Шарнир соединения звеньев манипулятора

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 113564 09) Ш В 253170 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОП ОБРЕТЕНИ НИЕ ИЗМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Н АВТОР атые 1969,новые зуроение,тво СССР , 1978. тво СССР /00, 1980(54) (57) ШАРНИР СОЕДИНЕНИЯ ЗВЕНЬЕВ МАНИПУЛЯТОРА, содержащий ось, установленный на этой оси волновой редуктор и электродвигатель, отличающийся тем, что, с целью уменьшения металлоемкости, улучшения динамических характеристик и повышения точности позиционирования, ротор электродвигателя выполнен в виде кулачка, имеющего наружную поверхность, эквидистантную равноскоростной кривой гибкого колеса волнового редуктора.Изобретение относится к машиностроению, а именно к шарнирам соединения звеньев манипуляторов.Известен волновой редуктор с генератором волн, выполненным в. виде кулачка, имеющего профиль, эквидистантный равно- скоростной кривой гибкого колеса редуктора 11.Известен шарнир соединения звеньев манипулятора, содержащий ось, волновой редуктор, смонтированный на этой оси и связанный с приводом зубчатой передачей 2).Недостатком данного шарнира является невысокая точность позиционирования из-за наличия люфтов в конической зубчатой передаче, а также из-за больших габаритов и веса за счет размещения внутри звена двигателя и наличия конической передачи, что снижает динамические характеристики шарнира.Известен также шарнир соединения звеньев манипулятора, содержащий ось и установленный на этой оси волновой редуктор, связанный с электродвигателем зубчатой передачей 3.Недостатками шарнира являются большой момент инерции, ухудшающий регулировочные свойства электродвигателя и динамические свойства шарнира, а также сложность конструкции.Цель изобретения - уменьшение металлоемкости, улучшение динамических характеристик и повышение точности позиционирования.Указанная цель достигается тем, что , в шарнире соединения звеньев манипулятора содержащем ось, установленный на этой оси волновой редуктор и электродвигатель, ротор электродвигателя выполнен в виде кулачка, имеющего наружную поверхность, эквидистантную равноскоростной кривой гибкого колеса волнового редуктора.На фиг. 1 изображен шарнир соединениязвеньев манипулятора, общий вид; на фиг, 2 - вид А на фиг. 1.Шарнир соединяет звенья 1 и 2 манипулятора. На оси 3 шарнира закреплен статор 4 обращенного электродвигателя, например синхронного гистерезисного, и ротор 5 обращенного электродвигателя, представляющий собой кулачок, имеющий наружную поверхность, эквидистантную равно- скоростной кривой гибкого колеса 6 волнового редуктора, и являющийся одновременно генератором волн деформаций. На кулачке 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ротора 5 запрессованы четыре шариковых подшипника 7 с гибкими деформируемыми обоймами. Гибкое колесо 6 выполнено в виде тонкостенной трубы с внешним зубчатым венцом, имеющим число зубьев Х 1, и в состоянии упругой деформации надето на обоймы гибких подшипников 7. Форма кулачка ротора 5 обращенного электродвигателя обеспечивает в зоне наибольшей деформации гибкого колеса 6 волнового редуктора зацепление зубьев зубчатого венца Х, на полной их рабочей высоте и в зоне наименьшей деформации - полный отвод зубьев зубчатого венца из зацепления с зубьями местных зубчатых колес 8 - 10, При этом жесткое зубчатое колесо 9 установлено неподвижно в звене 1 и имеет число зубьев Х, причем Ха - 21=2. Жесткие зубчатые колеса 8 и 10 с числом зубьев 2 з, Х 1, равным числу зубьев гибкого. колеса 6 71, т. е. Уз=24=2 ь установлены неподвижно в звене 2.Шарнир манипулятора работает следующим образом.Вращение кулачка (ротора 5 электродвигателя) вызывает движение по окружности волны деформации гибкого колеса 6. При равных числах зацеплений зубчатых колес и неподвижном жестком колесе 9, встроенном в звено 1, за один оборот кулачка ротора 5 гибкое колесо 6 поворачивается относительно жесткого 9 на угол, соответствующий Х - 7= угловых шагов гибкого колеса 6 в направлении, обратном вращению кулачка. Звено 2, связанное с гибким колесом 6 волновыми зубчатыми передачами Х 1, .ЕЗ и 7 24, также поворачивается на такой же уго,. относительно звена 1,При остановленном кулачке (роторе 5) волновая передача является тормозом, фиксирующим положение звена 2 относительно звена 1, и муфтой предельного момента при превышении массой манипулируемого объекта предельного значения.По сравнению с известными шарнирами предлагаемый шарнир манипулятора имеет меньший вес и габариты за счет отсутствия конической зубчатой передачи и совмещения функций ротора и генератора волн деформации в одном элементе, при этом повысится коэффициент полезного действия. Отсутствие конической зубчатой передачи позволит также уменьшить момент инерции, При,размещении обращенного электродвигателя на оси шарнира не используются корпус и подшипниковые щиты электродвигателя, что также уменьшает вес шарнира.Редактор А.МотыльЗаказ 10201/11ВНИИ Составител Техред И. Ве Тираж 1050 Государственного елам изобретений сква, Ж - 35, Рау Патент, г. Ужго