Беззазорный привод подвижного звена

 

Изобретение м.б. использовано в роботах и манипуляторах. В приводе имеются двигатель и редуктор, на выходном валу 3 которого закреплено ведомое подвижное звено 4. На выходном валу установлено также ведомое зубчатое колесо, составленное из двух частей-5 и 6, упруго связанных между собой посредством упругих торсионов .7. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (sr)s В 25 J 17/00

ГОСУДАРСТВЕ1%ЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4847402/08 (22) 05.07.90 (46) 29.02.92. Бюл. М 8 (71) Могилевский машиностроительный институт (72) Л.А.Борисенко (53) 62.229.7 (088.8) (56) Патент СССР hL .1 261556, кл. В 25 J 17/00, 1986.

ЯХ, 1715581 А1 (54) БЕЗЗАЗОРНЫЙ ПРИВОД ПОДВИЖНОГО ЗВЕНА (57) Изобретение м.б. использовано в роботах и манипуляторах. В приводе имеются двигатель и редуктор, на выходном валу 3 которого закреплено ведомое подвижное звено 4, На выходном валу установлено также ведомое зубчатое колесо, составленное из двух частей.5 и 6, упруго связанных между собой посредством упругих торсионов,7, 4 ил.

20

35

Изобретение относится к машиностроению, а именна к приводам промышленных роботов и манипуляторов, где задача обеспечения точности представляет серьезную проблему.

Известен редуктор, -содержащий водило, на котором под углом к аси его вращения в подшипниках установлено ьедущее коническое колесо, и средство фиксации ведущего колеса относительно корпуса в окружном направлении, выполненное в виде изогнутых стержней, цилиндрические цапфы которых установлены в отверстиях корпуса.и ведущего колеса с возможностью относительного вращения и поступательного перемещения.

Недостатками данного редуктора являются низкая точность в связи с отсутствием средств регулирования бокового зазора в зацеплении, а также пониженный КПД и ограниченная долговечность из-эа наличия трения сколь>кения при относительном вращении и паступательном движении цилиндрических цапф изогнутых стержней, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является безэазорный привод, содержащий приводной двигатель, торсианно-эластичный приводной вал, на котором расположены на расстоянии один от другого дна ведущих колеса, каждое иэ которых соединено с ведомым колесом через пони>ка ащую передачу, и yñòpîécTDo для торсионной загяжки, причем устройство для торсионной затяжки размещено между каждым ведомым колесом и понарачиваемым узлам, а ведомые колеса установленьг с воэможностыа вращения на понорачиваемом узле коаксиально от его поворота.

Недостатками данного бензазорнаго привода являются сложность устройства и большие потери на трение, обусловленные высокими относительными скоростями сателлитов, а также наличием большого числа пар зацепления.

Цель изобретения — упрощение конструкции и снижение потерь на трение.

Для достижения этой цели н беэзазорном приводе подни>кного звена, включающем двигатель и зубчать1й редуктор, выходной вал которого связан с подвижным звеном, а зубчатое колесо последней ступени выполнена из двух частей, упруго связанных между собой, одна из частей зубчатого колеса жестко посажена на выходном валу редуктора, а другая установлена подвижно относительно выходного вала и снабжена упругими торсионами, равномерно размещенными по периферии зубчатого колеса и защемленными в нем, а другими концами установленными в призматических отверстиях диска, причем диск установлен подвижно на выходном валу и снабжен устройством фиксирования и поворота относительно выходного вала.

Благодаря указанному исполнению привода имеют место выборка зазоров в зацеплении и их нераскрытие в диапазоне рабочих нагрузок. Благодаря этому улучшаются точностные показатели передачи, уменьшаются динамические нагрузки при реверсировании движения, появляется возможность повысить долговечность передачи путем смены боковых рабочих профилей;

Наличие большого числа упругих торсионов повышает надежность передачи, уменьшает нагрузку на каждый из них, в то время как в прототипе усилие передается одним упругим валом, Предлагаемое изобретение более просто в реализации, чем прототип, может применяться для получения полноповоротного вращательного движения, в.та время как конструкция прототипа этого не позволяет (поворот ведомого звена ограничен конструкцией корпуса) На фиг. 1 представлена схема предлагаемого привода для случая применения цилиндрических зубчатых колес; на фиг. 2— вариант схемы с коническими колесами; на фиг. 3 — устройство фиксирования и поворота диска, нид спереди, на фиг. 4 — разрез А-А на фиг. 3.

Безэазорный привод включает двигатель 1, многоступенчатый зубчатый редуктар 2, выходной вал 3, связанный с подвижным звеном 4,.На выходном валу 3 установлено зубчатое колесо из двух половин. Одна половина 5 жестко посажена на выходном валу, а другая половина 6 установлена н* нем с возможностью поворота.

Колесо б снабжено системой, составленной из шести — двенадцати упругих торсионов 7, расположенных на периферии этого зубчатого колеса и одними концами защемленных в нем, а другими концами входящими в призматические гнезда, выполненные на периферии диска 8.

Диск 8 установлен с возможностью поворота на втулке 9, жестко закрепленной на выходном валу 3, От выпадания из призматических гнезд диска стержни удерживаются кольцом 10. В приливах 11 втулки 9 установлены упорные винты 12 с контргайками 13, которые своими упорными концами взаимодействуют с приливами 14 на диске 8.

Привод работает следующим. образом.

При прямом ходе крутящий момент передается выходному валу посредством зубчатого колеса 5, жестко закрепленного на выходном валу. При реверсировании движе1715581

fD ния крутящий момент выходному валу передается через зубчатое колесо 6, упругие торсионы 7, диск 8, упорные винты 12, втулку 9, жестко посаженную на выходном валу,3.

Регулировка закрутки торсионов осуществляется с помощью винтов 12 и фиксируется контргайками 13. В начале поворотом диска 8 происходит выборка зазоров в зацеплении, а затем создается.эа счет скручивания торцовых сечений торсионов предварительная закрутка, обеспечивающая нераскрытие зазора в диапазоне рабочих нагрузок..При этом концы торсионов выдвигаются иэ пазов, а торцовые сечения слегка разворачиваются. Величина дополнительной закрутки регулируется поворотом винтов 12. Для повышения точности винты 12 выполнены с мелкой резьбой.

Направление закрутки определяется тем, что один из винтов 12 вворачивается, а другой выворачивается на определенную величину до упора в приливы диска 8. При изменении порядка вворачивания винтов происходит изменение направления закрутки. В результате в работу вступают боковые профили зубьев, которые до этого были нерабочими. Тем самым удваивается продолжительность нормальной работы зубчатой передачи. Это относится также к коническим зубчатым колесам, для.которых проблема выборки зазоров в зацеплении стоит еще острее.

Поскольку исполнение упругих. элементов в виде жестких торсионов позволяет сделать их достаточно жесткими, то уменьшается мертвый ход передачи (т.е. величина упругой деформации системы до момента начала движения ведомого вала, находяще5 гася под нагрузкой), Технико-экономические преимущества изобретения состоят в повышении долговечности передачи, точности и снижении эксплуатационных затрат связанных с обес10 печением этих показателей, Формула изобретения

Беззазорный привод подвижного зве15 на, включающий двигатель и зубчатый ре-. дуктор, выходной вал которого связан с подвижным звеном, а зубчатое колесо последней ступени редукции выполнено из двух частей, упруго связанных между собой, 20 отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и снижения потерь на трение, одна из частей зубчатого колеса жестко посажена на выходном валу редуктора. а другая установлена подвижно на вы25 ходном валу и снабжена упругими торсионами, равномерно размещенными по периферии зубчатого колеса и закрепленными одними концами в нем, а другими концами — в призматических отверстиях

30 дополнительно введенного диска, причем диск установлен также подвижно на выходном валу и снабжен устройством его фиксирования и поворота относительно этого вала.

1715581 3

Составитель Л.Борисенко

Техред М,Моргентал Корректор С.Шевкун

Редактор И.Касарда

Заказ 567 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский ком6иют "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101