Шарнир манипулятора

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3 3 17/О иже- про- влен- нера- олосенина,авиацковского лнверсеннь атоклыполо ьство ССС 7/00, 1980 ИПУЛЯТОРА,редуктор с ге анным на опо щийся тем, чтосопозно г а гг пеюл а ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Харьковский орденаный институт им, Н. Е. Ж(56) 1. Авторское свидетел882736, кл. В 25 3тотип). 4) (57) ШАРНИР МА ржаший ось, волново тором волн, смонтиро и, и привод, отличаю яО 1138270 целью упрощения конструкции и сн ния веса, привод выполнен в виде филированных лопаток, устано ных на торцовых поверхностях ге тора волн и расположенных в двух п тях, каждая из которых образована цовыми поверхностями генератора во опоры, причем в опорах выполнены от тия, образующие сопла и располож напротив рабочих . поверхностей лоп а в валу выполнены подводные кана этим соплам, при этом лопатки, рас женные на противоположных торцовы верхностях генератора, выполнены р направленными.111Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при создании промышленных роботов и манипуляторов.Известен шарнир манипулятора, содержащий ось шарнира, волновой редуктор с генератором волн, смонтированным на опорах оси, и привод 1.Недостатком известного устройства является сложность конструкции и большой вес.Цель изобретения - упрощение конструкции и снижение веса.Эта цель достигается тем, что в шарнире манипулятора, содержащем ось шарнира, волновой редуктор с генератором волн, смонтированным на опорах оси, привод выполнен в виде профилированных лопаток, установленных на торцовых поверхностях генератора волн и расположенных в двух полостях, каждая из которых образована торцовыми поверхностями генератора волн и опоры, причем в опорах выполнены отверстия, образующие сопла и расположенные напротив рабочих поверхностей лопаток, а в валу выполнены подводные каналы к этим соплам, при этом лопатки, расположенные на противоположных торцовых поверхностях генератора, выполнены разнонаправленными.На фиг. 1 изображен шарнир, разрез; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б - Б на фиг. 1.Шарнир манипулятора содержит звенья 1 и 2. Со звеном 1 жестко связан вал 3, на котором установлены опоры 4 и 5. Опора 4 связана с валом 3 шлицами 6, а опора 5 - шпонкой 7. От осевого перемещения опоры 4 и 5 предохраняются гайкой 8. На наружных цилиндрических поверхностях опор 4 и 5 базируется своими расточками кулачок генератора 9 волн, имеющий наружную эллиптическую поверхность, образующую подшипник скольжения с гибким колесом 10, жестко связанным с валом 3. С гибким колесом 10 находится в зацеплении жесткое колесо 11, связанное со звеном 2, которое через подшипники 12 и 13 опирается на вал 3.Генератор 9 волн имеет внутреннюю перегородку 14, на которой с двух сторон выполнены лопаточные профили 15 и 16. Перегородка 14, а также лопаточные профили 15 и 16 образуют с опорами 4 и 5 минимальные зазоры, необходимые для свободного вращения генератора 9 волн. Лопаточные профили 15 и 16 имеют противоположное направление и связаны посредством наклонных отверстий 17 и 18, выполненных соответственно в опорах 4 и 5, с каналами 19 и 20, предусмотренных в валу 3 и связанных с маслосистемой высокого давления, Генератор 9 имеет дроссели 21 для подачи смазки в камеры 2238270 Для поворота звена 2 в противоположном направлении масло поступает по каналу 20 вала 3 и отверстия 18 опоры 5 на ло паточные профили 16, вследствие противоположного наклона которых генератор 9 получает противоположное вращение.Для фиксации звена 2 в требуемом по. ложении под нагрузкой масло не подается 45 в каналы 19 и 20, а подается в канал 34,откуда оно поступает в рабочую полость между поршнем 31 и цилиндром 32, вследствие чего поршень 31 получает осевое перемещение, воздействуя на фри кционные диски 29 и 30. Возникающий при этом момент трения в дисках 29 и 30 уравновешивает момент, стремящийся повернуть генератор 9 волн под действием приложенной нагрузки к звену 2. 5 10 15 20 25 30 35 подшипника скольжения, а опоры 4 и 5 имеют каналы 23 и 24 для слива отработанного масла. С этой же целью выполнены каналы 25 в гибком колесе 10 и каналы 26 в жестком колесе 11, Отработанное масло сливается в полость 27 и огтуда откачивается обычным путем (не показано).На продолжении генератора 9 волн выполнены шлицы 28, с которыми соединяются фрикционные диски 29 гидротормоза. На валу 3 на шлицах 6 установлены фрикционные диски 30 с возможностью периодического взаимодействия с дисками 29 под действием поршня 31, расположенного внутри гидроцилиндра 32, неподвижно закрепленного на валу 3. Поршень 31 нагружен пружиной 33, Полость между поршнем 31 и гидроцилиндром 32 связана через канал 34, выполненный в валу 3, с маслосистемой высокого давления.Шарнир манипулятора работает следующим образом,Для поворота звена 2 относительно оси вала 3 в канал 19 подается масло с некоторым избыточным давлением. По наклонным отверстиям 17 масло поступает на лопаточные профили 15. В них энергия давления масла преобразуется в механическую работу, вследствие чего генератор 9 волн получит вращение. Вращаясь, генератор 9 волн деформирует гибкое колесо 10. За счет деформации гибкого колеса 10 и его зацепления с жестким колесом 11, последнее получает вращение и сообщает его звену 2.Отработанное в лопаточных профилях 15 масло частично нагнетается под действием центробежных сил по дросселям 21 в камеры 22, а остальное масло сливается по каналам 23,При расторможении звена 2 снимается давление масла в полости между поршнем 31 и цилиндром 32, при этом поршень 31 под действием пружины 33 возвращает1138270 ся в исходное положение, а фрикционные диски 29 и 30 получают возможность свободного вращения друг относительно друга,4Применение предлагаемого шарнира позволяет снизить вес и улучшить динамические характеристики манипулятора. аь .г б-б Составитель Е. Ермолаев Редактор А. Шандор Текред И. Верес Корректор В. Бутяга Заказ 10599/11 Тираж 1086 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал .ПГ 1 П Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4