Шарнир манипулятора

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 27.02.79 (21) 2733480/25-08 В 25 1 17/00 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет Государственный комитет СССР но делам нзобретеннй н открытийДата опубликования описания 25. 10. 80(72) Авторы изобретения Н.П. Артеменко, В.Г. Зоря, и А.И. Полетучий Харьковский авиационный институт им. Н.Е. Жуковского(54) ШАРНИР МАНИПУЛЯТОРА Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях манипуляторов и в других маханнэмах, в которых соединяемые звенья совершают относительное пространственное движение.Известен шарнир манипулятора, содержащий крестовину, связывающую вилки соседних звеньев, и двигатели (11.Недостатками известного шарнира 10 являются малая область возможных перемещений звеньев манипулятора, что снижает его технологические воэможности, а также низкая точность и недостаточная плавность перемеще ний Этих звеньев.Цель изобретения - расширение технологических воэможностей, повышение точности и плавности перемещения звеньев. 20Поставленная цель достигается тем, что шарнир снабжен сдвоенными для каждого звена волновыми передачами, жесткие колеса каждой пары связаны с вилкой соответствующего 25 звена и с крестовиной, а генераторы волновых передач каждого звена попарно соединены между собой посредством торсионных валов, расположенных в отверстиях с непересекающи мися осями, выполненными в крестови" не.На фиг. 1 изображена кинематическая схема универсального шарнира; на фиг. 2 - продольный разрез шарнира по одной ветке крестовины. Шарнир манипулятора содержит крестовину 1, соединяющие вилки 2 и 3 соответственно звеньев 4 и 5 манипулятора. Вилка 2 звена 4 связана с жесткими зубчатыми колесами б и 7 сдвоенных волновых передач. Аналогично вилка 3 эвена 5 связана с жесткими колесами 8 и 9 таких же сдвоенных волновых передач. Жесткие колеса б и 7, 8 и 9 волновых передач находятся в зацеплении с гибкими колесами 10, 11, 12 и 13 волновых передач. Последние, в свою очередь, зацепляются с жесткими колесами 14, 15, 16 и 17 волновых передач, связанными с крестовиной 1. Внутри гибких колес 10, 11, 12 и 13. находятся генераторы 18, 19, 20 и 21. Волногенераторы 18 и 19 волн связаны торсионным валом 22, расположенным внутри отверстия 23 крестовины. Аналогично генераторы 20 и 21 свяэаны торсионным валом24, расположенным внутри отверстия 25 второй ветки крестовины. Генератор 18 волн (Фиг. 2) содержит кулачок 26, наружная поверхность которого представляет подшипник скольжения, связанный радиальными каналами 17 с коллектором 28. В кулачке 26, как в обойме, расположены, по крайней мере, два параллельных и смещенных относительно его оси в противоположные стороны ротора 29 и 30 пластинчато-шарнирного гидродвигателя, которые установлены на эксцентричных шейках неподвижной оси 31, содер" х.ащей каналы для подвода и слива масла. В кулачке 26 генератора роторы гидромотора закрыты с двух сторон Фланцами 3 и 33. Крестовина 1 расположена в подшипниках 34. Жесткие колеса 14, 15, 16 и 17,свя-. занные с крестовийой 1, опираются на подшипники 34, установленные в расточках вилок 2 и 3.Устройство работает следующим образом,Если звено 4 неподвижно, то неподвижны также жесткие колеса 6 и7. При вращении генераторов 18 и 19волн деформируются гибкие колеса 10и 11, вызывая вращение жестких колес 14 и 15. Так как они жестко связаны с крестовиной 1, то последняятакже получает вращение относительно вилки 2 и звена 4. При этомкрестовина 1 и звено 5 вращаютсяв подшипниках 34 относительно осивала 22, Одновременно с вращениемкрестовины 1 и звена 5 вокруг осивала 22 возможно вращение звена 5вокруг оси вала 24. Для этого приводят в движение генераторы 20 и 21.В этом случае жесткие колеса 16 и 17,связанные с крестовиной 1 (при правильном соотношении моментов), относительно нее неподвижны, а при деформации гибких колес 12 и 13 получают вращение жесткие колеса 8 и 9.Вместе с колесами 8 и 9 вращаютсяотносительно оси вала 24 вилка 3и звено 5. Варьируя числом оборотов генераторов волн вокруг осей валов 22 и24, получают любой заданный закондвижения звена 5. Связь генераторов18 и 19 волн с торсионным валом 22,а генераторов 20 и 21 с торсионнымвалом 24 необходима для синхронизации вращения генераторов и жестких колес, связанных с крестовиной.Гидродвигатели устанавливаютсядля каждого генератора в одной веткекрестовины.В случае применения гидродвигателя, совмещенного с генератором волн,они работают следующим образом(фиг, 2).15 спасло под высоким давлением подается к роторам 29 и 30 пластинчатошарнирного гидродвигателя, приводяих во вращение совместно с кулачком26 генератора и с Фланцами 32 и 33.20 Через коллектор 28 и каналы 27 маслоподается в зазор между трущимися по- .верхностями генератора и гибкого колеса волновой передачи.Формула изобретения1. Шарнир манипулятора, содержащий крестовину, связывающую вилкисоседних звеньев, и двигатели, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что сцЕлью расширения технологических воэможностей и повышения точности иплавности перемещения звеньев,он снабжен сдвоенными для каждогозвена волновыми передачами, жесткиеколеса каждой пары связаны с вилкойсоответствующего звена и с крестовиной, а генераторы волновых передачкаждого звена попарно соединены40 между собой посредством торсионныхвалов.2. Шарнир по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем,.что в крестовине выполнены отверстия с непересекающимися осями, а торсионныевалы расположены в этих отверстиях.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1Авторское свидетельство СССРР 422580, кл. В 25 ) 17/00, 1972.Новик Ко екало М.Внгла ставител филиал ЛНН Патент , г. Ужгород, ул. Проектная,ед А.Ач аж О 33 енного етений -35 Ра ВКИИПИ Государспо делам изо 113035 Москва Подписноемитета СССРоткрытийская наб. д. 4