Шарнир манипулятора

 

ШАРНИР МАНИПУЛЯТОРА, содержащий ось, волновой редуктор с генератором волн, смонтированным на опорах оси, и привод, отличающийся тем, что с JJ30 / X /л 29 г целью упрощения конструкции и снижения веса, привод выполнен в виде профилированных лопаток, установленных на торцовых поверхностях генератора волн и расположенных в двух полостях , каждая из которых образована торцовыми поверхностями генератора волн и опоры, причем в опорах выполнены отверстия , образующие сопла и расположенные напротив рабочих . поверхностей лопаток, а в валу выполнены подводные каналы к этим соплам, при этом лопатки, расположенные на противоположных торцовых поверхностях генератора, выполнены разнонаправленными . (Л 24 оо с to //УУ/. Н Б 26

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,цд1) В 23 J 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 I та л и

7 1У Р0 6274 л гг

za rs

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3652757/25-08 (22) 14.10.83 (46) 07.02.85. Бюл. № 5 (72) А. И. Полетучий (71) Харьковский ордена Ленина .авиационный институт им. Н. Е. Жуковского (53) 62-229.72 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 882736, кл. В 25 3 17/00, 1980 (прототип). (54) (57) ШАРНИР МАНИПУЛЯТОРА, содержащий ось, волновой редуктор с генератором волн, смонтированным на опорах оси, и привод, отличающийся тем, что с,„яц 1138270 целью упрощения конструкции и снижения веса, привод выполнен в виде профилированных лопаток, установленных на торцовых поверхностях генератора волн и расположенных в двух полостях, каждая из которых образована торцовыми поверхностями генератора волн и опоры, причем в опорах выполнены отверстия, образующие сопла и расположенные напротив рабочих, поверхностей лопаток, а в валу выполнены подводные каналы к этим соплам, при этом лопатки, расположенные на противоположных торцовых поверхностях генератора, выполнены разнонаправленными.

11

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при создании промышленных роботов и манипуляторов.

Известен шарнир манипулятора, содержащий ось шарнира, волновой редуктор с генератором волн, смонтированным на опорах оси, и привод (1).

Недостатком известного устройства является сложность конструкции и большой вес.

Цель изобретения — упрощение конструкции и снижение веса.

Эта цель достигается тем, что в шарнире манипулятора, содержащем ось шарнира, волновой редуктор с генератором волн, смонтированным на опорах оси, привод выполнен в виде профилированных лопаток, установленных на торцовых поверхностях генератора волн и расположенных в двух полостях, каждая из которых образована торцовыми поверхностями генератора волн и опоры, причем в опорах выполнены отверстия, образующие сопла и расположенные напротив рабочих поверхностей лопаток, а в валу выполнены подводные каналы к этим соплам, при этом лопатки, расположенные на противоположных торцовых поверхностях генератора, выполнены разнонаправленными.

На фиг. 1 изображен шарнир, разрез; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг. 1.

Шарнир манипулятора содержит звенья

1 и 2. Со звеном 1 жестко связан вал 3, на котором установлены опоры 4 и 5. Опора

4 связана с валом 3 шлицами 6, а опора 5— шпонкой 7. От осевого перемещения опоры 4 и 5 предохраняются гайкой 8. На наружных цилиндрических поверхностях опор 4 и 5 базируется своими расточками кулачок генератора 9 волн, имеющий наружную эллиптическую поверхность, образующую подшипник скольжения с гибким колесом 10, жестко связанным с валом 3. С гибким колесом 10 находится в зацеплении жесткое колесо 11, связанное со звеном 2, которое через подшипники 12 и 13 опирается на вал 3.

Генератор 9 волн имеет внутреннюю перегородку 14, на которой с двух сторон выполнены лопаточные профили 15 и 16.

Перегородка 14, а также лопаточные профили 15 и 16 образуют с опорами 4 и 5 минимальные зазоры, необходимые для свободного вращения генератора 9 волн.

Лопаточные профили 15 и 16 имеют противоположное направление и связаны посредством наклонных отверстий 17 и 18, выполненных соответственно в опорах 4 и 5, с каналами 19 и 20, предусмотренных в валу 3 и связанных с маслосистемой высокого давления. Генератор 9 имеет дроссели 21 для подачи смазки в камеры 22

38270

Для поворота звена 2 в противоположном направлении масло поступает по каналу 20 вала 3 и отверстия 18 опоры 5 на ло+ паточные профили 16, вследствие противоположного наклона которых генератор 9 получает противоположное вращение.

Для фиксации звена 2 в требуемом положении под нагрузкой масло не подается

45 в каналы 19 и 20, а подается в канал 34, откуда оно поступает в рабочую полость между поршнем 31 и цилиндром 32, вследствие чего поршень 31 получает осевое перемещение, воздействуя на фрикционные диски 29 и 30. Возникающий при этом момент трения в дисках 29 и 30 уравновешивает момент, стремящийся повернуть генератор 9 волн под действием приложенной нагрузки к звену 2.

35 подшипника скольжения, а опоры 4 и 5 имеют каналы 23 и 24 для слива отработанного масла. С этой же целью выполнены каналы 25 в гибком колесе 10 и каналы 26 в жестком колесе 11. Отработанное масло сливается в полость 27 и огтуда откачивается обычным путем (не показано).

На продолжении генератора 9 волн выполнены шлицы 28, с которыми соединяются фрикционные диски 29 гидротормоза. На валу 3 на шлицах 6 установлены фрикционные диски 30 с возможностью периодического взаимодействия с дисками 29 под действием поршня 31, расположенного внутри гидроцилиндра 32, неподвижно закрепленного на валу 3. Поршень 31 нагружен пружиной ЗЗ. Полость между поршнем 31 и гидроцилиндром 32 связана через канал 34, выполненный в валу 3, с маслосистемой высокого давления.

Шарнир манипулятора работает следующим образом.

Для поворота звена 2 относительно оси вала 3 в канал 19 подается масло с некоторым избыточным давлением. По наклонным отверстиям 17 масло поступает на лопаточные профили 15. В них энергия давления масла преобразуется в механическую работу, вследствие чего генератор 9 волн получит вращение. Вращаясь, генератор 9 волн деформирует гибкое колесо 10.

За счет деформации гибкого колеса 10 и его зацепления с жестким колесом 11, последнее получает вращение и сообщает его звену 2.

Отработанное в лопаточных профилях 15 масло частично нагнетается под действием центробежных сил по дросселям 21 в камеры 22, а остальное масло сливается по каналам 23.

При расторможении звена 2 снимается давление масла в полости между поршнем 31 и цилиндром 32, при этом поршень

31 под действием пружины 33 возвращает1138270 ся в исходное положение, а фрикционные диски 29 и 30 получают возможность свободного вращения друг относительно друга.

Применение предлагаемого шарнира позволяет снизить вес и улучшить динамические характеристики манипулятора.

f7 б-б

Составитель Е. Ермолаев

Редактор А. Шандор Текред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 10599/11 Тираж 1086 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал .ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4