Упругий передаточный механизм вращательного типа

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сотов Советсми и

Соцмапмстмчесмми

Республик и 911076 (61) Дополммтельное к авт. саид-ву (22) Заявлено 25.0!.80 (21) 2878361/25-28 (51)NL, Кл. с присоединением заявки №вЂ”

F 16 Н 35/00 зооударотоанвй комитет, СССР. ио делам изобретений и открытий (28) Приоритет

Опубликовано 07.03,82. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 07.03.82 (53) УДК 621.836. .5 (088.8) (72) Авторы изобретения

О. Н. Гусев и Д. А. Гусев (7! ) Заявитель (54) УПРУГИЙ ПЕРЕДАТОЧНЫЙ МЕХАНИЗМ ВРАЩАТЕЛЬНОГО

ТИПА

Изобретение относится к машиностроению, а именно к передаточным механизмам, и может быть использовано в точном приборостроении,например в интерферометрах, а также в конструкциях спектральных приборов, в ко5 торых необходимо осуществить точный поворот оптических исполнительных элементов

I в пределах 1 — 2 с высокой угловой точностью порядка единиц секунд.

Известен упругий передаточный механизм . вращательного тина, содержащий корпус, . соосно расположенные подвижное и неподвижное звенья, последнее иэ которых жестко связано с корпусом, упругие стержни, симметрично расположенные относительно оси вращения по окружности. Подвижное эъено в этом устройстве несет на себе исполнительный элемент, а само устройство имеет пере даточное отношение, равное единице (1т.

Недостатком известного устройства явля.ется то, что оно имеет низкую точность, обусловленную тем, что устройство, имеющее передаточное отношение равное единице, требует прецизионного привода, который определяет точность и воспроиэводимость ею

1 ,работы. Кроме того, сохранение постоянства положения оси вращения в этом устройстве зависит от условий приложения момента сил, осуществляющих поворот подвижного звена. Чувствительность такого устройства к месту приложения смещающего усилия к расположению на нем исполнительного элемента ограничивает диапазон его применения.

Целью изобретения является повышение точности углового поворота подвижного звена с исполнительным элементом путем увеличения передаточной функции и повышение стабильности положения оси вращения.

Указанная цель достигается тем, что упругий передаточный механизм вращательного типа, содержащий корпус, соосно, расположенные подвижное и неподвижное звенья, последнее иэ которых жестко связано с корпусом, упругие стержни, симметрично расположенные относительно оси вращения по окружности, и привод, снабжен установленньтм между подвижным и неподвижным звень3 911076 ями по крайней мере, одним дополнительным

Э Ф ! звеном.

При этом участки упругих стержней между неподвижным, дополнительным и подвижным .звеньями выполнены из материалов с различными параметрами.

На фиг. 1 изображен механизм, общий вид; на фиг.2 — разрез А — А на фиг. 1.

Упругий механизм вращательного типа содержит корпус 1, соосно расположенные подвижное 2 и неподвижное 3 звенья, последнее da которых жестко связано с корпусом 1, упругие стержни 4, симметрично расположенные относительно оси вращения по окружности, и привод (не показан). Механизм снабжен установленным между подвижным 2 и неподвижным 3 звеньями, по крайней мере, одним дополнительным звеном

5. При этом, участки 6 и 7 между неподвиж. ным 3 и дополнительным 5 и между донолнительным 5 и подвижным 2 звеньями соответственно выполнены из материалов с различными параметрами. На дополнительном звене 5 устанавливается исполнительный элемент 8.

Механизм работает следующим образом.

При вращении приводом (не показан) подвижного звена 2 упругие стержни 4 изгибаются и скручиваются, передавая крутящий момент дополнительному звену 5 одновременно и равномерно поворачивая его вокруг оси, которую образовывают упругие стержни

4. Следует отметить, что упругие стержни 4, расположенные между звеньями 2 — 5 и 5 — 3, могут быть изготовлены раздельно из мате35 риалов с различными параметрами в зависимости от требуемой жесткости механизма и передаточной функции. (различным коэффициентом упругости, сечением и т.д.). Передаточный коэффициент зависит от соотношения Г длин свободных участков 6 и 7 стержней и растет с приближением дополнительного звена 5 к неподвижному звену 3 при неизменной общей длине стержней 4 механизма, достигая значений в несколько тысяч и более. Таким

45 образом, исполнительный элемент 8, помещенный на дополнительное звено 5, меньше воспринимает погрешности привода (не показан) и может повернуться на малый угол с точностью, превышающей точность известных систем в несколько раэ. В частном случае это легко представить при расположении дополнительного звена 5 ровно посередине между неподвижным 3 и подвижным 2 звеньями, в этом случае дополнительное звено 5

4 повернется на угол в два раза меньший угла поворота подвижного звена 2 и тем самым погрешности передачи угла привода могут быть увеличены вдвое, либо точность механизма повышена вдвое. В ряде случаев, когда передаточный механизм должен передать вращение нескольким исполнительным элементам

8 на различные углы, можно между подвижным 2 и неподвижным 3 звеньями установить несколько дополнительных звеньев 5 на расстояниях от неподвижного звена 3, определяемых требуемым передаточным коэффициентом.

Использование изобретения позволяет в связи с введением дополнительного звена получить новый положительный эффект за счет резкого увеличения передаточной функции. Упругий передаточный механизм позволяет решить задачи точных вращений на малые углы за счет использования обычных приводов, а не прецизионных. Стабильность положения оси вращения дополнительного звена 5 с исполнительным элементом 8 позволяет использовать упругие системы вращательного типа в лазерной спектроскопии и в спектральных приборах сверхвысокого разрешения, где требуется с малым усилием тонко и точно повернуть оптический исполнительный элемент на малый угол.

Формула изобретения

1. Упругий передаточный механизм вращательного типа, содержащий корпус, соосно расположенные подвижное и неподвижное звенья, последнее из которых жестко связано с корпусом, упругие стержни, симметрично расположенные относительно оси вращения по окружности, и привод, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности углового поворота подвижного звена, он снабжен установленным,. между подвижным и неподвижным;звеньями, по крайней мере, одним дополнительным звеном.

2. Механизм по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что участки упругих стержней между неподвижным, дополнительным и подвижным звеньями выполнены из мате риалов с различными параметрами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Цейтлин Я. М. Упругие кинематические устройства. Л., "Машиностроение", 1972, с. 11 — 14 (прототип).

911076

Pie I

Составитель В. Штукарев

Техред С.Мигунова Корректор М. Пожо

Редактор M. Товтин

Тираж 981 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Заказ 1083/18

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4