Шарнир соединения звеньев манипулятора

(19) (1) сОки ссветснихЮОЦЮПЮЮЕВИРЕСПУБЛИН 3 А 0 а) в госуда с ПОДЕЛАМ ый комитет ссс етениЙ и ОтнРьзачтае гщ ЕТЕНоширование1 ашиноСССО. ЕНЬЕВ устаПИСАНИЕ ИЗОБР ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВ(54)(57) ИАРНИР СОЕДИНЕНИЯ ЗВМАНИПУЛЯТОРА, содержащий ось,новленный на этой оси волновой редук.тор, связанный с электродвигателемзубчатой передачей, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью уменьшения металлоемкости, улучшения динамических характеристик и повышенияточности позиционирования, генераторволн волнового редуктора выполнен ввиде. кулачка, имеющего наружную поверхность, эквидистантную равноскоростной кривой гибкого колеса этогоредуктора, и связан с ротором электродвигателя, который расположен внутри гибкого колеса,Изобретение относится к машиностроению, а именно к шарнирам соединения звеньев манипуляторов.Известен шарнир соединения звеньев манипулятора, содержащий ось, волновой редуктор, смонтированный на этой 5 оси и связанный с приводом зубчатой передачей 13.Наличие зубчатой передачи между приводом и редуктором не позволяет сделать шарнирмалых размеров, а так О же снизить потери, возникающие при передаче вращающего момента.Известен также шарнир соединения звеньев манипулятора, содержащий ось, (5 волновой редуктор, смонтированный на этой оси и связанный с приводом зубчатой передачей.Генератор волн встроен с промежуточными телами качения (роликами) внутрь выходного колеса зубчатой передачи и охватывает гибкое колесо,имеющее внутренний зубчатый венец, обеспечивая заданную Форму деформации. Два жестких колеса с ответными з Убчатщу арендами встроены в неподвиж-, ное звено, и одно жесткое колесо с ответным зубчатым венцом закреплено неподвижно на оси подвижного звена.От лривода через зубчатую передачу . ЗО вращение получает генератор волн.Вращение генератора волн вызывает движение по окружности волн деформации гибкого колеса. Вследствие наличия разности зубьев зубчатых венцов 35 гибкого колеса и жесткого, неподвижно закрепленного на оси, жесткое колесо начинает вращаться. Подвижное звено, находяцееся с ним на одной Оси, совершает также поворотное дви О жение в плоскости относительнонеподвижного звена (,2 ).Недостатками данного шарнира являются невысокая точность позиционирования иэ-за наличия люфтов в конической 45 зубчатой передаче,а также из-за боль-: ших габаритов и веса за счет размеще- . ния внутри звена двигателя и наличия конической передачи, что снижает динамические характеристики шарнира.Целью изобретения является умень, шение массы и повышение точности позиционирования.Укаэанная цель достигается тем, что в шарнире соединения звеньев ма нипулятора, содержащем ось, волновой редуктор, смонтированный на оси и связанный с электродвигателем зубчатой передачей, генератор волн волнового редуктора выполнен в виде кулачка,60 имеющего наружную поверхность, эквидистантную равноскоростной кривой гибкого колеса этого редуктора, и связан с ротором электродвигателя, который расположен внутри гибкого колеса. 65 На фиг.1 изображен шарнир соединения звеньев манипулятора, общий вид; на Фиг.2 - вид А на фиг.1.Шарнир соединяет звенья 1 и 2 манипулятора. На оси 3 шарнира закрепленстатор 4 обращенного электродвигателя, например синхронного гистереэисного, и генератор 5 волн деформации, представляющий собой кулачок, имеющий наружную поверхность, эквидистантнуюравноскоростной кривой, гибкого колеса6, и являющийся одновременно ротором обращенного электродвигателя. На кулачке запрессованы четыре шариковых подшипника 7 с гибкими деформируемыми обоймами, Гибкое. колесо б выполнено в виде тонкостенной трубы с внешним зубчатым венцом, имеющим число зубьев 2и в состоянии упругой деформации надето на обоймы гибких подшипников 7. Форма кулачка генератора 5 волн деформации обеспечивает в зоне наибольшей деформации гибкого колеса 6 зацепление зубьев зубчатого венца 2 на полной их рабочей высоте и в зоне наименьшей деформации полный отвод зубьев зубчатого венца иэ зацепления с зубьями жестких зубчатых колес 8,.9 и 10. При этом жесткое зубчатое колесо 9 установлено неподвижно в звене 1 и имеет число зубьев 22, причем 2-2 =2. Жесткие зубчатые колеса 8 и 1 с числом зубьев 2 3, 24, равным числу зубьев гибкого колеса 6, 21 т.е. 232 2 установлены неподвйжно в звене 2.Принцип работы шарнира манипулятора заключается в следуюцем. Вращение кулачка (ротора) электродвигателя вызывает движение по окружности волны деформации гибкого колеса6. При равных числах зацеплений зубчатых колес и неподвижном жестком колесе 9, встроенном в звено 1, за один оборот кулачка. гибкое колесо б повсрачивается относительно жесткого 9 наугол, соответствующий 22-2 угловых шагов гибкого колеса б в направлении, обратном врацению кулачка. Звено 2, связанное с гибким колесом б волновыми зубчатыми передачами 2 2 3 и. 2, 2 , также поворачивается йа такой т;е угол относительно звена 1.При остановленном кулачке (роторе) волновая передача является тормозом, фиксирующим положение звена 2 относительно звена 1 и муфтой предельного момента при превышении массы манипулируемого объекта предельной.По сравнению с известным предлагаемый шарнир манипулятсра имеет меньший вес и габариты эа счет отсутствия конической зубчатой передачи и совмещения функций ротора и генератора волндеформации в одном элементе, при этом повышается коэффициент полезного действия, Отсутствие конической зубчатой1013269 иг.1 передачи позволяет также уменьшитьмомент инерции. Размещение обращенного электродвигателя на оси шарнира дает возможность не испольэовать корпуси подшипниковые щиты электродвигателя,что также уменьшает вес шарнира.Шароши ое 5 атент", г.ужгород, ул.Проектн филиал П едактор Н аказ 2901 ИИЛИ Го по дела 3035, М Тираж 1079 ударственйого коми изобретений и отк сква, Х, Раушск Подпиета СССРытийя наб д.