CS229597B1

CS229597B1 - Harmonic Transmission Deformation Generator

Info

Publication number: CS229597B1
Application number: CS997682A
Authority: CS
Inventors: Zbynek Hrncir; Vaclav Ing Stehno; Jiri Vicena
Original assignee: Zbynek Hrncir; Vaclav Ing Stehno; Jiri Vicena
Priority date: 1982-12-30
Filing date: 1982-12-30
Publication date: 1984-06-18

Abstract

Vynález se týká generátoru deformací harmonické převodovky, jenž je uložen na hnacím hřídeli a při svém otáčení deformuje pružné ozubené kolo, jež se tak v jistých pásmech dostává do záběru s tuhým ozubeným kolem. Od pružného ozubeného kola je odvozeno otáčení hnaného hřídele. Pásma záběru se při otáčení generátoru deformací přemísťují a během jedné otáčky se v záběru vystřídá postupně celé ozubení. Účelem vynálezu je zlepšení přesnosti záběru ozubených kol. Generátor deformací má větší počet kladek, jimiž se vhodným způsobem nastavuje míra deformace pružného ozubeného kola. Vždy však zůstává nejméně jedna dvojice protilehlých kladek, která je nastavena pouze tak, aby nevyvolávala deformaci pružného ozubeného kola, nýbrž je pouze vedla. Vynález je použitelný ve všech strojírenských oborech, zvláště tam, kde se jedná o dosažení velkých převodových poměrů při zachování vysoké účinnosti a snížení váhy.The invention relates to a harmonic gear deformation generator, which is mounted on the drive shaft and deforms a flexible gear wheel during its rotation, which thus comes into engagement with a rigid gear wheel in certain zones. The rotation of the driven shaft is derived from the flexible gear wheel. The engagement zones are displaced during the rotation of the deformation generator and the entire gearing gradually changes in engagement during one revolution. The purpose of the invention is to improve the accuracy of gear engagement. The deformation generator has a larger number of pulleys, with which the degree of deformation of the flexible gear wheel is adjusted in a suitable manner. However, at least one pair of opposing pulleys always remains, which is adjusted only so as not to cause deformation of the flexible gear wheel, but only to guide it. The invention is applicable in all fields of engineering, especially where it is a question of achieving large transmission ratios while maintaining high efficiency and reducing weight.

Description

Vynález se týká generátoru deformací harmonické převodovky a řeší přesnost jejího záběru.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a harmonic generator deformation generator and solves the engagement accuracy.

Harmonická převodovka je, jak známo, založena na principu pružné deformace ozubeného kola zabírajícího s tuhým ozubeným kolem, přičemž pružné ozubené kolo může být provedeno jako vnitřní s vnějším ozubením, jež zabírá s tuhým vnějším ozubeným kolem s vnitřním ozubením. Generátor deformací uložený má hnacím hřídeli vyvolává deformaci pružného kola jeho radiálním rozepnutím a posunuje tím záběrové místo po obvodě tak, že při jedné otáčce generátoru deformací se záběrové místo posune o celý obvod. Vzhledem k tomu, že rozdíl počtu zubů vnějšího a vnitřního kola je malý, dociluje se mezi otáčkami generátoru deformací a otáčkami pružného ozubeného kola v jediném stupni velkého převodového čísla. Otáčení hnaného hřídele je pak odvozeno od pružného ozubeného kola.The harmonic transmission is, as is known, based on the principle of resilient deformation of a gear engaging a rigid gear, wherein the resilient gear may be embodied internally with an external gear that engages a rigid external gear with an internal gear. The deformation generator mounted on the drive shaft causes the elastic wheel to deform by its radial opening and thus moves the engagement point circumferentially so that at one revolution of the deformation generator the engagement point shifts the entire circumference. Since the difference in the number of teeth of the outer and inner wheels is small, it is achieved between the generator speed of the deformation and the speed of the flexible gear in a single stage of the large gear number. The rotation of the driven shaft is then derived from the flexible gear.

Při funkci harmonické převodovky je obtížné zachovat přesně ovál vytvořený deformací pružného ozubeného kola, což je základním požadavkem přesného přenosu točivého momentu. Je nedostatkem známých konstrukcí,. že po.seřízení, záběru, v ozubení dochází k přídavkové deformaci v místech, kde přímo nepůsobí tlak deformujícího prvku.In the harmonic transmission function, it is difficult to maintain exactly the oval formed by the deformation of the flexible gear, which is an essential requirement for accurate torque transmission. It is a lack of known constructions. That is, after adjustment, engagement in the toothing, there is an additional deformation at the points where the pressure of the deforming element is not directly applied.

Podstatou tohoto vynálezu, jehož účelem je odpomoci těmto obtížím, je, že těleso generátoru deformací nese nejméně jeden pár kladek k vedení pružného ozubeného válce.The object of the present invention, in order to overcome these difficulties, is that the deformation generator body carries at least one pair of rollers to guide the flexible toothed cylinder.

Tyto kladky mohou být uspořádány uvnitř nebo vně pružného ozubeného válce nebo mohou být zároveň uvnitř i vně.These pulleys may be arranged inside or outside the resilient toothed roller or may be both inside and outside.

Opatřením podle vynálezu se dosáhne, že po seřízení potřebné vůle lze čelit přídavkové deformaci a elipsa vytvořená deformací pružného ozubeného kola zůstává při zatížení v mezích teoreticky správných parametrů.The measure according to the invention achieves that after adjustment of the necessary play, additional deformation can be countered and the ellipse formed by the deformation of the flexible gear remains within the theoretically correct parameters under load.

Příklad provedení generátoru deformací podle vynálezu bude vysvětlen za pomoci výkresů, z nichž obr. 1 představuje příčný řez převodovkou podle rovin A — A z obr. 2, obr. 2 podélný řez převodovkou podle roviny B — B z obr. 1, obr. 3, 4, 5 pak schematicky znázorňují alternativní příklady provedení s různým počtem a různým uspořádáním kladek.An exemplary embodiment of a deformation generator according to the invention will be explained with reference to the drawings, in which Fig. 1 is a cross-section of the transmission according to planes A-A of Fig. 2; 4, 5 schematically show alternative embodiments with different numbers and different pulley arrangements.

V tělese 1 převodovky je otočně uložen hnací hřídel 2, na němž je nasazeno těleso 3 generátoru deformací opatřené čtyřmi otvory 4, které jsou rczvíratelné na způsob obojku a jejich svěrné spojení je zajistitelné zajišťovacími šrouby 5 umístěnými v tělese 3 generátorů deformací vzájemně rovnoběžně a směřujícími ve dvou protilehlých směrech ke středu tělesa 3 generátoru deformací.A transmission shaft 2 is rotatably mounted in the transmission housing 1, on which the deformation generator housing 3 is provided with four holes 4 which can be clamped in a collar-like manner and secured by clamping screws 5 located in the deformation generator housing 3 parallel to each other and two opposing directions to the center of the deformation generator body 3.

V otvorech 4 jsou nasazeny čepy 6, které pokračují axiálně svými prodlouženými dílyIn the holes 4, pins 6 are mounted, which extend axially with their elongated parts

7, které jsou nesouosé s čepy 6 nasazenými v otvorech 4 tělesa 3 generátoru deformací, tj. jsou vůči čepům 6 excentrické, jak je znázorněno na obr. 1, kde míra excentricity je označena kótou 8. Prodloužené díly 7 čepů 6 jsou pevně nasazeny v kladkách 9 provedených v tomto příkladě jako kuličková ložiska. Těleso 3 generátoru deformací je vloženo v pružném válci 10, na jehož straně přivrácené k hnacímu hřídeli 2 je zevně vytvořeno ozubení 11, takže vzniká pružné ozubené kolo obklopené pevným ozubeným věncem 12 pevně spojeným s tělesem 1 převodovky. Od pružného ozubeného válce 10 je známým způsobem odvozeno otáčení neznázorněného hnaného hřídele. Cepy 6 jsou k přesnému nastavení své polohy opatřeny šestihrany 13. Těleso 3 generátoru deformací je zhotoveno ze dvou dílů např. z oceli a je s hnacím hřídelem 2 nerozebíratelně spojeno.7, which are misaligned with the pins 6 mounted in the holes 4 of the deformation generator body 3, i.e. they are eccentric with respect to the pins 6, as shown in FIG. roller bearings 9 made in this example as ball bearings. The deformation generator body 3 is inserted in a flexible cylinder 10, on the side facing the drive shaft 2, a toothing 11 is formed externally, so that a flexible gear is formed surrounded by a fixed gear ring 12 firmly connected to the gear housing 1. The rotation of the driven shaft (not shown) is derived in a known manner from the flexible toothed roller 10. The pins 6 are provided with hexagons 13 to precisely adjust their position. The deformation generator body 3 is made of two parts, for example steel, and is permanently connected to the drive shaft 2.

Požadovaná poloha prodloužených dílů 7 čepů 6 se nastaví běžným klíčem pro šestihran 13 pootočením čepů 6 v otvorech 4, neboť pružný obojek při uvolněných zajišťovacích šroubech umožňuje jistou toleranci. Natočení čepu 6 a jeho prodlouženého dílu 7. funguje na způsob kliky. Poloha. se pak zajistí zajišťovacími šrouby 5. Požadované deformace se docílí radiálním rozepnutím pružného ozubeného válce 10 dvěma protilehlými kladkami 9, když míra tohoto rozepnutí a z toho vzniklá deformace je určena nastavenou polohou prodloužených dílů 7 čepů 6. Stejným způsobem se nastaví poloha druhého páru kladek 9, avšak nikoli již proto, aby vyvolaly deformaci pružného ozubeného válce 10, nýbrž jen tolik, aby tento pár kladek 9 vytvořil vedení pro pružný ozubený válec 10, takže deformace zůstává při zatížení ve stejných parametrech. V příkladě podle obr. 1 a 2 to znamená, že je potlačen sklon k přídavné deformaci ozubení do „osmičky“.The desired position of the elongated portions 7 of the pins 6 is adjusted by a conventional hexagon key 13 by turning the pins 6 in the holes 4, since the elastic collar allows a certain tolerance when the locking screws are loosened. The pivoting of the pin 6 and its elongated part 7 operates in the manner of a crank. Position. The desired deformation is achieved by radially opening the flexible toothed roller 10 by two opposing pulleys 9, when the extent of this opening and the resulting deformation is determined by the set position of the elongated parts 7 of the pins 6. The position of the second pair of pulleys 9 is adjusted. but not only to cause deformation of the flexible toothed roller 10, but only so much that the pair of rollers 9 form a guide for the flexible toothed roller 10, so that the deformation remains at the same parameters under load. In the example of FIGS. 1 and 2, this means that the tendency to additionally deform the toothing to the " eight " is suppressed.

V provedení podle obr. 3 jsou uvnitř pružného ozubení 11 tři páry kladek 9, podle obr. 4 tři páry kladek vně pružného ozubeného válce 10 a podle obr. 5 jsou dva páry kladek 9 uvnitř a tři páry vně pružného ozubeného válce 10. Funkce je obdobná, jak bylo popsáno. Zvoleným párem kladek 9 se vyvolá deformace pružného ozubení 11 váL· ce 10, zatímco ostatní kladky 9 se nastaví právě jen tak, aby působily jako vodicí.In the embodiment of Fig. 3, there are three pairs of pulleys 9 inside the flexible toothing 11, according to Fig. 4 three pairs of pulleys outside the flexible toothed roller 10 and according to Fig. 5 two pairs of pulleys 9 inside and three pairs outside the flexible toothed roller 10. as described. The selected pair of rollers 9 causes deformation of the elastic toothing 11 of the cylinder 10, while the other rollers 9 are adjusted just to act as guiding.

Je zřejmé, že při zachování podstatý vynálezu jsou možné četné modifikace. Kladky mohou být ccelové nebo z umělé hmoty, namísto kuličkových ložisek lze použít jiných typů valivých ložisek nebo ložisek kluzných. Právě tak lze použít různých způsobů nastavení žádané polohy kladek. Kladky mohou být též uspořádány ma pevno jako předem seřízené a nenastavitelné.It will be understood that numerous modifications are possible while maintaining the spirit of the invention. The pulleys may be solid or plastic, other types of roller bearings or plain bearings may be used instead of ball bearings. Likewise, different ways of adjusting the desired position of the pulleys can be used. The rollers can also be arranged and fixed as pre-adjusted and non-adjustable.

Generátor deformací podle vynálezu je použitelný u převodovek v nejrůznějších strojních oborech zvláště tam, kde se jedná o dosažení velkých převodových poměrů při zachování vysoké účinnosti, velké kinematické přesnosti, snížení váhy a dlouhé životnosti.The deformation generator according to the invention is applicable to gearboxes in a wide variety of machine fields, particularly where high gear ratios are achieved while maintaining high efficiency, high kinematic accuracy, weight reduction and long service life.

Claims

SUBJECT

A harmonic transmission deformation generator mounted on a drive shaft and causing a radial expansion to deform a flexible toothed roller to engage a rigid gear, characterized in that the generator body (3) carries at least one pair of rollers (9) for guiding the flexible toothed roller (1). 10).

2. The deformation generator according to claim 1, characterized in that the rollers (9) are arranged according to the invention inside a flexible toothed roller (10).

3. The deformation generator according to claim 1, characterized in that the rollers (9) are arranged outside the flexible toothed roller (10).

4. The deformation generator according to claim 1, characterized in that the rollers (9) are located both outside and inside the flexible toothed roller (10).