Дифференциальный привод

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к приводам. Дифференциальный привод содержит по меньшей мере два приводных двигателя и по меньшей мере одну волновую дифференциальную передачу. Волновая передача содержит генератор волн, гибкое и подвижное жесткое колеса и выходное звено. Один из приводных двигателей взаимодействует с внутренним зубчатым венцом генератора волн при помощи паразитных шестерен. Подвижное жесткое зубчатое колесо связано с выходным звеном непосредственно. Другой приводной двигатель соединен с гибким колесом волновой передачи посредством зубчатой муфты. Технический результат - обеспечение широкого диапазона регулирования скорости выходного звена за счет суммирования или вычитания угловых скоростей вращения приводных двигателей, сокращение времени переходных процессов при пуске, торможении и реверсировании двигателей. 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к приводам.

Известен дифференциальный привод, содержащий два двигателя, две дифференциальные передачи, связанные зубчатые передачами, и корпус. Дифференциальные передачи выполнены планетарными (Волков Д. П., Крайнев А. Ф. Трансмиссии строительных и дорожных машин. - М.: Машиностроение, 1974, с. 311, рис. 105 ж).

Недостатками известного привода являются невысокие точностные характеристики и значительные габаритные размеры, обусловленные использованием обычных цилиндрических зубчатых передач.

Известен также дифференциальный привод (Крайнев А. Ф. Словарь-справочник по механизмам, 1987, с. 55, рис. н), содержащий два параллельно расположенных двигателя, приводной вал одного из которых связан с генератором волн волновой передачи, взаимодействующим с гибким зубчатым колесом, жестко связанным с выходным звеном, а приводной вал другого находится в зацеплении с наружным зубчатым венцом жесткого колеса при помощи цилиндрической шестерни. Генератор волн выполнен в виде двух радиально разнесенных роликов.

Недостатками известного устройства являются значительные габаритные размеры, сложность конструкции и невысокие динамические показатели работы, связанные с вращением значительных инерционных масс, находящихся на приводном валу одного из двигателей.

Это устраняется тем, что дифференциальный привод содержит по меньшей мере два приводных двигателя, выходные валы которых имеют возможность сцепления с корпусом привода посредством электромагнитных тормозов, по меньшей мере одну волновую дифференциальную передачу, содержащую дисковый генератор волн, гибкое и жесткое зубчатые колеса, и выходное звено, выполненное в виде зубчатого венца с наружным зацеплением. При этом один из приводных двигателей взаимодействует с внутренним зубчатым венцом генератора волн при помощи паразитных шестерен, жесткое зубчатое колесо связано с выходным эвеном непосредственно, а другой приводной двигатель соединен с гибким колесом волновой передачи посредством зубчатой муфты.

Новым отличительным существенным признаком в заявленном изобретении в сравнении с прототипом является то, что один из приводных двигателей взаимодействует с внутренним зубчатым венцом генератора волн при помощи паразитных шестерен, жесткое зубчатое колесо связано с выходным звеном непосредственно, а другой приводной двигатель соединен с гибким колесом волновой передачи посредством зубчатой муфты.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена кинематическая схема привода.

Привод состоит из двух кинематически связанных приводных двигателей 1 и 2, выходные валы которых имеют возможность сцепления с корпусом 3 привода посредством электромагнитных тормозов 4 и 5. На выходном валу приводного двигателя 1 крепится шестерня 6, которая находится в зацеплении с паразитными шестернями 7, установленными на осях 8 подвижно. Паразитные шестерни 7 в свою очередь сцеплены с внутренним зубчатым венцом дискового генератора волн 9. На генераторе волн 9 расположено гибкое колесо 10 волновой дифференциальной передачи, а с ним кинематически связано жесткое зубчатое колесо 11, соединенное непосредственно с выходным звеном 12 привода. На выходном валу приводного двигателя 2 закреплена зубчатая муфта 13, находящаяся в зацеплении с гибким колесом 10. Выходные валы приводных двигателей 1 и 2 расположены в корпусе 3 привода соосно.

Привод работает следующим образом.

Для получения ускоренного вращения выходного звена 12 привода включается двигатель 2 и вместе с ним электромагнитный тормоз 5, который расцепляет зубчатую муфту 13 с корпусом 3. Вращение от приводного двигателя 2 передается через зубчатую муфту 13 гибкому колесу 10, которое обкатывается вокруг заторможенного дискового генератора волн 9 и приводит в движение жесткое зубчатое колесо 11. Таким образом крутящий момент с передаточным отношением дифференциальной волновой передачи передается от двигателя 2 выходному звену 12, связанному с жестким зубчатым колесом 11.

В случае работы дифференциального привода в замедленном режиме необходимо отключение приводного двигателя 2 и электромагнитного тормоза 5 и включение приводного двигателя 1 с электромагнитным тормозом 4, который расцепляет шестерню 6 с корпусом 3 привода. Вращение от приводного двигателя 1 передается через паразитные шестерни 7, установленные подвижно на осях 8, внутреннему зубчатому венцу дискового генератора волн 9, который заставляет деформироваться гибкое зубчатое колесо 10. При этом зубчатая муфта остается неподвижной так, как она заторможена электромагнитным тормозом 5. Деформация гибкого колеса 10 преобразуется во вращение жесткого зубчатого 11 и связанного с ним выходного звена 12 с замедленной рабочей скоростью.

Таким образом получаются два независимых движения, одно с ускоренным вращением, но с меньшим крутящим моментом на выходном звене, другое с замедленной скоростью, но с большим выходным крутящим моментом. Привод позволяет улучшить динамические показатели работы приводного двигателя 1, так как его вал связан с дисковым генератором волн 9 не напрямую, а через систему паразитных шестерен 7, установленных на неподвижных осях 8 в корпусе 3. Это позволяет сократить время переходных процессов при пуске, торможении и реверсировании двигателя 1.

Предлагаемый дифференциальный привод позволяет обеспечить широкий диапазон регулирования скорости выходного звена за счет суммирования или вычитания угловых скоростей вращения приводных двигателей, простоту конструкции, имеет малые габаритные размеры и высокие динамические показатели работы (малое время переходных процессов при пуске, торможении и реверсировании двигателей).

Формула изобретения

Дифференциальный привод, содержащий по меньшей мере два приводных двигателя, по меньшей мере одну волновую дифференциальную передачу, содержащую генератор волн, гибкое и подвижное жесткое колеса и выходное звено, отличающийся тем, что один из приводных двигателей взаимодействует с внутренним зубчатым венцом генератора волн при помощи паразитных шестерен, подвижное жесткое зубчатое колесо связано с выходным звеном непосредственно, а другой приводной двигатель соединен с гибким колесом волновой передачи посредством зубчатой муфты.

РИСУНКИ

Рисунок 1