Механический редуктор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 80 144208 16 Н 1/32 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН ПАТЕНТУ иноова яйстнизмах пазоры,лив а2 та ции меах В О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(57) Изобретение относится кстроению и может быть использв роботостроении, в сельскоховенных машинах, в часовых мехв устройствах аналоговой индикмикромеханике, инструментах ирительных механизмах, передач т.д. Цель изобретения - уменьшениегабаритов и улучшение технологичности, При перемещении ротора 12, приводимого в движение эксцентриком 13,соединенным с ведущим валом 1, парыходовых органов последовательно взаи"модействуют со всеми пазами 1 О и 11редукторных органов 6 и 7. Одновременно не более двух пар ходовых органов сцеплено с пазами 10, 11, тогдакак третья пара свободна. Таким образом, вращение ведомого вала 5 складывается из большого числа единичныхшагов пары ходовых органов за счетсцепления их с соответствующей парой что повышает точность, а эаэозникающие при износе, не какатся. 20 з.п. ф-лы, 29 ил.,.М Зб Фиг. РУ Составитель Г. КузнецоваЛ. Пчелинская Техред Л.Олийнык Коррек Ре ончако аказ 62 одписн нного комит тений и отк аушская венно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 иэ 9 Тираж 78ВНИИПИ Государствепо делам изобре 113035, Москва, Жта СССРытнйб., д, 4/5Изобретение относится к механическому редуктору, имеющему ведущую ось и соосный с ней ведомый орган, которые вращаются с различными угловыми скоростями в функции передаточного числа, содержащему также первый и второй редукторные органы, перемещаемые под углом друг относительно друга, каждый из которых содержит ряд 10 приводимых элементов, равномерно распределенных вокруг .центра вращения, соответствующего редукторного органа.Цель изобретения - уменьшение габаритов редуктора и улучшение техно логичностиНа фиг. 1 представлен механическийредуктор, аксиальный разрез; на фиг, 2 - вид по стрелке А на фиг. (редуктор, со снятым кожухом); на 20 фиг. 3-9 - семь последовательных этапов, необходимых для поворота ведомого редукторного органа на 1/11 оборо- та относительно опорного органа; на фиг. 10-20 - одиннадцать этапов, не обходимых для поворота внешнего ведомого рецукторного органа на /7 оборота относительно внутреннего опорно" го редукторного органа; на фиг. 21 мгновенный поворот ротора редуктора; 30 на фиг. 22 - редуктор с четырехплечим ротором; на фиг. 23 - вариант редуктора по фиг. 22; на фиг, 24 - редуктор. с двумя роторами, аксиальный разрез; на фиг. 25 - вид по стрелке Б З 5 на фиг, 24 (редуктор с поднятым кожухом); на фиг26 - редуктор с расположением ходовых органов между редук" торными органами, аксиальный разрез; на фиг, 27 - редуктор с параллельно 40 расположенными роторами, аксиальный резрез; на фиг. 28 - редуктор, вид сбоку (со снятой боковой стенкой); на фиг. 29 - приводные элементы и ходовые органы, 45Механический редуктор содержит ведущий вал 1, вращающийся в двух подшипниках 2 и 3, один из которыхразмещен в кожухе 4 редуктора, а другой - в ступице выходного вала 5, Ве дущий вал 1 и выходной.вал 5 йвляются соосными, угловые скорости их вращения зависят от передаточного числа механического редуктора (фиг. 1-9).Механический редуктор содержит два 55 редукторных органа б и 7, соосные друг другу ведущему валу 1. Редукторный орган б является опорным и неподвижно соединенным с кожухом 4, редук Количество пазов 10 и 1 редукторным органов 6 и 7 определяется по следующей формуле: где И,количество пазов 10 опорного редукторного органав данном случае внешнегоредукторного органа 6;целые числа;целое число;количество приводных элементов ведомого редукторного органа;количество приводных элементов ведомого редукторнопо органа, в данном слуслучае редукторного органа 7, расположенных между 7 ип 1- Х 0Б1щ торный орган 7 соединен с вьмодным валом 5 и является ведомым. Каждый из редукторных органов 6 и 7 содержит соответственно кольцевой венец 8 и 9, они имеют различные размеры и установлены концентрично, Каждый из венцов 8 и 9 содержит ряд приводных элементов, образованных в данном случае соответственно пазами 10 и 11 рав номерно распределенными вокруг центра вращения, соответствующего редукторного органа 6 и 7. На фиг. 1 венец 9 ведомого редукторного органа 7 имеет одиннадцать пазов 11, тогда как венец 8 опорного редукторного органа 6 имеет семь пазов 1 О, Редуктор Имеет эксцентричный ротор 12, приводимый в движение эксцентриком 13, соединенным с ведущим валом 1. Эксцентричный ротор 12 выполнен в виде трех радиальных плеч 14, расположенных симметрично относительно центра ротора и несущие ходовые органы 15 - 20. Эксцентричный ротор 12 имеет две группы приводных органов, состоящих по меньшей мере из трех ходовых органов каждый, Ходовые органы 15, 16 и 19 образуют первую группу приводных органов, ходовые органы 16, 18 и 20 - вторую группу. Каждая из групп размещена на соответствующем диаметре рог. тора 12. Ходовые органы одной группы объединены с ходовыми органами другой группы для образования пар ходовых органов 15 и 6, 17 и 18, 19 и 20., Передаточное число определяетсяпо формулементов опорного редуктор-2кого органа 6, расположен"ных между двумя ходовыииорганами, .принадлежащимик раэличныи нарам, нахо- ,дящимся в зацеплении сэтим редукторнычорганоми равное в даннои случае 21Я - число приводимых элементов ведомого редукториогооргана 7,. равное в данномслучае 11;п - целое число, равное,в дан"ном случае 1.Если, например, Я 11, Яг;3,а72,п иХО, тоЯ 7, апередаточное число ,22. Если,Я 1, 2, что полностью согласуется1.с изображенным на фиг. 3"9 примером,где ведомый редукторный орган 7 содержит одиннадцать пазов 1, а опорный редукторный орган 6 - семь пазов .10 Т1, и21, Я,7,то Я 1,В табл. 1 приведены различные варианты; обеспечивающие получение иножества различных передаточных чисел.Все сочетания произвольных значений для коэффициентов Ч, Х, Т, 2 и ине могут обеспечить получения конструктивно реализуемых конструкций,если не соблюдается условие, что число приводных элементов Н, и Яг, в Яг; При сравнении формули (3) ииэ,табл. 2 видно, что в зависимостиот того, является ли опорньй редукторный орган внешним или внутренним,.меняется передаточное число.Ротор 1.2 механического редуктораможет быть выполнен в виде четырехрадиальных плеч 14 (фиг. 22),.каждоеиз которых. несет по паре ходовых органов 5 и 16, 17 и 18, 19 и 20, 4 О 21 и 22, последовательно взаимодействующих с пазами О н 11 соответственно редукторных органов б и 7.Опорный редукторный орган б охватывает ведомый редукторный орган 7.48 Механический редуктор может иметьпо меньшей мере одни дополнительныйротор 23приводимый в движение ведущим валом 1 и эксцентрьцои 13.(фиг. 25). Каждый нз роторов 12 и 23 5 Она фиг. 23 имеет по два плеча, несущих основной ротор 12, ходовые органы15 и 16, 17 и 18, дополнительный ротор 23, ходовые органы 24 н 25, 26 и27Роторы 12 и 23 концентрично установлены с возможностью углового сдвига друг относительно друга посредством пружинного элемента 28.Такая конструкция является особопредпочтительной, так как позволяет 3 1442085 4ходовыми органами 1 б, 18, также соответствующие ии велнчщы20, принадлежащими к раэ- Я и Я являются целыми числами.личным парам, находящимся .,в зацеплении с ведомымКогда опорный редукторный органредукторным органом 7. . б является внешним для ведомого ре,б бКоличество приводных элементов ве-дукторного органа 7, ведущий вал 1домого редукторного органа в функции и ведомый редукторный орган 7 врачисла приводных элементов опорногощаются в одном направлении. Ротор 12редукторного органа вращается в противоположную сторону.Механический редуктор может иметьведомый редукторный орган 7, охватыЯЯ+ и + 2.Я (2) , вающий опорный редукторный орган 6,т.е. внешний по отношению к органу би вращается в противоположном направ"ленив вращению ведущего вала 1 н эксцентрика 3 (фиг. 10-20). Ротор 2вращается в ту же сторону, что и ведомый редукторный орган 7.ЯЯг 2 О Когда направления вращения эксцентрика 13 и ведомого редукторного ор, гана 7 противоположны, формула дляопределения числа приводных элеменгде я, - количество приводных эле- тов редукторных органов следующая:концентрическими цнлиндрнческими элементами 34 и 35 (Фнг. 27 и 29), опорный редукторный орган 6 н виде цилиндрического элемента 34 имеет два ряда по восемнадцать приводных элементов в виде равномерно распре-деленных отверстий 36 и 37. Причем каждый ряд располагается н плоскости, перпендикулярной ведущему валу 1,Ведомый редукторный орган 7 вы полненный в виде цилиндрического эле" мента 35, охватывающего цилиндрический элемент 34, также имеет дна ряда приводных элементов в виде круглых отверстий 38 и 39, сориентированных относительно отверстий 36 и 37, в каждом ряду - одиннадцать отверстий 38 и 39, диаметр отверстий 38 и 39 больше диаметра отверстий 36 и 37.Основной 12 и дополнительный 23 роторы смещены ло оси один относитель-. но другого, но размещены в идентичных угловых положениях относительно соответствующего центра 40, 41 вращения. Роторы 12 и 23 установлены с возможностью вращения на эксцентриках 13 и 42, расположенных последовательно вдоль осн ведущего вала 1 со смещени-.е,ем на 180 , т.е. друг против друга.Каждое плечо каждого ротора 13 и 42 несет пару ,ходовых ор гаков 43 и 44, 45 и 46 образованных выступами, периФерийная поверхность которых представляет край сферы. Диаметр сферических краев, образующих внешние ныступы 43 к 45, предназначенные" для взаимодействия с отверстиями Зб и 37 редукторно" го органа 6, соответствует диаметруотверстия 36 и 37, Сферические края внутренних выступов,44 и 46, предназначенных для взаимодействия с отверстиями 38 и 39 ведомого, редукторного органа 7, имеют больший диаметр и соответствуют диаметру отверстий 38 и 39. Разйость между диаме гром отверстий 37,.36 и . 38, 39 достаточная для того, чтобы при работе редуктора выступы ходовых органов могли проходить через отверстия 38, 39 до начала их взаимодействия с отверстиями 36, 37. 5 1442 точно рег улнрон а ть диане тры штифтон, образующих ходовые органы ротора, под ширину лазов, образующих привод- ные элементы редукторных органон, благодаря чему устраняется люфт, До 5 лолнительный ротор 23 может иметь три плеча и устанавливается на, кольцевэй поверхности основного ротора 12 кон центрично с эксцентриком 13 (фиг. 23-26). Плечи дополнительного ротора 23 идут по биссектрисам углов, образуемых ппечами бсновного ротора 12. На плечах дополнительного ротора 23 размещены попарно ходовые органы 16 24 .и 25, 26 и 27, 29 и 30, взаимодействующие с пазамиО и 11 редукторных , органов 6 и 7.Опорный редукторный орган 6 содержит семь пазов 10, как и на фиг, 1" 20 9 но, поскольку дополнительный ротор 23 смещен под углом относительно основного ротора 2, количество пазовведомого редукторного органа 7 уд" воено, что однако не вызывает .никако го влияния на работу или передаточное число редуктора. Каждый из роторов12 и 23 работает сам по себе, и это условие учитывается при расчете редуктора. : 30Одно из преимуществ такой конструкции состоит в увеличении вращающего момента, передаваемого редукто-.ром, поскольку н зацеплении с редук. торными органами всегда находятся две,пары ходовых органов, .по одной ни каждом роторе. Каждая пара ходовых органов 15 и 16, может быть образована цилиндрическим выступом, объединенным с осью 31, вспрессован" 40ной или зашплинтованной отверстии ро-, тора 12 (Фиг. 26). Выступы располагаются на противоположных боковых сторонах ротора 12. Расстояние, разделяющее их оси, может быть очень ма-. лым, причем оно не влияет на размерый на прочность каждого выступа.Редуктор имеет н этом случае опорный редукторный орган 6, образованныйодной из боковых стенок кожуха 4, и 60 ведомый редукторный орган 7, вращаеььй иа входном валуи.связанный свыходным валом 5. Приводные элементы редукторных органов 6 и 7 расположены н плоскостях, перпендикулярных явведущему налу 1, по обеим сторонамротора 2 н образованы радиальными прорезями 32 н 33, Редукторные органы 6 н 7 могут ныть образованы Во внутреннем пространстне кожуха 4 находится некоторое количество масла, предназначенное для смазки дни" жущихся поверхностей, подшипников4и ходовых органов нри работе редуктора.7 14420Механический редуктор работаетследующим образом,Во время перемещений ротора 12 пары ходовых органов 15 - 20 последова 5тельно взаимодействуют со всеми пазами 10 и 11 редукторных органов 6 и7. Одновременно не более двух пар ходовых органов сцеплено с пазами 10 и11, тогда как третья пара свободна. 1 ОВ изображенном на фиг. 3 состоянииэксцентрик 13 увлекается в направлении стрелки Й, пара ходовых органов15 и 16 проникает в паз 10 и 11 редукторных органов 6 и 7, тогда как 15пара ходовых органов 19 и 20 выходитиз пазов 10 и 11, а пара ходовых ор ганов 17 и 18 уже вышла из пазов 10и 11.Когда ротор 2, увлекаемый ведущим валом 1, переходит из состояния,изображенного на фиг, 3, в состояние,изображенное на фиг. 4, он одновременно совершает поворот вокруг ходового органа 15, захваченного в паз10 опорного редукторного органа 6,в котором оннаходится. Такой мгновенный поворот ведут к перемещениюпаза 1 ведомого редукторного органа,захваченного ходовым органом 16, внаправлении стрелки я. Во время упомянутого перемещения ротора 2 параходовых органов 19 и 20 высвобождается из пазов 10 и 11, а в конце перемещения или шага ротора 12 пара ходовых органов 17 и 18 входит в пазы 10и 11 в момент, когда ходовые органы15 и 16 покидают взаимодействующие сними пазы 10 и 11.40За время такого единичного перемещения или шага ротора угловое перемещение ведомого редукторного органа 7в данном примере составляет /77 оборота. 45.Ведущий вал 1 должен совершить дваполных оборота, чтобы другое из плеч14 ротора 12 опять пришло в состояние,изображенное на фиг. 3.Из состояний соответствующих пазов 501 О и 11 на фиг3 и 9 можно видеть,что ведомый редукторный орган 7 совершил 1/11 своего оборота за семь последовательных шагов,На фиг. 21 схематично показан .мгновенный поворот ротора, вызывающий один шаг ведомого редукторного органа 7 при переходе от положения,85 8представленного на фиг, 10, до положения, представленного на фиг, 1,Ротор 12 символически представлентреугольником, вершины которого несутпары ходовых органов 15 - 20,В тот момент, когда ходовой орган18 покидает паз 11 опорного редукторного органа 7 и когда ходовой орган17 покидает паз 1 О ведомого редукторного органа 6, ходовые органы 15 и/16 входят в пазы 10 и 11 редукторных органов 6 и 7, которые при предыдущем шаге ротора 12 разместилисьдруг против друга, Во время последующего шага ротор перемещается отположения, изображенного сплошной линией, в положение, изображенное пунктиром. Это достигается за счет мгновенного поворота вокруг центра ходового органа 16, захваченного в паз11. опорного редукторного органа 7.Во время этого поворота лишь пара ходовых органов 15 и 16 находится взацеплении с редукторными органами6 и 7, причем ходовой орган 6 остается неподвижным, и его ось служитосью поворота ротора 12, тогда какходовой орган 15 находится в эацепленин с пазом 10 и увлекает последний в положение, показанное штрихпунктиром 15 , 10 . В этот моментвремени некоторый паз 10 ведомогоредукторного органа переходит в пололжение 10", когда он располагается напротив некоторого лаза 11 редукторного органа 7,На протяжении мгновенного поворота ротора 12 вокруг оси ходового органа 16 ведомый редукторный орган 6перемещается на угловую величину оВ момент когда ходовой орган 15 приходит в положение 15 и собирается1покинуть паз 10", ходовые органы 191и 20 приходят в положение 19 и 20готовые вступить в зацепление с пазами 10" и 11". Тогда за счет мгновенного поворота ротора 12 вокругходового органа 20 осуществляется новый шаг. формула изобретения 1Механический редуктор, содержащий ведущий и ведомьпЪ валы для вращения с разными угловыми скоростями в зависимости от понижающего передаточного числа редуктора, два коаксиальных редукторных органа, установ42085 10 Ци 9 14 ленных с возможностью углового перемещения один отнасительно другого, каждый из которых имеет ряд приводных элементов, концентрично и равномерно распределенных вокруг. точки вращения соответствующего редукторного органа, и каждый ряд имеет разное число приводных элементов, по меньшей мере один эксцентричный ротор, приводимый в движение по меньшей мере одним эксцентриком, выполненным заодно с ведушим валом и имеюйим две группы приводййх органов, состоящих по меньшей мере из трех ходовых органов в каждом, равномерно расположенных вокруг центра ротора и размещенных на двух диаметрах последнего для одновремен" ного взаимодействия ходовыми органами каждой группы с приводными элементами соответствующего редукторного органа, а величина эксцентриситета ротора выбрана такой, что каждый приводной орган ротора имеет крайнее внешнее положение для взаимодействия с соответствующим приводным элементом и крайнее внутреннее положение, при котором он не соединен ни с каким " приводным элементом, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения габаритов и улучшения технологичности, каждая группа приводных органов имеет одинаковое число ходовыхорганов, ходовой орган одной группысоединен с ходовым органом другойгруппы для образования пары, а ходовые органы одной и той же пары установлены с возможностью выравниванияна одном радиусе ротора.2. Редуктор по и. 1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что один из,редукторных органов является опорными связан с кожухом, а другой соединен с ведомым валом.3. Редуктор по и. 1, о т л и -ч а ю ш и й с я тем, что ряд приводных элементов опорного редукторногооргана расположен на окружности, накоторой расположены приводные элементы ведомого редукторного органа.4, Редуктор по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что количествоприводных элементов опорного редукторного органа где Ч и и- целые числа; ХО - целое число; Ы - количество приводных 2 элементов ведомого редукторного органа;И , - количество приводных и элементов ведомого редукторного органа,расположенных междудвумя ходовыми органами, принадлежащимик различным парам ротора, накодяшимся взацеплении с редукторным органом;15эксцентрик вращаетсяв ту же сторону, чтои ведомый редукторныйорган;"+" - они вращаются в разные стороны.5. Редуктор по пп. 1-5, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что количествоприводных элементов ведомого редукторного органа25 З 0 где 23 О, целое число;+ - эксцентрик вращается втуже сторону, что и ведомыйредукторный орган;"-" - они вращаются в разные сто роны6. Редуктор по пп. 4 и 5, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что передаточное числоИ, Н 2.40 7, Редуктор по пп. 1-6, о т л ич а ю щ и й с я тем, что он снабженпо меньшей мере одним дополнительным 45 ротором, пары ходовых органов послед"него и основного роторов размещены счередованием, а количество приводныхэлементов по крайней мере одного редукторного органа удвоено.50 В. Редуктор по пп1-7, о т л ич а ю щ и й с я тем, что две смежныепары ходовых элементов ротора установлены с возможностью углового сдвига одна относительно другой.9. Редуктор по пп. 1-6, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что при одномроторе количество прия цньк элеменТовпо крайней мере одного редукторногооргана нечетное.10. Редуктор по п. 1 или 8, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что приводные,элементы опорного и ведомого редукторных органов расположены в плоскости, перпендикулярной ведущему валу, по одну сторону ротора, а ходовые органы этого ротора расположены перпендикулярно одной из его боковых сторон. 1 О11. Редуктор по и. 1 или 9, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что приводные элементы опорного и ведомого редукторных органов расположены в плоскостях, перпендикулярных ведущему 16 валу, по обеим сторонам ротора, а ходовые органы каждой пары ротораразмещены на противоположных сторонах этого ротора.12, Редуктор по п. 4 или 5, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что Б 1113 или Н ъ 2,13. Редуктор по п. 7, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что основной и дополнительный роторы связаны с ведущим валом. посредством или одного эксцентрика, или двух - по одному на каждый ротор, или концентричных друг другу, или расположенных после довательно.14. Редуктор по п 13, о т л ич а ю щ и й с я тем,.что эксцентрики расположены диаметрально противоположно 3515. Редуктор по пп. -б, о т л ич "а ю щ и й с я тем, что при использовании нескольких дополнительных роторов на ведущем валу, для взаимодействия с последними установлено 40 соответствующее количество эксцентриков, равномерно распределенных во.круг его оси.1 б. Редуктор по пп. 1-15, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что ре дукторные органы образованы двумя концентрическими цилиндрическими элементами, охватывающими ротор или роторы, а приводные элементы редукторных органов образованы отверстиями.17. Редуктор по и. 16, о т л ич а ю щ и й с я тем, что отверстия круглые, а диаметр отверстий внутненнего редукторного органа больше диаметра отверстий внешнего редукторного органа. 18. Редуктор по и. 17, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что каждая пара ходовых органов имеет два. соосныхвыступа, диаметры которых соответствуют диаметрам отверстий соответству-.кщих редукторных.органов.19. Редуктор по и. 18, о т л и - .ч а ю щ и й с я тем, что периферийная поверхность каждого выступа выполнена в форме участка сферы,20. Редуктор по п. 13, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что роторырасположены в одной плоскости междуведомым редукториым органом для взаимодействия первого ряда приводныхэлементов с соответствующими ходовымиорганами основного ротора и второгоряда приводных-элементов с соответствующими ходовыми органами основногоротора, второго ряда приводных элементов - с соответствующими ходовымиорганами дополнительного ротора имежду опорным редукторным органом длявзаимодействия одного ряда приводныхэлементов с соответствующими ходовымиорганами обоих роторов.21. Редуктор по пп. 13, 4 или 15,о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтороторы расположены в параллельныхплоскостях, а ходовые органы каждогоротора установлены с возможностьювзаимодействия с соответствующимиприводными элементами каждого редукторного органа.