Дифференциальный привод

 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к приводам. Дифференциальный привод содержит корпус, по меньшей мере два двигателя, две волновые дифференциальные передачи. Жесткое колесо и зубчатая муфта одной из волновых передач выполнены подвижными относительно корпуса, с возможностью поочередного сцепления с корпусом при помощи электромагнитных тормозов. Жесткое колесо другой из передач установлено в корпусе подвижно. Технический результат - увеличение диапазона регулирования скорости выходного вала, повышение динамических показателей и ресурса работы. 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к приводам. Известен дифференциальный привод, содержащий два двигателя, две дифференциальные передачи, связанные зубчатыми зацеплениями, и корпус. Дифференциальные передачи выполнены планетарными. (А. с. СССР N1439332, кл. F 16 H 1/38,1988).

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

Известен дифференциальный привод, содержащий два двигателя, две волновые дифференциальные передачи, связанные посредством зубчатого зацепления, причем жесткое колесо одной из передач связано с корпусом, а другой - с выходным валом (патент России N 2064105, кл. F 16 H 3/72,1996).

Недостатками известного устройства являются невысокие динамические показатели работы привода, связанные с частыми пусками и отключениями приводных двигателей.

Это устраняется тем, что дифференциальный привод содержит корпус, по меньшей мере два двигателя, две волновые дифференциальные передачи, связанные между собой посредством зубчатого зацепления, каждая из которых включает генератор волн, жесткие и гибкие зубчатые колеса, зубчатую муфту, при этом жесткое колесо и зубчатая муфта одной из передач являются подвижными относительно корпуса и имеют возможность поочередного сцепления с корпусом при помощи соответствующих электромагнитных тормозов, жесткое колесо другой передачи также является подвижным, а выходной вал связан с зубчатой муфтой другой волновой дифференциальной передачи.

Существо изобретения поясняется чертежом, на котором изображена кинематическая схема привода. Привод состоит из двух кинематически связанных волновых дифференциальных передач и двух двигателей. Первая волновая дифференциальная передача содержит гибкое колесо 1, генератор волн 2, подвижное жесткое колесо 3, соединенное с электромагнитным тормозом 4 и подвижную зубчатую муфту 5, связанную с электромагнитным тормозом 6. Вторая волновая дифференциальная передача содержит гибкое колесо 7, генератор волн 8, подвижное жесткое колесо 9 и подвижную зубчатую муфту 10, соединенную с выходным валом 11 привода. Обе передачи кинематически последовательно связаны между собой посредством зубчатого зацепления подвижной муфты 5 и подвижного жесткого колеса 9 и расположены в корпусе 12.

Привод работает следующим образом. Для предотвращения частого включения и отключения двигателя 13, а также запуска его под нагрузкой, двигатель 13 остается включенным до момента отключения всей машины. В момент запуска двигателя 13 включается электромагнитный тормоз 4, который расцепляет жесткое колесо 3 с корпусом 12. При этом электродвигатель 13, вращая генератор волн 2, заставляет проворачиваться жесткое колесо 3 относительно корпуса 12 и сцепленной с ним зубчатой муфты 5, тем самым крутящий момент не передается на выходной вал 11.

Для получения уменьшенной угловой скорости вращения выходного вала 11 включается электродвигатель 14, который посредством генератора волн 8, гибкого колеса 7 при неподвижном жестком колесе 9, связанном с заторможенной зубчатой муфтой 5, приводит в движение зубчатую муфту 10 и соединенный с ней выходной вал 11.

Поворот выходного вала 11 с увеличенной угловой скоростью происходит при работающих электродвигателях 13 и 14, включении электромагнитного тормоза 6 и отключении электромагнитного тормоза 4. При этом вращение от электродвигателя 13 передается посредством генератора волн 2 гибкому зубчатому колесу 1, а от него при неподвижном жестком колесе 2 подвижной зубчатой муфте 5 и кинематически с ней связанному жесткому колесу 9 и далее, как описано выше для случая получения уменьшенной угловой скорости.

Таким образом происходит практически мгновенное суммирование или вычитание скоростей вращения выходных звеньев двух дифференциальных волновых передач при одном постоянно работающем электродвигателе.

Предлагаемый дифференциальный привод обеспечивает широкий диапазон регулирования скорости выходного вала, высокую точность позиционирования, повышенный ресурс работы за счет исключения частого включения и отключения двигателей, имеет малые габаритные размеры и высокие динамические показатели (малое время переходного процесса).

Формула изобретения

Дифференциальный привод, содержащий корпус, по меньшей мере два двигателя, две волновые дифференциальные передачи, связанные между собой посредством зубчатого зацепления, каждая из которых включает генератор волн, жесткие и гибкие зубчатые колеса, зубчатую муфту, отличающийся тем, что жесткое колесо и зубчатая муфта одной из передач являются подвижными относительно корпуса и имеют возможность поочередного сцепления с корпусом при помощи соответствующих электромагнитных тормозов, жесткое колесо другой передачи также является подвижным, а выходной вал связан с зубчатой муфтой другой волновой дифференциальной передачи.

РИСУНКИ

Рисунок 1