Редуктор-шарнир

Изобретение относится к области машиностроения. Редуктор-шарнир содержит два звена, первое из которых выполнено в виде вилки, охватывающей второе звено, и механизм относительного поворота второго звена, выполненный в виде планетарного винтового механизма с резьбовыми роликами, винт которого установлен соосно оси поворота звеньев. Каждый резьбовой ролик выполнен с двумя парами участков разнонаправленной винтовой нарезки, взаимодействующих с соответствующими винтовыми нарезками на винте и гайками, смонтированными соосно оси поворота звеньев в проушинах вилки и втором звене. Винт и ролики выполнены с соприкасающимися между собой цилиндрическими поверхностями, расположенными между разнонаправленными участками винтовой нарезки, диаметр которых равен среднему диаметру соответствующей винтовой нарезки ролика и винта, расположенной на участке, контактирующем с вилкой первого звена. Вилка и второе звено содержат механизм регулировки положения гаек, выполненный в виде линейной направляющей и регулировочного винта. В результате обеспечивается повышение долговечности и надежности. 2 ил.

 

Редуктор-шарнир (далее - редуктор) относится к области машиностроения и предназначен для преобразования входного вращательного движения в угловое перемещение (поворот) выходного звена.

Известна «Передача винт-гайка с резьбовыми роликами» [1], состоящая из винта, резьбовых роликов, ходовой и опорной гаек. Винт и ролики имеют на своих концах зубчатые венцы, находящиеся в зацеплении между собой, при этом зубчатые венцы на опорном участке роликов находятся в зацеплении также с зубчатыми венцами опорной гайки. На опорном участке роликов и винта выполнены контактирующие между собой цилиндрические поверхности, диаметр которых равен среднему диаметру резьбы на ходовом участке.

Передача винт-гайка с резьбовыми роликами обеспечивает преобразование вращательного движения на винте в поступательное перемещение ходовой гайки. Для сборки данной передачи, на опорном участке роликов резьба у каждого последующего ролика выполняется с осевым смещением начала захода. Таким образом, для компенсации отсутствующего сопряжения резьбовых поверхностей на опорном участке, на винте и роликах изготавливаются контактирующие между собой цилиндрические поверхности, диаметр которых равен среднему диаметру резьбы на ходовом участке.

Наиболее близким аналогом является «Шарнир манипулятора» [2], содержащий два звена, первое из которых выполнено в виде вилки, охватывающей второе звено, механизм их относительного поворота выполнен в виде планетарного винтового механизма с резьбовыми роликами. Винт, соединенный с двигателем, установлен соосно оси поворота звеньев, а каждый резьбовой ролик выполнен с двумя парами участков разнонаправленной винтовой нарезки, взаимодействующими с соответствующими винтовыми нарезками на винте и гайками, выполненными разрезными из двух полугаек и смонтированными соосно оси поворота звеньев в проушинах вилки и втором звене.

Шарнир манипулятора позволяет преобразовывать входное движение на винте в угловое перемещение выходного звена. При большом количестве точек контакта между сопряженными винтовыми нарезками винта, роликов и гаек обеспечивается высокая грузоподъемность и высокий КПД механизма.

Недостатком данного аналога является использование разрезных гаек для выбора зазора в резьбовых сопряжениях гаек с роликами. В процессе приработки происходит износ сопряженных поверхностей резьбовой нарезки и появление зазоров, выбрать которые без разбора механизма не представляется возможным. Зазоры приводят к появлению мертвого хода при реверсном движении механизма, а также люфту между входным и выходным звеном.

Кроме того, в силовых механизмах под действием нагрузки на выходном звене может произойти изгиб роликов в радиальном направлении между разнонаправленными участками винтовой нарезки на участке, где отсутствует контакт между резьбовыми поверхностями роликов и винта. Изгиб роликов приведет к уменьшению количества точек контакта в резьбовых сопряжениях гаек с роликами. Это приведет к снижению грузоподъемности механизма, ускоренному износу и выходу из строя.

Задачей данного изобретения является разработка надежной конструкции редуктор-шарнира с возможностью регулировки зазора в резьбовых сопряжениях деталей.

Указанная задача достигается тем, что редуктор-шарнир, содержащий два звена, первое из которых выполнено в виде вилки, охватывающей второе звено, механизм их относительного поворота выполнен в виде планетарного винтового механизма с резьбовыми роликами, винт которого установлен соосно оси поворота звеньев, а каждый резьбовой ролик выполнен с двумя парами участков разнонаправленной винтовой нарезки, взаимодействующими с соответствующими винтовыми нарезками на винте и гайками, смонтированными соосно оси поворота звеньев в проушинах вилки и втором звене, винт и ролики выполнены с соприкасающимися между собой цилиндрическими поверхностями, расположенными между разнонаправленными участками винтовой нарезки, диаметр которых равен среднему диаметру соответствующей винтовой нарезки ролика и винта, расположенной на участке, контактирующем с вилкой первого звена, вилка первого звена и второе звено содержат механизм регулировки положения гаек, выполненный в виде линейной направляющей и регулировочного винта.

Сущность изобретения представлена в описании и на чертежах, на которых изображены:

Фиг. 1 - общий вид редуктор-шарнира;

Фиг. 2 - вид слева редуктор-шарнира.

Редуктор-шарнир содержит первое звено, выполненное в виде вилки 1, и второе звено 2. Механизм относительно поворота звеньев, выполненный в виде планетарного винтового механизма с резьбовыми роликами, состоит из винта 3, роликов 4, гаек 5 и 6, смонтированных на вилке, гаек 7 и 8, смонтированных на втором звене.

Винт и ролики выполнены с разнонаправленными участками резьбовой нарезки и цилиндрическими поверхностями 9 и 10.

Вилка первого звена и второе звено содержат механизм регулировки положения гаек, выполненный в виде линейной направляющей 11 и 12 и регулировочного винта 13 и 14.

Редуктор-шарнир работает следующим образом. Винт 3 приводится в движение от двигателя. Ролики 4, получая вращение от винта, совершают планетарное движение, обкатываясь по винту и гайкам 5-8.

Угол наклона винтовой нарезки гаек 5 и 6 и соответствующих сопряженных участков винтовой нарезки роликов совпадают, тем самым ролики, обкатываясь по винту и гайкам, не смещаются относительно гаек 5 и 6. Угол наклона винтовой нарезки у гаек 7 и 8 и соответствующих сопряженных участков винтовой нарезки роликов не совпадают, что приводит к смещению гаек 7 и 8 при обкатывании роликов по ним. Так как на винте и роликах выполнены два разнонаправленных участка винтовой нарезки, а гайки 7 и 8 соединены между собой вторым звеном, при движении роликов происходит угловое перемещение гаек вокруг оси поворота звеньев.

Контактирующие между собой цилиндрические поверхности 9 и 10, выполненные на винте 3 и роликах 4, будут препятствовать изгибу блока роликов в радиальном направлении между разнонаправленными участками винтовой нарезки, тем самым исключая уменьшение количества точек контакта в резьбовых сопряжениях гаек с роликами и повышая долговечность и надежность редуктора. Изготовление указанных цилиндрических участков с диаметром, равным среднему диаметру соответствующей винтовой нарезки ролика и винта, расположенной на участке, контактирующем с вилкой первого звена 1, исключает скольжение в зоне контакта.

Вилка 1 и второе звено 2 редуктора сборные, места крепления гаек смещаются по направляющим 11 и 12 регулировочными винтами 13 и 14. В процессе эксплуатации редуктора, данным смещением обеспечивается выборка зазоров в резьбовых сопряжениях гаек с роликами.

Таким образом, использование предложенного изобретения позволяет создать надёжную конструкцию редуктор-шарнира с возможностью регулировки зазора в резьбовых сопряжениях деталей.

Библиографические ссылки

1. Пат. 2339332 Российская Федерация, МПК А61В 17/66, F16Н 25/22, 1/34. Ортопедический аппарат остеосинтеза / Козырев В.В.; заявитель и патентообладатель Козырев Вячеслав Васильевич. - 2006103056/14; заявл. 02.02.2006; опубл. 27.11.2008, Бюл. №33.

2. АС 1294606 СССР, МПК В25J 17/00. Шарнир манипулятора / Козырев В.В. - №3764294/31-08; заявл. 13.07.1984; опубл. 07.03.1987, Бюл. №9.

Редуктор-шарнир, содержащий два звена, первое из которых выполнено в виде вилки, охватывающей второе звено, и механизм их относительного поворота, выполненный в виде планетарного винтового механизма с резьбовыми роликами, винт которого установлен соосно оси поворота звеньев, а каждый резьбовой ролик выполнен с двумя парами участков разнонаправленной винтовой нарезки, взаимодействующих с соответствующими винтовыми нарезками на винте и гайках, смонтированных соосно оси поворота звеньев в проушинах вилки и втором звене, отличающийся тем, что винт и ролики выполнены с соприкасающимися между собой цилиндрическими поверхностями, расположенными между разнонаправленными участками винтовой нарезки, диаметр которых равен среднему диаметру соответствующей винтовой нарезки ролика и винта, расположенной на участке, контактирующем с вилкой, при этом вилка и второе звено содержат механизм регулировки положения гаек, выполненный в виде линейной направляющей и регулировочного винта.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к приводам с блокировкой. Технический результат состоит в обеспечении объединения элемента блокировки заклиниванием и ограничителя усилия.

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к зубчатым волновым передачам. Способ изготовления волновой передачи в герметичном и негерметичном ее исполнениях заключается в том, что предварительно деформируют гибкое звено с изменением его формы.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для соединения деталей машин. Трехзвенное кинематическое соединение (трекс) с восемью относительными движениями содержит входное, выходное и промежуточные звенья.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в компрессорах и насосах. Устройство преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное содержит корпус, ползун, приводной вал, дополнительный ползун, приводной элемент и обойму.

Изобретение относится к области машиностроения и может использоваться для соединения звеньев механизмов и деталей машин. Двухподвижная кинематическая пара включает два звена - цилиндр (2) и двойной корсет (1), поверхности которых имеют разную кривизну и входят между собой в точечный контакт.

Устройство относится к машино- и приборостроению и может быть использовано в механизмах, преобразующих вращательное движение в возвратно-поступательное. Ходовая гайка механизма линейного перемещения содержит основную полугайку (1) и вспомогательную полугайку (2), в которых выполнены равноудаленные от центра и между собой сквозные соосные отверстия, в которые вставлены цилиндрические штифты (3), соединяющие полугайки.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в механизмах для усиления механической мощности. Механический усилитель мощности содержит основание, входной и выходной валы и механизм преобразования поступательного движения во вращательное движение выходного вала.

Изобретение относится к машиностроению и может использоваться для соединения звеньев механизмов. Удерживающая трехподвижная кинематическая пара состоит из двух звеньев - корсет (1) и цилиндр (2), и обеспечивает три относительных движения между звеньями.

Изобретение относится к устройствам для передачи и преобразования движения и сил, в частности к кулачковым реверсивным механизмам. Кулачковый реверсивный механизм содержит стойку, ведущий кулачок и ведомое коромысло, введенные со стойкой в подвижные соединения.

Изобретение относится к устройствам для передачи и преобразования движения и сил, в частности к кулачковым реверсивным механизмам. Кулачковый реверсивный механизм содержит стойку, ведущий кулачок и ведомый толкатель, введенные со стойкой в подвижные соединения.

Изобретение относится к области робототехники и может быть использовано как в манипуляторах конструктора «Лего», так и в промышленных манипуляторах, где необходим шарнир упрощенной конструкции для поворота выходного звена с объектом управления по двум или трем координатам.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкциям приводов шарниров роботов-манипуляторов. Шарнир содержит ведущее звено с приводом вращения, на выходном валу которого жестко установлена шестерня, и ведомое звено, связанное с шестерней через зубчатое зацепление разрезного зубчатого колеса, составленного из двух упруго связанных зубчатых соосных дисков, установленных через подшипниковую опору на жестко связанном с ведущим звеном валу.

Изобретение относится к шарнирному соединению промышленного робота для соединения рабочего устройства и запястья, в состав которого входит реверсивный поворотный вал корпуса промышленного робота с соединенным с ним поворотным участком.

Изобретение относится к усовершенствованию механических и программных средств для позиционирования рабочего инструмента или сенсора. .

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано в несущих механических системах манипуляторов, предназначенных для вращения изготовляемых деталей по сложным сферическим траекториям.

Изобретение относится к области робототехники и может быть использовано в манипуляторах, выполняющих поворот объекта манипулирования по независимым угловым координатам, а также в конструкциях пространственных многокоординатных манипуляторов.

Изобретение относится к области робототехники и может быть использовано в манипуляторах, выполняющих поворот объекта манипулирования по двум независимым угловым координатам, а также в конструкциях пространственных многокоординатных манипуляторов.

Изобретение относится к конструкции манипуляторов, в частности к шарнирным соединениям элементов манипулятора, и может быть использовано в лесной промышленности. .

Изобретение относится к устройствам для перемещения исполнительных органов роботов и манипуляторов. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в манипуляторах и роботах. .

Изобретение относится к области машиностроения. Редуктор-шарнир содержит два звена, первое из которых выполнено в виде вилки, охватывающей второе звено, и механизм относительного поворота второго звена, выполненный в виде планетарного винтового механизма с резьбовыми роликами, винт которого установлен соосно оси поворота звеньев. Каждый резьбовой ролик выполнен с двумя парами участков разнонаправленной винтовой нарезки, взаимодействующих с соответствующими винтовыми нарезками на винте и гайками, смонтированными соосно оси поворота звеньев в проушинах вилки и втором звене. Винт и ролики выполнены с соприкасающимися между собой цилиндрическими поверхностями, расположенными между разнонаправленными участками винтовой нарезки, диаметр которых равен среднему диаметру соответствующей винтовой нарезки ролика и винта, расположенной на участке, контактирующем с вилкой первого звена. Вилка и второе звено содержат механизм регулировки положения гаек, выполненный в виде линейной направляющей и регулировочного винта. В результате обеспечивается повышение долговечности и надежности. 2 ил.

Наверх