Способ генерирования перемещающихся волн деформации гибкого колеса и волновая зубчатая передача

 

Использование1 в машиностроении, в приводах устройств, содержащих волновые зубчатые передачи Сущность изобретения способ генерирования перемещающихся во,;н заключается в обеспечении одновре менного нагрева и охлаждения гибкого колеса на равномерно распределенных, чередующихся по характеру воздействия участках. За счет выполнения гибкого колеса биметаллическим и образования в нем зон, имеющих различную температуру, происходит деформация гибкого колеса. 2 с п ф-лы, 4 ил

СОГОЗ СО(ЗР1(:КИХ

СОЦИллИСТи li ских

РЕСПУБЛИК (51)5 F 16 Н 1/00

ГОСУДЛРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

Г10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЬ!ТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4868134/28 (22) 29.06.90 (46) 15.08.92. Бюл. N. 30 (71) Редкинское опытно-конструкторское бюро автоматики Научно-п роизводственного обьединения *Химавтоматика (72) А.Е. Векшин (56) Кожевников С.Н, и др, Механизмы . М.:

Машиностроение, 1976, с, 242, Планетарные передачи. Справочник.

Под ред. B.H. Кудрявцева, Л.; Машиностроение. 1977, с. 278, табл, 16,1. (54) СПОСОБ ГЕНЕРИРОВАНИЯ ПЕРЕМЕЩАЮЩИХСЯ ВОЛН ДЕФОРМАЦИИ ГИБИзобретение относится к машиностроительным областям и может найти применение в транспортном машиностроении, например в приводах устройств, содержащих волновые зубчатые передачи с гибким колесом-кольцом, размещенных на транспортных средствах с двигателями внутреннего сгорания и использующих в качестве источника энергии выхлопные газы.

Известен способ генерирования перемещающихся волн деформации гибкого элемента волновой передачи, заключающийся в воздействии на этот элемент вращающимся магнитным полем, которое усиливается подмагничиванием, Этот способ осуществлен в известной волновой передаче, содержащей жесткое и гибкое колеса и равномерно распределенные источники вращающегося магнитного поля.

Известен способ генерирования перемещающихся волн деформации гибкого колеса в волновой передаче, заключающийся в силовом воздействии на гибкое колесо на

„„Б0„„1754986 А1

КОГО КОЛЕСА И ВОЛНОВАЯ ЗУБЧАТАЯ

ПЕРЕДАЧА (57) Использование: в машиностроении. B приводах устройств, содержащих волновые зубчатые передачи. Сущность изобретения: способ генерирования перемещающихся волн заключается в обеспечении одновременного нагрева и охлаждения гибкого колеса на равномерно распределенных, чередующихся по характеру воздействия участках. За счет выполнения гибкого колеса биметаллическим и образования в нем зон, имеющих различную температуру, происходит деформация, гибкого колеса. 2 с. п, ф-лы, 4 ил, нескольких участках. Этот способ осущестелен в волновой зубчатой передаче, содержащей жесткое и гибкое колеса и установленный с возможностью вращения планетарный генератор волн. В указанной волновой передаче диаметр гибкого колеса меньше диаметра окружности, описывающей наиболее удаленные от оси вращения точки на наружной поверхности сателлитов генератора.

Недостатком известных способов и устройств является невозможность использования тепловой энергии.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей путем использования тепловой энергии.

Положительный эффект достигается при использовании остаточной тепловой энергии отработанных теплоносителей.

Расширение эксплуатационных воэможностей обеспечивается тем, что в способе генерирования перемещающихся волн деформации гибкого колеса в волновой пе1754986 оедаче, заключающемся в воздействии на Таким образом происходит процесс.ге-, гибкое колесо на нескольких участках, это нерирования перемещающихся волн де- " воэдействие осуществляется путем нагрева формации гибкого колеса. и охлаждения. Гибкое колесо одновременно При генерировании перемещающихся нагревают и охлаждают на равномерно че- 5 волн деформации гибкого колеса в составе редующихся по характеру воздействия уча- . волновой зубчатой передачи целесообразно, стках. Общее число участков воздействия чтобы число гребней волн деформаций было равно удвоенной разности чисел зубьев же- равно разности чисел зубьев жесткого и гибсткого и гибкого колес,:-:-: -: кого колес. Этим обеспечивается минимальВ волновой зубчатой передаче. содер- 10 ный уровень напряжений, возникающих жащей жесткое и гибкое колеса и установ- при деформации гибкого колеса. Следоваленный с воэможностbe вращения тельно, общее число участков воздействия планетарный генератор волн, гибкое колесо на гибкое колесо целесообразно принимать выполнено биметаллическим, а его внутрен- равным удвоенной разности чисел зубьев ний диаметр равен диаметру окружности, 15. жесткого и гибкого колес. описывающей наиболее удаленные от оси - При перемещении волн деформации вращения точки на наружной поверхйости гребни этих волн находятся не на осях иссателлитов генератора. Водило генератора точников холода, а отклонены на угол а(на имеет чередующиеся между собой равно- фиг, 1 оси источников показаны прерывимерно распределенные источники тепла и 20 стыми линиями co ñòðåëêàìè, укаэывающихолода, расположенные между сателлитами ми направление тепловых потоков). генератора, а количество последних равно, Величина угла азавйсит от момента сопроколичеству одноименных источников воз- - тивления вращению. жесткого колеса волно действия. .. - вой передачи., т. е. от нагрузки на

На фиг. 1 изображена диаграмма пере- 25 последнюю. мещения волн деформации и вращения ис- . Для термочувствительных элементов с точников тепла и холода..::. наиболее распространенными комбинацияПредлагаемый способ заключается в ми марок металла температурный режим ра"1ом, что обеспечивают однооременный на- . боты применительйо: к "области

" "рев и охлаждение гибкого колеса на равно- 30 положительных температур характеризует мерно чередующихся по характеру ся температурой нагрева до(120...400) С и воздействия участках: "Тепло", "Холод" (см. температурой охлаждения до 20О С.

" фиг. 1). Нагрев и охлаждение гибкого колеса . Для нагрева биметаллического колеса осуществляют при помощи .вращающихся доукаэанныхтемпературмогутбытьприме- " источников тепла и холода. Вращение ука- 35 нены вторичные (с низким температурным .занных источников осуществляется при по- потенциалом) источники тепловой энергии, мощи какого-либо кинематического (малой например выхлопные газы двигателя внчтмощности) механизма поворота, За счет вы- рецнего сгорания. Поскольку обычно не исполнения гибкого колеса. биметаллическим пользуемая остаточная тепловая энергия не со слоями из металлов с различными коэф- 40 представляет собой ценности, ее использофициентами лйнейного расширения и обра- вание вместо других видов энергии способэования в нем зон, имеющих различную ствует сокращению эксплуатационных температуру, происходит деформация ука- расходов. занного колеса. Одновремейный нагрев и . В качестве примера конкре1ного вйполохлаждение гибкого колеса на равномерно 45 непия устройства для реализации предлага чередующихся ho харакtepy воздействия емого способа. на фиг. 2 и 3 схематично участках обеспечивает придание этому"ко-: изображена волновая зубчатая передача в лесу правильной волновой формы. Если. на- .: нерабочем(фиг. 2) и в рабочем (фиг. 3) поло.пример, меньший коэффициент линейного, жениях; на фиг. 4 схематичйо изображен расширения имеет металл наружного слоя, 50 узел подвода теплоносителя и охладителя. гребни волн деформацйй гибкого колеса об-,, . Волйовая зубчатая передача содержит разуются на его охлажденных участках. Число " жесткое колесо 1 с числом зубьев Z< и гибкое гребней волн деформации равно половине колесо 2 с числом зубьев Zg. Разность чисел общего числа участков воздействия (нагре- . зубьев Zi — Zz этих колес равна, например,2. вания и охлаждения) на гибкое колесо.: 55 Гибкое колесо 2 выполнено биметалличеВращение истбчйиков тейла и холода .ским. В качестве материалов слоев исполь- .

- обеспечивает перемещение участков гибко- :;зованы металлы с различными значениями . — го колеса, имеющих различную температуру коэффициента линеййого расширения. Ме- .

" и, следовательно, обеспечивает перемеще- талл наружного слоя 3 имеет, найример, ние волн деформации.

1754986 меньшее значение коэффициента линейно- с внутренней поверхностью колеса 2 до оси го расширения, а металл ннутреннега слсй вращения, Прн деформации колеса 2 ег0 внутре гиля поверхность с радиусом кринизКроме того, волновая передача содер-:, О1 жит планетарный г нератор волн 5, уста- 5 ны B 2 давит на сателлиты 12, стремясь новленный с воэМожностью вращения. вытолкнуть их н зону, ограйиченную внутВодило 6 планетарного генератора 5 имеет ренней поверхность ос радиусом кривиэнь равномерно распределенные чередующие- 0 ся между собой радиальные отверстия 7 и 8, г>2, -. е. в зонУ гРебней. Количество сагел количество которых ранна К = 2(Z1- Z2) = 4. 10 литов 12 равное колйчеству пар радиальных

Отверстия 7 соединены посредством осево- отверстий 7 и 8 обеспечивает минимальное го канала 9.с источником теплоносителя (не искажение правильной волнистой формы показан), а отверстия 8 соединены.посред- гибкого колеса?. стном каналов 10 с источником охладителя (не показан) и являются соответстненно че- 15 Таким образом, давление на сателлиты редующи лися между собой источниками 12 со стороны внутренней поверхности гибтепла и источниками холода,, кого колеса 2 вызывает поворот водила 6 с

Подача теплоносителя и ахладителя со- радиальными отверстиями 7 и 8, что обеспеотнетстненно в каналы 9 и 10 обеспечинает- чивает смещение участков нагрева и охлажся через неподвижную муфту 11, 20 дения этого колеса. Смещение участков установленную на конце этого водила так, воздействия на колесо 2, в свою очередь, что не препятствует вращению последнего. вызывает смещение гребней волн его деДля уменьшения. потерь тепловой энергии формации. Смещение гребней налн дефорводило 6 и муфта 11 выполнены из матери-, мации колеса 2 снова вызывает поворот ала с низкой теплопроводностью. 25 водила 6. Смещения гребней волн деформаОтверстия 7 и 8 расположены между ции колеса 2 и повороты водила 6 сливаются сателлитами12 планетарногогенератора 5. в единый непрерывный процесс. РасполоКоличество же сателлитон 12 равно количе- жение отверстий 7 и 8 ме>кду сателлитами стну пар отверстий 7 и 8, т. е, количеству 12 позволяет исключить как возмо>кность одноименных источников ноздействия; а 30 выхода этих сателлитов иэ контакта с внутименно 2. Диаметр окружности D, описына- ° ренней поверхность.о колеса 2, так и обра.ющей наиболееудаленныеатоси вращения . зование при вращении водила 6 " лертных точки на наружной поверхности сателлитов . тачек", 12, равен внутреннему диаметру 0 гибкого колеса 2. 35 Зубья 13 гибкого колеса 2 на гребнях

Работа устройства осуществляется сле- волн деформации входят в зацепление с дующим образом. зубьями 14 жесткости колеса 1. ПеремещеОт источников теплоносителя и охлади- ние воли деформации гибкого колеса 2 нытеля через луфту 11 в каналы 9 и 10 водила зывает вращение жесткого колеса 1, При

: 6 подают .соответственна теплоноситель, 40 наличии момента сопротивления вращения найример, горячий газ и охладитель, напри- . >кесткага колеса 1 будет иметь место, завимер, холодный воздух. Исходящие из ради- слщее от величины этого. момента, некото- ° альных отверстий 7 и 8 водила 8 рое смещение положения гребней налн соответственно горячий газ и холодный ноз-, . деформации гибкого колеса 2 и отверстий 8 дух воздейству от на биметаллическое коле- 45 относительно друг друга (на фиг. 3 не покасо 2. Вследствие того, что коэффициенты зано). Гредлагаемая волновая зубчатая пе. линейнога расширения металлов слоев З..и редача позволяет использовать не только

4 различны, а отверстия 7!; 8 чередуются . теплавуюзнергию, В зависимостиотвзаиммежду собой и распределены ранномерна, ного располо>кения слоев биметаллического .гибкое колеса 2 деформируется и прйобре- 50 колеса, выполненных из металлон с различ. тает прав лльиую волнистую форму. По-, ными значениями коэффициентов линейноскольку иэ металла с меньшим" го ра.. ширения, возможно использование коэффициентам линейного расширения вы- динамического давления струй теплоносиполнен наружный слой 3, гребни нолй де - - теляилиахладителя.Давление истекающих формации образуются на охлаждаемых 55 из радиальных отверстий водила струй участках колеса 2. Равенство диаметров Э и (талько теплоносителя или только охладите01 обеспечивает мгновенную реакцию но- . ля) также способствует и может быть;;сдилаб, выражающуюся визмененииегоуг-: пользанано для образования в зоне лового пîRожения, при уменьшении расстояния от точек контакта сателлитов 12

1754986

ДЬЕМ 2 действия этих струй гребней волн деформации гибкого колеса.

Формула изобретения

1. Способ гейерирования перемещающихся волн деформации гибкого колеса в волновой передаче, заключающийся в воздействии на гибкое колесо на йескольких участках, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей путем использования тепловой . энергии, гибкое колесо одновременно нагревают и охлаждают на равномерно чередующихся по характеру воздействия участках, a общее число последнйх равно удвоенной разности чисел зубьев жесткого и гибкого колес, 2. Волновая зубчатая передача, содержащая жесткое и гибкое колеса и планетарный генератор волн, установленный с возможностью вращения, о т,л и ч а ю щ а я

5 с я тем. что. с целью расширения эксплуатационных возможностей, гибкое колесо выполнено биметаллическим, а внутренний диаметр последйего равен диаметру окружности; описывающей наиболее удаленные

10 от оси вращения точки на йаружной поверхности сателлитов генератора, водило генератора имеет чередующиеся между собой, равномерно распределейные .источники тепла и холода, расположенные между са15 теллитами генератора, а количество последних равно количеству одноименных источников воздействия.

1754986

Заказ 2879: . Тираж: .. ": -: Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва,. Ж-35,: Раушская на 6., 4/5

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

: Редактор О.Спесивых

Составитель А.Векшин

Техред M.Ìoðãåíòàë!

Корректор С.Пекарь