CS231743B1

CS231743B1 - Harmonic gear box

Info

Publication number: CS231743B1
Application number: CS819929A
Authority: CS
Inventors: Zbynek Hrncir; Frantisek Zavrel
Original assignee: Zbynek Hrncir; Frantisek Zavrel
Priority date: 1981-12-29
Filing date: 1981-12-29
Publication date: 1984-12-14
Also published as: CS992981A1

Description

Vynález se týká harmonické převodovky s generátorem deformací nasazeným na hnacím hřídeli a vyvolávajícím nastavitelným radiálním rozepnutím deformaci pružného válce opatřeného ozubením na straně přivrácené k hnacímu Jiříděli zabírajícím v pásmu rozepnutí s tuhým ozubeným kolem.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a harmonic gearbox with a deformation generator mounted on a drive shaft and causing an adjustable radial expansion to deform the flexible roller provided with a toothing on the side facing the drive gear engaging in the expansion zone with the rigid gear.

Pomocí generátoru periodických deformací se vytváří výsledný převodový poměr harmonických převodovek. Teoretický princip tvorhy tohoto převodu se zakládá na rozdílu počtu zubů pružného válcového kola tuhého. Jeho technické realizace se pak docílí prostřednictvím generátoru pružných deformací, jenž při svém otáčení periodicky deformuje čelní průřez pružného válcového kola tak, že během této otáčky dojde k jeho plnému záběru e kolem tuhým, jehož následkem je pootočení o míru úměrnou podílu počtu zubů tuhého kola a rozdílu počtu zubů tohoto kola s kolem pružným.Using the periodic deformation generator, the resulting transmission ratio of the harmonic transmissions is generated. The theoretical principle of the formation of this transmission is based on the difference in the number of teeth of the rigid cylindrical wheel. Its technical realization is then achieved by means of an elastic deformation generator, which during its rotation periodically deforms the front cross-section of the flexible cylindrical wheel so that during this rotation it is fully engaged around the rigid wheel, which results in the number of teeth of this wheel with the elastic wheel.

Vzhledem k provozní a ergonomické vyváženosti rozměrů harmonických převodovek je délka pružného válcového převodového kola v podstatě dána průměrem tuhého převodového kola. To vede k obtížím projevujícím se náročností při odstraňování poruchovosti, a to jednak v místě přechodů ozubení do válcové části pružného kola a jednak v místě jeho uchycení k hnanému hřídeli. S tím souvisí i spolehlivost, životnost, volba materiálu a technologie zpracování. Příčinou jsou jednak vnější torzní momentové rázy a jednak vnitřní chybové momentové rázy způsobené periodicky se opakujícími deformacemi pružného kola od generátoru deformací.Due to the operational and ergonomic balance of the dimensions of the harmonic transmissions, the length of the flexible cylindrical gear is essentially determined by the diameter of the rigid gear. This leads to difficulty in eliminating the failure rate, both at the point of transition of the toothing to the cylindrical part of the flexible wheel and at the point of its attachment to the driven shaft. This is also related to reliability, durability, material selection and processing technology. This is due to both external torsional moment shocks and internal error moment shocks caused by periodically repeating deformations of the elastic wheel from the deformation generator.

Jsou známa zařízení, u nichž se hnaný hřídel umísluje po délce ve středu pružného válce například v pružné přepážce umístěné napříč válce. Toto uspořádání je těžko vyrobitelné a svou polohou i tvarem nedosahuje v dostatečné míře likvidace škodlivých účinků deformací.Devices are known in which the driven shaft is positioned longitudinally in the center of the flexible cylinder, for example, in a flexible partition located across the cylinder. This arrangement is difficult to manufacture and, due to its position and shape, does not sufficiently eliminate the harmful effects of deformations.

Je též známo provedení, jímž se řeší potlačení nežádoucích změn funkčního tvaru pružného kola seřazením kyvných přechodových elementů v místě spojení pružného kola s nábojem hnahého hřídele. I když toto spojení odlehčí sily vyvolávající deformace, děje se tak na úkor výrobní jednoduchosti.It is also known to suppress unwanted changes in the functional shape of the elastic wheel by aligning the rocker transition elements at the connection point of the elastic wheel with the hub of the shaft. Although this connection relieves deformation forces, it does so at the expense of manufacturing simplicity.

Tyto nedostatky mírní harmonická převodovka podle vynálezu, jehož podstatou je, že do pružného válce je soustředně vloženo pružné duté rotační těleso spojené s ním na jeho konci na straně odvrácené od hnacího hřídele. Toto pružné duté rotační těleso směřuje s odstupem od vnitřní stěny pružného válce do jeho hloubi, kde je v tomto pružném rotačním tělese na pevno usazen hnaný hřídel. 'These disadvantages are alleviated by the harmonic transmission according to the invention, which is based on the concentric insertion of a flexible hollow rotary body connected to it at its end on the side facing away from the drive shaft. The resilient hollow rotary body is spaced from the inner wall of the resilient cylinder to a depth where the driven shaft is fixedly mounted in the resilient rotary body. '

Odstup pružného dutého rotačního tělesa od vnitřní stěny pružného válce se může zvětšovat směrem do nitra pružného válce.The distance of the flexible hollow rotary body from the inner wall of the flexible cylinder may increase towards the interior of the flexible cylinder.

Spojení pružného válce s pružným dutým rotačním tělesem může být provedeno na tuho nebo s vůli.The connection of the flexible cylinder to the flexible hollow rotary body can be made rigidly or with clearance.

Podstata vynálezu vychází z myšlenky kompenzace účinku torzních a ohybných momentových rázů jejich prostorovým rozložením a pohlcením odpovídající torzní a ohybovou pružností válcového pružného kola docílenou jeho prodloužením a účelným využitím jeho vnitřního prostoru při současném zmenšení rozměrů celé soustavy. Tak se docílí doplňující prostorové deformace podílející se na kompenzaci účinku momentových rázů. K tomu přistupuje i technologické zjednodušení způsobené snížením počtu výrobních operací a jejich náročnosti.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is based on the idea of compensating for the effect of torsional and bending moment shocks by their spatial distribution and absorption by the corresponding torsional and bending elasticity of the cylindrical elastic wheel achieved by its elongation and efficient use of its internal space. In this way, additional spatial deformations contributing to compensating for the effect of momentary shocks are achieved. This is also accompanied by technological simplification caused by a reduction in the number of production operations and their complexity.

Příklad provedení převodovky podle vynálezu bude vysvětlen za pomoci připojeného výkresu, jenž představuje podélný řez převodovkou.An exemplary embodiment of a transmission according to the invention will be explained with reference to the accompanying drawing, which is a longitudinal section of the transmission.

Na pružném válci 1 je vytvořeno ozubení £ na straně přivrácené k hnacímu hřídeli J, na němž je uložen generátor í deformací s válečky 10. Ozubení £ pružného válce 1 je zasazeno uvnitř tuhého ozubeného věncového kola £. Do pružného válce J. je soustředně usazena pružnáA toothing 4 is formed on the flexible cylinder 1 on the side facing the drive shaft J, on which the generator 1 is mounted by deformation with the rollers 10. The toothing 8 of the flexible cylinder 1 is embedded inside the rigid gear ring 6. A resilient roller is disposed concentrically in the flexible cylinder

231743 · trubka jejíž průměr se směrem do hloubi pružného válce 1 zmenšuje a tudíž se zvětšuje její vzdálenost od jeho vnitřní stěny. Na vnějším konci je pružná trubka £ spojena s pružným válcem 1 nýty 2. a v nitru pružná trubky £ na jejím vnitřním konci je umístěn náboj jj), v němž je na pevno zasazen hnaný hřídel g uložený v ložiscích J. Spojení pružného válce 1 s pružnou trubkou £ může být provedeno na tuho nebo s vůlí způsobující zvýraznění sledovaného úSinku.A tube whose diameter decreases towards the depth of the flexible cylinder 1 and thus increases its distance from its inner wall. At the outer end, the flexible tube 6 is connected to the flexible cylinder 1 by rivets 2, and inside the flexible tube 6 at its inner end there is a hub 11, in which the driven shaft g mounted in bearings J is fixed. The flexible tube 6 may be rigid or with a clearance causing the effect to be enhanced.

Kroutící moment se přenáší z hnacího hřídele 1 ⁿ⁸ generátor £ deformací, který deformuje svými válečky 10 pružný válec 1, který by jinak tyl volně vsazen v tuhém ozubeném koleThe torque is transmitted from the drive shaft 1 ^{n8 by} a deformation generator 6 which deforms with its rollers 10 a flexible cylinder 1 which would otherwise be embedded in the rigid gear

2. tak, že na něj působí v radiálním směru a v určitých zónách způsobuje záběr ozubení £ na pružném válci 1 s ozubením tuhého ozubeného kola 4· V ostatních zónách k záběru zubů nedochází. Při otáěení generátoru í deformací se záběrové zóny vlivem deformaci pružného válce £ přemísťují. Kroutící moment se dále přenáší prostřednictvím pružné trubky £ na hnaný hřídel g.2. by acting on it in the radial direction and in certain zones causing the engagement of the toothing 6 on the flexible cylinder 1 with the toothing of the rigid gear 4. In the other zones the teeth are not engaged. When the deformation generator 1 is rotated, the engagement zones are displaced by the deformation of the flexible cylinder 6. Further, the torque is transmitted via the flexible tube 6 to the driven shaft g.

Převodovka podle vynálezu je použitelná v nejrůznějších strojírenských oborech zvláště tam, kde se jedná o dosažení velkých převodových poměrů při zachování vysoké účinnosti, velké kinematické přesnosti, snížení váhy a dlouhé životnosti.The gearbox according to the invention is applicable in a wide variety of engineering fields, particularly where high gear ratios are achieved while maintaining high efficiency, high kinematic accuracy, weight reduction and long life.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Harmonic transmission with a deformation generator mounted on a drive shaft and causing an adjustable radial expansion to deform the flexible cylinder provided with a toothing on the side facing the drive shaft engaging in the rigid gear expansion zone, characterized in that it is concentrically inserted into the flexible cylinder (1) a flexible hollow rotary body (6) connected thereto at its end on the side facing away from the drive shaft (3) and spaced from its inner wall to its depth where the driven rotary body (6) is fixedly driven at its end the shaft (8).

Harmonic transmission according to claim 1, characterized in that the distance of the flexible hollow rotary body (6) from the inner wall of the flexible cylinder (i) increases towards the interior of the flexible cylinder (1).

Harmonic transmission according to claim 1, characterized in that the connection of the flexible cylinder (1) to the flexible hollow rotary body (6) is rigid.

Harmonic transmission according to claim 1, characterized in that the connection of the flexible cylinder (1) to the flexible hollow rotary body (6) is made with play.