Волновая передача
Владельцы патента RU 2330199:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ижевский государственный технический университет" (RU)
Изобретение относится к волновым передачам и может быть использовано в малонагруженных механических приводах с переменным передаточным отношением (в вариаторах). Волновая передача содержит генератор волн, тихоходное стальное колесо (5) и неподвижное гибкое колесо (6) из эластичного материала. Гибкое колесо (6) выполнено в виде сферической оболочки, снабжено пальцами (11), головки которых расположены в пазах корпуса (12). Крышка (13) и корпус (12) передачи выполнены с резьбой, позволяющей крышке перемещаться в осевом направлении и сжимать гибкое колесо (6). Такое выполнение волновой передачи обеспечивает плавное регулирование передаточного отношения. 2 ил.
Изобретение относиться к области машиностроения и может быть использовано в малонагруженных механических приводах с переменным передаточным отношением (в вариаторах).
Известна волновая передача, содержащая генератор волн, неподвижное колесо с внутренними эвольвентными зубьями и стальное гибкое колесо с внешними эвольвентными зубьями [Иванов М.Н. Детали машин. - М.: - «Высшая школа». - 1991, с.229, рис 10.1].
Недостатками этой конструкции являются нетехнологичность, вызванная необходимостью использования специальных приспособлений для изготовления гибкого колеса, а также малый срок службы передачи из-за усталостной поломки гибкого колеса.
Известна также волновая передача, содержащая генератор волн, стальное колесо и гибкое колесо из эластичного материала. Причем стальное колесо выполнено с зубьями синусоидальной формы [Патент №2137962, РФ, МКП F16H 13/00. Волновая передача. / Ефимов И.Н., Плеханов Ф.И., Красильников С.Н., Плеханов Д.Ф., Клеменьтев С.М. (РФ). - Опубл. 1999, Бюл. №26] (прототип).
Недостатком указанной конструкции является невозможность плавного регулирования передаточного отношения механизма и скорости вращения выходного вала передачи при постоянной скорости вращения вала двигателя.
Задачей настоящего изобретения является обеспечение плавного регулирования передаточного отношения волновой передачи.
Поставленная задача достигается тем, что в волновой передаче, содержащей генератор волн, стальное колесо и гибкое колесо из эластичного материла, гибкое колесо выполнено в виде сферической оболочки, снабжено пальцами, головки которых расположены в пазах корпуса, а крышка и корпус передачи выполнены с резьбой, позволяющей крышке перемещаться в осевом направлении и сжимать гибкое колесо.
Плавное регулирование передаточного отношения обеспечивается за счет изменения диаметра гибкого колеса при его сжатии.
Конструкция волновой передачи поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид в разрезе, на фиг.2 - вид А-А.
Волновая передача содержит генератор волн, состоящий из водила 1 и роликов 2, установленных на осях 3 посредством подшипников 4; тихоходное колесо 5 с диаметром внутренней цилиндрической поверхности D; неподвижное гибкое колесо 6, выполненное из эластичного материала в виде сферической оболочки с диаметром внешней сферической поверхности в недеформированном состоянии d; стальные кольца 7, 8, 9, 10; пальцы 11; корпус 12 с пазами, ширина которых соответствует диаметру головки пальца; крышку 13 с резьбой; упорный подшипник 14; радиальный подшипник водила 15.
Гибкое колесо 6 жестко соединено со стальными кольцами 7, 8, 9, 10 и располагается между упорным подшипником 14 и крышкой 13. Головки пальцев 11 располагаются в пазах корпуса 12, препятствуя вращению гибкого колеса 6. Крышка 13 соединена с корпусом 12 посредством резьбы, а с радиальным подшипником водила 15 - по скользящей посадке.
Передаточное отношение волновой передачи при передаче движения за счет сил трения определяется по формуле
где D - диаметр внутренней цилиндрической поверхности тихоходного колеса 5, d - диаметр внешней поверхности гибкого колеса 6 при отсутствии его деформации роликами 2.
Волновая передача работает следующим образам.
Вращение от водила 1 передается на ролики 2, которые деформируют гибкое колесо 6, прижимают его в зонах расположения роликов 2 к тихоходному колесу 5, создавая силы трения в местах контакта гибкого колеса 6 с тихоходным колесом 5. Указанные силы трения создают момент, вращающий тихоходное колесо.
При перемещении крышки 13 вдоль оси передачи путем ввинчивания крышки 13 в корпус 12 происходит сжатие гибкого колеса 6 и увлечение его диаметра d. Увеличение диаметра d ведет к увеличению передаточного отношения i и к уменьшению скорости вращения тихоходного колеса 5. Для уменьшения передаточного отношения i и увеличения скорости вращения тихоходного колеса 5 необходимо частично вывинтить крышку 13 из корпуса 12.
Таким образом, за счет изменения диаметра гибкого колеса 6 осуществляется плавное регулирование передаточного отношения и скорости вращения тихоходного колеса 5.
Волновая передача, содержащая генератор волн, стальное колесо и гибкое колесо из эластичного материала, отличающаяся тем, что гибкое колесо выполнено в виде сферической оболочки, снабжено пальцами, головки которых расположены в пазах корпуса, а крышка и корпус передачи выполнены с резьбой, позволяющей крышке перемещаться в осевом направлении и сжимать гибкое кольцо.
