Устройство для получения вращательного движения

Совэ Соеетскнх Соцналнстнмескнх РеслублнкОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ(и) 60 Д 644 ЛЬСТ ТОМСКОМУ СЬ 6) Дополнительное к авт, сеид-ву22) Заявлено 12.04.76 (21) 2345397/18-1(51) М, Кл, В 06 В 1/О исоедияением заявки-есударственньай немнтетСовета Инннстрев СССРее делам нзабретвннйи аткрмтнй(4 б) Дата опубликования описания 12,04,78 2) Авторы изобретеии(71) Заявите 2к.пд. существующих волновых передач с электромагнитным генератором воли не высок.Наиболее близким по технической сушностик предложенному является устройство дляполучения вращательного движения 31, содержащее волновую передачу с деформируемымэлементом н электромеханический привод, образованный пьезоэлектрическими нреобраэователями, расположенными симметрично относи О тельнооси передачи, опертыми одним концомв неподвижное основание, а другим - в деформируемый элемент.Недостатками такого устройстве являютсябольшие габариты в радиальном направлениии незначительный выходной момент, обусловленный фрикционным взаимодействием контактирующих элементов, передачи.Бель изобретения - уменьшение габаритоустройства в радиальном направлении.: О Бель достигается тем, что пьезоэлектрические.преобразователи выполнены в видемконцентрично расположенных втулок, торцыкоторых последовательно жестко соединены,На фиг. 1 изображено устройство, продольный .1 азреэ; на фиг, 2 - вид А фиг. 1 . Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в качестве исполнительного электромеханического привода,Известно устройство для получения вращательного движения 1 , состоящее из волновой передачи с деформируемым элементом и электромеханического привода, в котором электрическая энергия, подводимая к электродвигателю, сначала преобразуется в механическую энергию вращающегося ротора, а затем используется для привода волновой перв- дачи. Такое устройство сложно.Известны также устройства для получения вращательного движения 21, в которых применен электромагнитный генератор, и деформация гибкого элемента осуществляется непосредственно электромагнитными силами. 2 Такое исполнение упрощает механическую часть привода, снижает механические потери и уменьшает габариты устройства.Однако при этом сильно возрастают электрические потери, в результате чего общий 2 б(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВРАЩАТЕЛЬНОГОДВИЖЕНИЯУстройство состоит из корпуса 1, на котором установлены в радиальных направлениях равномерно по окружности пьезоэлектоические преобразователи, выполненные в виде втулок 2, 3, 4, торцы которых последователь но жестко соединены при помощи шайб 5, 6, например, пайкой, гибкого зубчатого элемента 7, установленного неподвижно в расточке корпуса 1 (неподвижного основания), и жесткого зубчатого элемента 8, установ ленного в подшипниковой опоре 9, Пьезопреобразователи взаимодействуют с гибким элементом 7 через шайбы 10.Устройство работает следующим образом,15 С помощью коммутатора на электроды пье- зоэлектрическогО преобразователя подаются напряжения, благодаря которым линейные размеры преобразователей изменяются (обратный пьезоэффект). В зависимости от знака разности потенциалов, приложенных к пьезопреобразователям, последние испытывают деФормацию сжатия или растяжения. Причем, одновременно подаваемые напряжения на пьезопреобразоватоли, работающие на растяжение и сжатие, должны,быть Обратной полярности. Предположим, что втулка 4 (внутренняя) будет испытывать деформацию растяжения втулка 3 (средняя) - сжатия и втулка12 (наружная) - растяжения, тогда свободный конец с шайбой 10 получит перемещен ние в направлении центральной оси волновои передачи, равное сумме абсолютных линейных деформаций трех втулок 2, 3, 4.При последовательном переключении управляющего напряжения с одной на другую пару диаметрально противоположных пьезопреобразователей образуется волновая деформация гибкого элемента, приводящая к вращению жесткого элемента, Предложенная 4, конструкция пьезопреобразователей, выполненных в виде концеитрично расположенных втулок, соединенных последовательно, торцами, при применении зубчатого зацепления в волновой передаче позволяет суммирОвать их линейные перемещения (деформации), значительно сократить радиальные габариты, повысить выходной момент и обеспечить коллпаетиость устройства, а также создать модификацшо устройства для получения поступательного движения. Управляющее нап ряжение пьезоэлектрических преобразователей можно значительно снизить, если их выполнить наборными из кольцевых пластин с последующим склеиванием, а также за счет уменьшения толщины пьезоэлектрических пластин. В этом случае для управления устройством необходимы источники питания с выходным напряжением порядка 100-200 в, Последние могут быть легко реализованы на основе пьезоэлектрических трансформаторов, работающих на высокоимпендансной нагрузке.Предлагаемое устройство выгодно отличается от ;известного по компактности и выходному элементу, что существенно расширяет сферу его применения как силового привода с зубчатой передачей.Работоспособность волновых передач и пьезоэлементов при повышенных и коиогенных (низких) температурах открывает возможность использования устройства в открытом . космосе в качестве привода для поворота антенн на спутниках. ф о р м ул а и з о б р е т е н и яУстройство для получения вращательногодвижения, содержащее волновую передачу сдеформируемым элементом и электромеханический привод, образованный пьезоэлектрическими преобразователями, расположенными симметоично относительно оси передачи, опертыми одним концом в неподвижное основание,а другим - в деформируемый элемент, о т -личаюшееся тем,что,сцельюуменьшения габаритов устройства в радиальном направлении, пьезоэлектрические преобразователи выполнены в виде концентричнорасположенных втулок, торцы которых последовательно жестко соединены,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;1, Автооское свидетельство СССРМ 485260, кл, Р 16 Н 1/00, 1975 ф2. Габов А. П. и др. Исследование шаговой волновой электромагнитной передачи,Семинар "Проектирование и технология изготовления деталей и механизмов в точномприборостроении", М 1970,3. Авторское свидетельство СССРИо 441975, кл, Б 06 В 1/06, 1972.605644 г. Я Заказ 2238/7ЦНИИПИ Г Тираж 648 ударственного комитета Сов по делам изобретений5, Москва, Ж, Раушская