Шарнир манипулятора

.79 Гееударстееиинй комитет ПриоритетОпубликован о 15.02,81, Бюллетень Мковання описания 18.02,8 делан изобретений и открытий 5 З) УДК 62-22 72 ( 088,8)ага опуб Автор . зобретениИ. Полетучт Жуковского 1) Заявнтел Харьковский авиационн титут им.: Н(54) ШАРКИ ПУЛ Изобретение относится к робототехнике и касается шарнира манипулятора.Известен шарнир манипулятора, соединяющий ведущее и ведомое звенья и содержаший волновую зубчатую передачу, включающую гибкое колесо, находящееся в контак- ф те с жесткими зубчатыми колесами ведущего и ведомого звеньев, и генервгор волн внешнего расположения, кинематически связанный с приводным электродвигателем, расположенным на оси ведущего зве-тф на 1Недосг т ред тае а рвбо- ледствие ра, в а под че ко а узередаениякой. ни выш с на у ком иэвесгного шарнира мани- ется сравнительно низкое петношение и плохая фиксация ена под нагрузкой.тся это тем, что применяемая шарнире одноступенчатая вол. ча имеет передаточное отноше и в случае использование тных малогабаритных двигате - 10000 об/мин ведомое иметь слишком большую скоро- того, укаэанная во ая пелнов пулятора являредаточное оведомого эвОбъясняев известномновая передание 1 50-3высокооборолей с И 30звено будетсть. Кроме э а является обратимой, т в режиме мультипликато Фиксация ведомого звен атруднена.ель изобретения - пого отношения шарнира и ации ведомого звена под Для достижения поставленной цели в известном шарнире манипулятора гибкое колесо выполнено составным, из трех свяэанньтх гибких колец, на каждом иэ кото", рых выполнены внутренние зубья, при этом зубья среднего кольца образуют волновое зацепление с зубчатым колесом ведомого звена, а зубья крайних колец образуют волновое зацепление с зубчатыми колесами ведущего звена, крайние кольца дополнительно снабжены внешними зубьями, расположенньтми на краях колец, и образующими зубчатое зацепление с зубьями среднего кольца, при этом тела каченчя генератора волн внешнего расположения выбраны из условия равенства деформаций всех80442 трех, колец, кольца связаны между собойторцовыми кулачками.На фиг, 1 изображен шарнир манипулятора в разрезе, общий вид; на фиг. 2 -шарнир манипулятора, в котором кольцагибкого колеса соединены торцовыми кулачками.Шарнир манипулятора соединяет ведущее звено 1 и ведомое звено 2. Внутризвена 1 закреплен приводной электродвигатель 3, связанный посредством коническихзубчатых колес 4 и 5 с генератором внешнего расположения, состоящим из двухкрайних генераторов 6 и среднего генератора 7. Все генераторы обеспечивают одинаковую величину деформации и могут бытьвыполнены одним узлом. Генераторы 6 и7 расположены внутри колеса 5, установленного на подшипниках 8. Последниесмонтированы в расточках звена 1. Гибкое колесо волновой передачи шарниравыполнено составным, состоящим иэ двухкрайних гибких колец 9 и среднего гибкого кольца 10. Кольца 9 и 10 имеютвнутренние зубья. С внутренними зубьями .кольца 10 образуют зубчатое соединениевнешние зубья 11 колец 9, нарезанныена их крайних участках. С ведущим звеном1 связаны зубчатые колеса 12, внешниезубья которых находятся в волновом зацеплении с внутренними зубьями колец 9.С ведомым звеном 2 связан вал- зубчатое колесо 13 с внешними зубьями, находящимися в волновом ацеплении с внутрен 1ними зубьями кольца 10. Вал 13 опирает- З 5ся через подшипники 14 и зубчатые колеса 12 на ведущее звено 1.Для упрощения конструкции шарнирагибкие кольца 9 и 10 могу быть соединены торцовыми кулачками 15 и 16. Б 4 Оэтом случае наружные и внутренние диаметры гибких колец будут одинаковыми,что позволит выполнять генератор волнс одноразмерными телами качения. Длявыборки зазоров в кулачковом соединении 45зубчатые колеса 12 должны быть закреплены так, чтобы вызвать некоторую предварительнуо закрутку в противоположныхнаправлениях колец 9,Шарнир манипулятора работает следующим образом.50От приводного двигателя 3 через зубчатые колеса 4 и 5 вращение получаютгенераторы волн 6 и 7, которые деформируют с одинаковой величиной деформациигибкие зубчатые кольца 9 и 10. Вследствие деформации колец 9 и 10 и их за цепления с зубчатыми колесами соответственно 12 и 13, зубчатое колесо 13 по 9 4лучает вращение и передает его ведомомузвену 2. При этом зубчатые колеса 12относительно колеса 13 являются неподвижными. В таком случае волновую передачу можно рассматривать, как сдвоенную, выполненную по схеме 2 С-Г-И., Передаточное отношение такой передачи равно Ф 2500 и выше. Например при числах зубьев У = 120, 7 = 122, 2 =124, 2, 122 передаточное отношение от генератора Н к зубчатому колесу У. равно:. Н 7-ь 1 О "4 -1 = = . 3720Н 1 2-Х 2 го И 4-аИиЪ 2 Ф Сдвоенные передачи при большом передаточном отношении обладают свойством, самоторможения, что позволяет надежно фиксировать ведомое звено 2 под нагрузкой в требуемом положении. Следует подчеркнуть, что применение сдвоенной волновой передачи в чистом виде, т. е. с цельным гибким колесом весьма затруднено. формула изобретения 1. Шарнир манипулятора, соединяющий ведущее и ведомое звенья и содержащий волновую зубчатую передачу, включающую гибкое колесо, находящееся в контакте с жесткими зубчатыми колесами ведущего и и ведомого звеньев, и генератор волн вне 3 йнего расположения, кинематически связанный с приводным электродвигателем, расположенным на оси ведущего звена, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения передаточного отношения шарнира и улучшения фиксации ведомого звена под нагрузкой, гибкое колесо выполнено составным из трех связанных гибких колец, на каждом из которых выполнены внутренние зубья, при этом зубья среднего кольца образуют волновое зацепление с зубчатым колесом ведомого звена, а зубья крайних колец образуют волновое зацепление с зубчатыми колесами ведущего звена.2. Шарнир по и. 1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что крайние кольца дополнительно снабжены внешними зубьями, образующими зубчатое зацепление с зубьями среднего кольца, при атом тела качения генератора волн внешнего расположения выбраны из условия равенства деформаций всех трех колец53, Шарнир по и. 1, о т л и ч а юш и й с я тем, что гибкие кольца связаны межпу собой торцовыми кулач- КИМИ, 804429 6 Источники информаций,принятые во внимание при акспертизе 1. Патент США М 3435705,кл. 74-640, опублик. 1974.804420 Составитель Б Артамоноввик Текред; М.Коштура Корректор Н.Швырок актор Н. 78 ИИ 103., Подписноеого комитета СССРтений и открытий35, Раушскаи наб., д. 4 28 Тираж. Госунарствеин по делам иэобр 035, Москва, Ж филиал ППП ф Патентф, Р. Уж 3"грод, ул. Проектная