет к невозможности продолжения поставленной задачи.The disadvantage of such a wave drive is the unreliability of work and the complexity of the design. In the conditions of aviation and especially rocket technology, the availability of backup electric motors is extremely important, since failure of one unit leads to the impossibility of continuing the task.

Задачей, решаемой заявленным изобретением, является повышение надежности волнового привода при одновременном упрощении его конструкции.The problem solved by the claimed invention is to increase the reliability of the wave drive while simplifying its design.

Технический результат достигается за счет того, что в известном волновом приводе, содержащем корпус, размещенный в нем двухопорный выходной вал, волновую зубчатую передачу с гибким и жестким колесами, генератором волн, размещенным внутри гибкого колеса, через промежуточный редуктор связанным с ротором электродвигателя, согласно изобретению генератор волн выполнен в виде водила промежуточной планетарной передачи с установленными на нем двумя дисковыми генераторами, смещенными по центральной оси, и привод снабжен валом, на котором крепятся два электродвигателя, между которыми размещены втулки.The technical result is achieved due to the fact that in the known wave drive comprising a housing, a double-bearing output shaft placed therein, a wave gear transmission with flexible and rigid wheels, a wave generator located inside the flexible wheel, through an intermediate gearbox connected to the rotor of the electric motor, according to the invention the wave generator is made in the form of an intermediate planetary carrier with two disk generators mounted on it, offset along the central axis, and the drive is equipped with a shaft on which tsya two electric motors, which are placed between the sleeve.

В результате достигается повышение надежности волнового привода, т.к. при выходе из строя одного электродвигателя в работу подключится резервный. Также достигается упрощение конструкции благодаря уникальной форме генератора волн, который работает как водило промежуточной планетарной передачи, и, за счет эксцентриситета, как генератор волн.The result is an increase in the reliability of the wave drive, because in the event of failure of one electric motor, a backup will be connected to work. Simplification of the design is also achieved due to the unique shape of the wave generator, which acts as an intermediate planetary gear carrier, and, due to eccentricity, as a wave generator.

На фиг. 1 приведен пример конкретного выполнения волнового привода, продольный разрез А-А; на фиг. 2 - волновой привод, вид с торца, где:In FIG. 1 shows an example of a specific implementation of the wave drive, a longitudinal section aa; in FIG. 2 - wave drive, end view, where:

1 - корпус,1 - housing

2 - двухопорный выходной вал,2 - two-bearing output shaft,

3 - волновая зубчатая передача,3 - wave gear,

4 - гибкое колесо,4 - flexible wheel

5 - жесткое колесо,5 - hard wheel

6 - дисковый генератор волн,6 - disk wave generator,

7 - диск,7 - disk

8 - промежуточный редуктор,8 - intermediate gear

9 - вал,9 - shaft

10 - ротор электродвигателя,10 - rotor of an electric motor,

11 - шайба,11 - washer

12 - винт,12 - screw

13 - винт,13 - screw

14 - зубчатое колесо,14 - a gear wheel,

15 - подшипник,15 - bearing

16 - подшипник,16 - bearing

17 - подшипник,17 - bearing

18 - подшипник,18 - bearing

19 - подшипник,19 - bearing

20 - винт,20 - screw

21 - статор электродвигателя,21 - the stator of the electric motor,

22 - винт,22 - screw

23 - подшипник,23 - bearing

24 - подшипник,24 - bearing

25 - крышка,25 - cover

26 - шайба,26 - washer,

27 - винт,27 - screw

28 - винт,28 - screw

29 - крышка,29 - cover

30 - втулка,30 - sleeve

31 - втулка,31 - sleeve

32 - винт,32 - screw

33 - винт,33 - screw

34 - втулка,34 - sleeve

35 - пружинное кольцо,35 - a spring ring,

36 - втулка,36 - sleeve

37 - втулка,37 - sleeve

38 - втулка,38 - sleeve

39 - пружинное кольцо,39 - a spring ring,

40 - пружинное кольцо,40 - a spring ring,

41 - пружинное кольцо,41 - a spring ring,

42 - гайка,42 - nut

43 - диск,43 - disk

44 - электродвигатель.44 - electric motor.

Волновой привод содержит корпус 1, размещенный в нем двухопорный выходной вал 2, волновую зубчатую передачу 3 с гибким 4 и жестким 5 колесами. Внутри гибкого колеса 4 на подшипниках 17, зафиксированных втулкой 34 и пружинным кольцом 35, размещен дисковый генератор волн 6 с дисками 7 и 43, через промежуточный редуктор 8 связанный с валом 9 посредством зубчатого колеса 14, на котором крепятся роторы 10 электродвигателей 44 гайкой 42. Зубчатое колесо 14 зафиксировано винтами 20 с валом 9. Диски 7 и 43 установлены на подшипниках 18 и 19, зафиксированные втулками 36, 37, 38 и пружинным кольцом 39. Гибкое колесо 4 волновой зубчатой передачи 3 жестко закреплено на корпусе 1 посредством шайбы 11 и винтов 12, а жесткое колесо 5 установлено на подшипнике 16, закрепленное пружинными кольцами 40 и 41, и соединено с первым концом двухопорного выходного вала 2 посредством винтов 13. Второй конец выходного вала 2 установлен на подшипнике 15, размещенном в корпусе 1 и зафиксированным крышкой 29 с помощью винтов 33. Статоры 21 электродвигателей 44 жестко закреплены в корпусе 1 посредством винтов 22. Чтобы избежать перебоев в работе электродвигателей, их устанавливают на расстоянии друг от друга. Это расстояние обеспечивается втулками 30 и 31. Вал 9 установлен, с одной стороны, на подшипнике 23, закрепленном в корпусе 1, с другой - на подшипнике 24, который крепится на крышке 25 с помощью шайбы 26 и винта 27. Крышка 25 фиксируется на корпусе 1 с помощью винтов 28. Для упрощения конструкции и легкости сборки привода корпус 1 состоит из трех частей, которые соединяются при помощи винтов 12 и 32.The wave drive comprises a housing 1, a double-bearing output shaft 2 located therein, a wave gear 3 with flexible 4 and hard 5 wheels. Inside the flexible wheel 4 on bearings 17, fixed by a sleeve 34 and a spring ring 35, a disk wave generator 6 with disks 7 and 43 is placed, through an intermediate gearbox 8 connected to the shaft 9 by means of a gear wheel 14, on which rotors 10 of electric motors 44 are attached by a nut 42. The gear wheel 14 is fixed by screws 20 with a shaft 9. The disks 7 and 43 are mounted on bearings 18 and 19, fixed by bushes 36, 37, 38 and a spring ring 39. The flexible wheel 4 of the wave gear 3 is rigidly fixed to the housing 1 by means of a washer 11 and screws 12, but hard the wheel 5 is mounted on a bearing 16, secured by spring rings 40 and 41, and connected to the first end of the two-bearing output shaft 2 by means of screws 13. The second end of the output shaft 2 is mounted on a bearing 15 located in the housing 1 and secured by a cover 29 with screws 33. The stators 21 of the electric motors 44 are rigidly fixed in the housing 1 by means of screws 22. To avoid interruptions in the operation of the electric motors, they are installed at a distance from each other. This distance is provided by bushings 30 and 31. The shaft 9 is mounted, on the one hand, on a bearing 23 mounted in the housing 1, and on the other, on a bearing 24, which is mounted on the cover 25 with a washer 26 and a screw 27. The cover 25 is fixed on the housing 1 with screws 28. To simplify the design and ease of assembly of the drive, housing 1 consists of three parts that are connected using screws 12 and 32.

Волновой привод работает следующим образом: при подачи питающего напряжения на один из электродвигателей 44 вращается ротор 10 с валом 9 и зубчатым колесом 14. Далее вращающий момент через промежуточный редуктор 8 передается на генератор волн 6. Генератор волн 6, вращаясь на подшипниках 17, своими дисками 7 и 43 деформирует гибкое колесо 4, вводит его в зацепление с жестким колесом 5 и приводит в движение выходной вал 2, вращающийся на подшипниках 15 и 16. Подшипник 15 может перемещаться в осевом направлении вдоль гладкой внешней поверхности выходного вала. Это устраняет возможный натяг между подшипниками 15 и 16 и обеспечивает их нормальные условия работы.The wave drive operates as follows: when a supply voltage is supplied to one of the electric motors 44, the rotor 10 rotates with the shaft 9 and the gear 14. Next, the torque is transmitted through the intermediate gear 8 to the wave generator 6. The wave generator 6, rotating on bearings 17, with its disks 7 and 43 deform the flexible wheel 4, engages it with the hard wheel 5, and drives the output shaft 2, rotating on bearings 15 and 16. The bearing 15 can axially move along the smooth outer surface of the output Ala. This eliminates the possible interference between bearings 15 and 16 and ensures their normal working conditions.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволит повысить надежность волнового привода, а также увеличить срок службы.Thus, the present invention will improve the reliability of the wave drive, as well as increase the service life.

Claims

A wave drive comprising a housing, a two-support output shaft placed therein, a wave gear transmission with flexible and rigid wheels, a wave generator located inside the flexible wheel through an intermediate gearbox connected to the rotor of the electric motor, characterized in that the wave generator is made in the form of an intermediate planetary carrier transmission with two disk generators mounted on it, offset along the central axis, the drive is equipped with a shaft on which two electric motors are mounted, between which bushings are placed.