Волновая передача

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в составе редукторов с волновыми передачами. Волновая передача содержит корпуса 10 и 11, размещенные в них жесткое зубчатое колесо 4, приводной вал 5 с генератором волн, закрепленный на последнем подшипник 6, опорное кольцо 8, выходной вал 9, жестко соединенную с валом 9 обойму 2 с радиальными пазами, тела качения 3. Опорное кольцо 8 размещено коаксиально подшипнику 6. Наружная поверхность опорного кольца 8 выполнена конусной. Опорное кольцо 8 подпружинено упругим элементом 7 в осевом направлении в сторону вершины конусной поверхности. Тела качения 3 размещены в радиальных пазах обоймы 2 и предназначены для взаимодействия с жестким зубчатым колесом 4, опорным кольцом 8 и упругим элементом 7. Технический результат - повышение долговечности и точности за счет устранения люфтов в передаче. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к зубчатым передачам и может быть использовано во всех отраслях машиностроения и приборостроения для редукторов с повышенными требованиями по долговечности, точности и мертвому ходу.

Известны волновые передачи с телами качения в зацеплении [1, 2, 3], состоящие из генератора, обоймы с радиальными пазами, в которых размещены промежуточные тела качения (ПТК), и жесткого зубчатого колеса.

Наиболее близкой по технической сущности к заявленному изобретению является волновая передача [1, 2], содержащая генератор, обойму с радиальными пазами, в которых размещены ПТК, и жесткое зубчатое колесо. Мертвый ход передачи, в основном определяемый зазорами в зацеплении и в подшипнике генератора, устраняется упругими элементами. В [l] наружное кольцо генератора выполняется разъемным и имеет возможность разжиматься, увеличиваясь в диаметре под действием упругих элементов, размещенных в радиальных пазах корпуса генератора. В [2], являющимся дополнительным изобретением к [l], зазоры в подшипнике генератора устраняются упругими элементами, размещенными в осевых пазах наружного кольца подшипника генератора, которые одним концом опираются через упорный подшипник на корпус передачи. При этом наружное кольцо подшипника смещается относительно внутреннего и под действием упругих элементов создается упругий натяг в подшипнике генератора, в том числе компенсирующий и износ дорожек качения колец.

К недостаткам волновой передачи с уменьшенным мертвым ходом, которые в совокупности образуют эти конструкции, относится сложность конструкции, обусловленная наличием большого числа упругих элементов и упорного подшипника; износ концов разрезного кольца вследствие ударных нагрузок из-за зазора, аналогичный износу стыков рельсов; увеличение приведенного момента инерции, так как увеличивается масса и габариты наружных колец генератора и подшипника генератора.

Целью настоящего изобретения является упрощение конструкции, увеличение долговечности, точности, снижение мертвого хода и приведенного момента инерции путем выполнения наружного кольца подшипника генератора из двух частей, связанных между собой упругим элементом, одновременно создающим упругий натяг в подшипнике генератора, взаимным осевым смещением наружного и внутреннего колец и в зацеплении осевым смещением наружной конусной части генератора.

Указанная цель достигается тем, что в известной волновой передаче к наружному кольцу подшипника генератора крепится упругий элемент в виде тонкостенной упругой мембраны, к которой, в свою очередь, крепится втулка с конической наружной поверхностью, являющейся рабочей поверхностью генератора, контактирующей с ПТК передачи. Мембрана имеет относительно малые жесткости вдоль оси и в радиальном направлении и в то же время имеет высокую жесткость на скручивание. При сборке генератора мембрана предварительно сжимается вдоль оси таким образом, чтобы наружное кольцо подшипника и наружная конусная втулка под ее усилием перемещались в противоположные стороны, создавая при этом упругий натяг в подшипнике и в зацеплении.

Малые жесткости в осевом и радиальном направлениях мембраны позволяют самоустанавливаться конусной втулке генератора, центрируясь по ПТК передачи, т.е. генератор получается "плавающим" в осевом и радиальном направлениях, что устраняет погрешности эксцентриситета генератора.

На фигуре изображен общий вид волновой передачи в продольном разрезе. Волновая передача содержит генератор 1, обойму 2 с радиальными пазами, в которых размещены шарики 3 и жесткое зубчатое колесо 4. Генератор 1 состоит из входного вала 5, подшипника 6, к наружному кольцу которого крепится мембрана 7, и конусной втулки 8, также соединенной с мембраной. Обойма 2 выполнена за одно целое с выходным валом 9. Входной и выходной валы 5 и 9 установлены в корпусах 10 и 11 на подшипниках 12 и 13 соответственно. Зубчатое колесо 4 крепится неподвижно к корпусам 10 и 11.

Передача работает следующим образом. При вращении входного вала 5 движение через подшипник 6, мембрану 7 и конусную втулку 8 передается шарикам 3, которые, совершая возвратно-поступательные перемещения в пазах обоймы и взаимодействуя с зубьями колеса 4, приводят в движение обойму 2 с редуцированной скоростью. Упругая мембрана, предварительно сжатая, сдвигает наружное кольцо подшипника 6 относительно внутреннего (на фигуре вправо) до выбора зазоров и создания упругого натяга и одновременно сдвигает конусную втулку 8 в противоположную сторону, которая поджимает шарики к профилям колеса 4 до устранения зазоров и создания упругого натяга в зацеплении. В процессе работы мембрана 7 отслеживает погрешности формы и расположение деталей и узлов передачи с сохранением упругого натяга.

Проведенные расчеты предложенной передачи показали, что долговечность и точность повышаются, а приведенный момент инерции и мертвый ход уменьшаются.

Литература:

1. Авт.св. СССР № 1839833, кл. F 16 Н 1/00, 2005 г.

2. Авт.св. СССР № 1839831, кл. F 16 Н 1/00, 2005 г.

3. Pat. 1199257 (Англия).

Формула изобретения

1. Волновая передача, содержащая корпус, размещенные в нем жесткое зубчатое колесо, приводной вал с генератором волн, закрепленный на последнем подшипник, коаксиально размещенное подшипнику опорное кольцо, выходной вал, жестко соединенную с последним обойму с радиальными пазами, тела качения, каждое из которых размещено в соответствующем радиальном пазу и предназначено для взаимодействия с жестким зубчатым колесом и опорным кольцом, и упругий элемент, отличающаяся тем, что, с целью повышения долговечности и точности за счет устранения люфтов в передаче, наружная поверхность опорного кольца выполнена конусной, а опорное кольцо подпружинено упругим элементом в осевом направлении в сторону вершины конусной поверхности.

2. Волновая передача по п.1, отличающаяся тем, что упругий элемент выполнен в виде кольцевой мембраны, жестко закрепленной по периферии на опорном кольце и по внутреннему контуру на наружном кольце подшипника.

3. Волновая передача по п.1, отличающаяся тем, что упругий элемент выполнен в виде пружины сжатия, предназначенной для взаимодействия одним концом с приводным валом, а другим с опорным кольцом.

РИСУНКИ