Волновой зубчатый редуктор

ОПИСАНИЕ Союз СоветскИх СопиалистическихИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Республик к ( щ(088,8) по делам изобретений и открытий(45) Дата опубликования описания 07.10,80(72) Авторы изобретения А. ф, Крайнев, Д, 1 О, Чириков, А. А. Ступаков и М, М. Щеголев Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерностроительный институт имени В. В. Куйбышева(54) ВОЛНОВОЙ ЗУБЧАТЫЙ РЕДУКТОР Изобретение относится к механическим зубчатым передачам вращения и может быть использовано в приводах трубопроводной арматуры.Известны волновые зубчатые редукторы, 5 включающие гибкое колесо, жесткое колесо и многопоточный дисковый генератор волн 1 и 2.Недостатком известных редукторов является несимметричное деформирование и за крепление гибкого колеса, что вызывает перекос в зацеплении зубьев гибкого и жесткого колес.Известен также волновой зубчатый ре. дуктор, содержащий ведущий вал, гибкое 15 колесо, выполненное в виде тонкостенного кольца с зубчатыми венцами, три жестких зубчатых колеса, два из которых выполнены одинаковыми, установлены симметрично третьего и кинематически связаны между 20 собой, и соединенный с ведущим валом дисковый генератор волн 31.Данный редуктор является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату. 25 Недостатком известного редуктора является то, что кинематическая связь двух одинаковых жестких колес в этом редукторе выполнена в виде вала, размещенного ЗО внутри вала генератора волн, что делает конструкцию редуктора довольно сложной.Целью изобретения является упрощениеконструкции редуктор а,Поставленная цель достигается тем, чтоки нем атическая связь двух одинаковых жестких зубчатых колес выполнена в виде стержневых элементов, а в дисках генератора волн выполнены окна, в которых размещены последние.Кроме того, генератор волн выполненмногопоточным со смещенными от центральной оси редуктора эксцентриковыми валами, на которые установлены диски ген ер атор а волн.Кроме того, редуктор снабжен центральным зубчатым колесом, установленным на ведущем валу, а эксцентр иковые валы снабжены зубчатыми колесами, взаимодействующими с центральным зубчатым колесом.Кроме того, редуктор снабжен гибкимподшипником, установленным между дисками генератора волн и гибким колесом.На чертеже показан волновой зубчатыйредуктор, разрез по центральной оси.Редуктор содержит ведущий вал 1, гибкое колесо 2, три жестких зубчатых колеса 3, 4 и 5 и соединенный с ведущим валом 1 дисковый генератор волн, Гибкое колесо 21 О 15 20 выполнено в виде тонкостенного кольца с одним наружным зубчатым венцом, взаимодействующим с наружным жестким колесом 4, и двумя одинаковыми внутренними зубчатыми венцами, взаимодействующими с имеющими одинаковые венцы внутренними жесткими колесами 3 и 5, которые установлены симметрично относительно зацепления жесткого колеса 4 с гибким колесом 2, Генератор волн (как и в прототипе) может иметь один центральный эксцентриковый вал. Кроме того, целесообразно генератор волн выполнить многопоточным со смещенными от центральной оси редуктора двумя или более эксцентриковыми валами 6, на которые посредством подшипников установлены диски 7, 8 и 9 генератора волн, Для равномерного распределения нагрузки по потокам двухволнового генератора необходимо равномерно разместить по окружности с центром на оси редуктора три эксцентриковых вала 6. Крайние диски 7 и 9 размещены симметрично относительно среднего диска 8, что обеспечивает равномерное деформирование гибкого колеса 2 по длине его стенки.Жесткие колеса 3 и 5 кинематически связаны между собой посредством стержневых элементов 10, размещенных в окнах дисков 7, 8 и 9 генератора волн. Жесткое колесо 4 неподвижно соединено с корпусом 11, а жесткие колеса 3 и 5 соединены с ведомым элементом 12.На ведущем валу 1 установлено центральное зубчатое колесо 13, на эксцентриковые валы также установлены зубчатые колеса 14, взаимодействующие с центральным колесом 13.Между дисками 7, 8 и 9 генератора волн и гибким колесом 2 размещен гибкий подшипник, состоящий из гибкого кольца 15 и роликов 16.Стержневые элементы 10 могут быть выполнены в виде двухопорных балок различного сечения, например, в виде пальцев, сегментов, секторов кольца.В редукторе возможно различное сочетание чисел зубьев венцов гибкого колеса 2 и жестких колес 3, 4 и 5. Если 4/ 2 НилиЕ,=,Е,=ЕЛ,+2,где 24 - число зубьев венца жесткого колеса 4,2, - число зубьев венцов жестких колес 3 и 5,Е, и 2 - числа зубьев наружного ивнутреннего венцов гибкого колеса 2,то волновая часть редуктора являетсяодноступенчатой с волновдй зубчатой муфтой и волновым зацеплением, Передаточноеотношение волновой части такого редукто 25 30 35 40 45 50 55 60 65 ра может находиться в пределах = 1000400, Здесь и далее передаточное отношение указывается при стальном гибком колесе 2 и разнице чисел зубьев взаимодействующих венцов +-2,Если числа зубьев венцов жестких колес 3, 4 и 5 отличаются от чисел зубьев соответствующих венцов гибкого колеса 2, то редуктор является сдвоенным с двумя волновыми зацеплениями: наружным по большой оси генератора и внутренним по малой его оси. Например, приЕа)ЕЯн ил24(знз(ивэ) ив передаточное отношение ь,=50200,передаточное отношение ь,= 1500 160000.С учетом изложенного, при передаточном отношении зацепления цилиндрических колес 13 - 14 =0,54 диапазон передаточных отношений редуктора составляет р в в =25640000.Редуктор работает следующим образом,Вращение от ведущего вала 1 через зубчатые колеса 13 и 14 передается на эксцентриковые валы 6, которые преобразуют вращение в плоскопараллельное движение дисков 7, 8 и 9 генератора волн. Отмеченное движение дисков вызывает перемещение зон зацепления гибкого колеса 2 с жесткими колесами 3, 4 и 5 по их периметру и приводит к перебору зубьев защепляющихся венцов. Если число зубьев венца жесткого колеса 4 не равно числу зубьев наружного венца гибкого колеса 2, то в результате перебора зубьев последнее приобретает вращение. При неравенстве чисел зубьев венцов жестких колес 3 и 5 с числами зубьев внутренних венцов гибкого колеса 2, в результате перебора этих зубьев жесткие колеса 3 и 5 также приобретают вращение, которое, суммируясь с вращением гибкого колеса 2, передается на ведомый элемент 12, Если в какой-либо паре взаимодействующих венцов нет разницы чисел зубьев, то эта пара венцов является волновой зубчаткой муфтой с передаточным отношением, равным единице,Выполнение кинематических связей двух одинаковых жестких колес 3 и 5 в виде стержневых элементов 10 позволяет кратчайшим путем замкнуть силовые потоки, что упрощает конструкцию редуктора. Выполнение генератора волн многопоточным с двумя или более эксцентриковыми валами позволяет применить подшипники с меньшими габаритными размерами, чтоказ 1995/7 Изд.499 Тираж 1095 Подписное ПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова,5уменьшает осевой размер редуктора. Выполнение всех эксцентриковых валов ведущими с помощью зубчатых колес 13 и 14 позволяет увеличить нагрузочную способность и надежность редуктора. Размещение гибкого подшипника между дисками генератора волн и гибким колесом позволяет остановить вращение дисков 7, 8 и 9 относительно жестких колес 3 и 5 и устранить скольжение между этими дисками и гибким колесом 2, что может вызвать увеличение КПД редуктора,1. Волновой зубчатый редуктор, содержащий ведущий вал, гибкое колесо; выполненное в виде тонкостенного кольца с зубчатыми венцами, три жестких зубчатых колеса, два из которых выполнены одинаковыми, установлены симметрично относительно третьего и кинематически связаны между собой, и соединенный с ведущим валом дисковый генератор волн, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции, кинематическая связь двух одинаковых жестких зубчатых колес выполнена в виде стержневых элементов, а в дисках генератора волн выполнены окна,в которых размещены последние.2. Редуктор по п. 1, отличающийсятем, что генератор волн выполнен многопо 5 точным со смещенными от центральной осиредуктора эксцентриковыми валами, на которые установлены диски генератора волн.3. Редуктор по п. 2, отличающийсятем, что он снабжен центральным зубча 10 тым колесом, установленным на ведущемвалу, а эксцентриковые валы снабженызубчатыми колесами, взаимодействующимис центральным зубчатым колесом.4. Редуктор по п. 1, отличающийся15 тем, что он снабжен гибким подшипником,установленным между дисками генератораволн и гибким колесом,Источники информации,20 принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРМв 541057, кл. Г 16 Н 1/00, 1973.2, Авторское свидетельство СССР 25 Мв 549629, кл. Р 16 Н 1/00, 1974 г.3. Авторское свидетельство СССРМв 407515, кл. Г 16 Н 1/00, 1971 г, (прототип).