EA021035B1 - Harmonic rack-and-gear drive with intermediate links in form of wedges - Google Patents
Harmonic rack-and-gear drive with intermediate links in form of wedges Download PDFInfo
- Publication number
- EA021035B1 EA021035B1 EA201101439A EA201101439A EA021035B1 EA 021035 B1 EA021035 B1 EA 021035B1 EA 201101439 A EA201101439 A EA 201101439A EA 201101439 A EA201101439 A EA 201101439A EA 021035 B1 EA021035 B1 EA 021035B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- wedges
- rack
- possibility
- cams
- rail
- Prior art date
Links
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
- Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при создании транспортных и технологических модулей, автономных устройств поступательного перемещения рабочих органов машин и приборов.The invention relates to the field of engineering and can be used to create transport and technological modules, autonomous devices for translational movement of the working bodies of machines and devices.
Известна волновая передача с промежуточными звеньями в виде клиньев (патент РФ № 2309310, МПК Р16Н 21/16, 2007 г.), предназначенная для передачи движения из одной среды в другую, содержащая зубчатую рейку и устройство, состоящее из вала и предназначенное для ортогонального перемещения клиньев к рейке, выполненных с возможностью их перемещения в направляющих и связанных с герметизирующей мембраной. На валу вдоль его оси по винтовой линии установлены втулки с эксцентриситетом относительно оси вала. Рабочие части клиньев, взаимодействующие с рейкой, выполнены в виде многозубых гребенок. Подшипники качения установлены на втулках с эксцентриситетом относительно оси вала с возможностью их непосредственного взаимодействия с опорной поверхностью клиньев и поверхностью подпружиненных планок, закрепленных на клиньях с возможностью обеспечения силового замыкания контакта подшипников качения с клиньями.Known wave transmission with intermediate links in the form of wedges (RF patent No. 2309310, IPC Р16Н 21/16, 2007), designed to transfer movement from one medium to another, containing a gear rack and a device consisting of a shaft and designed for orthogonal movement wedges to the rail, made with the possibility of their movement in the guides and associated with a sealing membrane. On the shaft along its axis along the helix, bushings with an eccentricity relative to the axis of the shaft are installed. The working parts of the wedges interacting with the rail are made in the form of multi-tooth combs. The rolling bearings are mounted on bushings with an eccentricity with respect to the axis of the shaft with the possibility of their direct interaction with the supporting surface of the wedges and the surface of the spring-loaded slats mounted on the wedges with the possibility of providing power closure of the contact of the rolling bearings with the wedges.
Недостатками такой передачи являются неравномерные тяговое усилие на рейке и жесткость передачи, вызванные переменной площадью взаимодействующих контактных поверхностей зубьев клиньев и рейки.The disadvantages of this transmission are uneven traction on the rail and the rigidity of the transmission caused by the variable area of the interacting contact surfaces of the teeth of the wedges and the rack.
Известна также волновая реечная передача с промежуточными звеньями в виде клиньев (авторское свидетельство СССР № 10433392, МПК Р16Н 19/04, 1983 г.), предназначенная для неограниченного хода рейки, содержащая зубчатую рейку и устройство для перемещения клиньев ортогонально к рейке, выполненного в виде вала, размещенных вдоль оси последнего по винтовой линии плоских кулачков, профили которых развернуты на угол φ=360°/ζ, где φ - количество клиньев. Шаг установки клиньев 1к в пазах корпуса передачи больше шага зубьев рейки 1р на величину Δΐ=φ-ΐρ-=ΐρ/ζ, а количество клиньев ζ принято таким, чтобы с зубьями рейки одновременно взаимодействовало некоторое их количество. Для обеспечения линейности движения рейки на соответствующих участках диаграммы движения клиньев, участки кулачков, взаимодействующие с клиньями, очерчены по спирали Архимеда. Силовое замыкание клиньев с кулачками осуществляется с помощью пружин.Also known is the wave rack and pinion transmission with intermediate links in the form of wedges (USSR author's certificate No. 10433392, IPC Р16Н 19/04, 1983), designed for unlimited travel of the rack, containing a gear rack and a device for moving the wedges orthogonally to the rail, made in the form a shaft placed along the axis of the latter along a helical line of flat cams, the profiles of which are turned at an angle φ = 360 ° / ζ, where φ is the number of wedges. The step of installing wedges 1 k in the grooves of the transmission housing is greater than the pitch of the teeth of the rack 1 p by Δΐ = φ-ΐ ρ - = ΐ ρ / ζ, and the number of wedges ζ is taken so that some of them interact with the teeth of the rack at the same time. To ensure linearity of the movement of the slats in the corresponding sections of the wedge diagram, sections of the cams interacting with the wedges are outlined in a spiral of Archimedes. The force closure of the wedges with the cams is carried out using springs.
Недостатками этой передачи являются переменная площадь контакта зубьев рейки и клиньев, что ведет к неравномерным тяговому усилию на рейке и жесткости передачи и невозможность ввода поступательного движения в изолированное пространство.The disadvantages of this transmission are the variable contact area of the teeth of the rail and wedges, which leads to uneven traction on the rail and the rigidity of the transmission and the inability to enter translational motion into an isolated space.
Техническим результатом изобретения является равномерность тягового усилия на рейке и жесткости передачи.The technical result of the invention is the uniformity of traction on the rail and the stiffness of the transmission.
Задача для решения технического результата достигается тем, что в волновой реечной передаче с промежуточными звеньями в виде клиньев (4), содержащей корпус (1), рейку (2) и устройство для перемещения клиньев (4) ортогонально к рейке (2), состоящее из вала (6) и установленных на нем вдоль его оси по винтовой линии кулачков (8), подшипники качения (9) и мембрану (11), установленную между клиньями (4) и корпусом (1), рейка (2) выполнена с возможностью перемещения в направляющих корпуса параллельно оси вала (6), новым является то, что кулачки (8) выполнены плоскими, а в клиньях (4) установлены подшипники качения (9) с возможностью непосредственного взаимодействия их внутренних колец с поверхностями плоских кулачков (8), рабочие профили которых выполнены с возможностью обеспечения прямолинейного движения клиньев (4) на участках (ΙΙΙ-ΐν, У1-УП) их взаимодействия с роликами (10) рейки (2), которые установлены в рейке (2) с постоянным шагом и с возможностью вращения вокруг своих осей, при этом клинья (4) выполнены с возможностью последовательного смещения по фазе относительно друг друга только на прямолинейных участках (ΙΙΙ-Ιν, νΙ-νΙΙ) их возвратнопоступательных перемещений, с возможностью контакта клиньев (4) одновременно с двумя сторонами цилиндрических поверхностей роликов (10).The problem for solving the technical result is achieved by the fact that in a wave rack and pinion transmission with intermediate links in the form of wedges (4) containing a housing (1), a rail (2) and a device for moving wedges (4) orthogonal to the rail (2), consisting of shaft (6) and cams (8) installed on it along its axis along the helix, rolling bearings (9) and a membrane (11) installed between the wedges (4) and the housing (1), the rail (2) is movable in the guides of the housing parallel to the axis of the shaft (6), new is that the cams (8) are made flat, and in the wedges (4), rolling bearings (9) are installed with the possibility of direct interaction of their inner rings with the surfaces of flat cams (8), the working profiles of which are made with the possibility of ensuring the linear movement of the wedges (4) in the sections (участ-ΐν, U1-UP ) their interaction with the rollers (10) of the rack (2), which are installed in the rack (2) with a constant step and with the possibility of rotation around their axes, while the wedges (4) are made with the possibility of successive phase displacement relative to each other only on rectilinear uch stkah (ΙΙΙ-Ιν, νΙ-νΙΙ) vozvratnopostupatelnyh their movements, with the possibility of contact of the wedges (4) simultaneously with the two sides of the cylindrical surfaces of the rollers (10).
Предлагаемая волновая реечная передача обеспечивает постоянный линейчатый контакт нескольких клиньев с роликами на рейке при ее движении, образуя кинематические пары качения. Все это обеспечивает равномерные тяговое усилие на рейке и жесткость передачи.The proposed wave rack and pinion transmission provides constant linear contact of several wedges with rollers on the rail during its movement, forming kinematic rolling pairs. All this provides uniform traction on the rail and transmission stiffness.
На фиг. 1 изображена волновая реечная передача (общий вид); на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - диаграмма движения клина относительно роликов рейки.In FIG. 1 shows a wave rack and pinion transmission (general view); in FIG. 2 is a section AA in FIG. one; in FIG. 3 is a diagram of the movement of the wedge relative to the rail rolls.
Волновая реечная передача с промежуточными звеньями в виде клиньев содержит (см. фиг. 1, 2) корпус 1, рейку 2, установленную в направляющих 3 и устройство для перемещения клиньев 4 в направляющих 5 корпуса 1 ортогонально к рейке 2, состоящее из вала 6, установленного в опорных подшипниках 7, и размещенных на нем вдоль его оси по винтовой линии плоских кулачков 8. В клиньях 4 установлены подшипники качения 9 с возможностью непосредственного взаимодействия их внутренних колец с рабочими поверхностями плоских кулачков 8. В рейке 2 установлены с постоянным шагом и с возможностью вращения вокруг своих осей ролики 10, взаимодействующие с клиньями 4, между которыми и корпусом 1 установлена мембрана 11. Силовое замыкание каждого из кулачков 8 с подшипником 9 клина 4 осуществляется с помощью пружины 12, установленной в отверстии клина 4 и в пазах корпуса 1.The wave rack and pinion transmission with intermediate links in the form of wedges contains (see Fig. 1, 2) a housing 1, a rail 2 installed in the guides 3 and a device for moving the wedges 4 in the guides 5 of the housing 1 orthogonal to the rail 2, consisting of a shaft 6, installed in the thrust bearings 7, and placed on it along its axis along the helical line of the flat cams 8. In the wedges 4, rolling bearings 9 are installed with the possibility of direct interaction of their inner rings with the working surfaces of the flat cams 8. In the rail 2 are installed with a constant With the first step and with the possibility of rotation around their axes, the rollers 10 interacting with the wedges 4, between which a membrane 11 is mounted 11. The force closure of each of the cams 8 with the bearing 9 of the wedge 4 is carried out using a spring 12 installed in the hole of the wedge 4 and housing grooves 1.
Рабочие профили поверхностей плоских кулачков 8, взаимодействующих с подшипниками 9, выполнены с возможностью перемещения клиньев 4 в соответствии с диаграммой фиг. 3.The working profiles of the surfaces of the flat cams 8 interacting with the bearings 9 are arranged to move the wedges 4 in accordance with the diagram of FIG. 3.
- 1 021035- 1 021035
Волновая реечная передача с промежуточными звеньями в виде клиньев работает следующим образом.Wave rack and pinion with intermediate links in the form of wedges works as follows.
При вращении вала 6 кулачки 8, взаимодействуя с подшипниками 9, перемещают клинья 4 в соответствии с диаграммой фиг. 3. На участках Σ-Π и УШ-0 диаграммы (фиг. 3) клинья 4 остаются неподвижными. На участке П-Ш диаграммы клинья 4 с установленными в них подшипниками 9 перемещаются в направляющих 5 ортогонально к рейке 2, разгоняясь до установленной скорости. На прямолинейном участке Ш-ГУ диаграммы клинья 4 взаимодействуют с роликами 10, перемещают рейку 2 в направляющих 3 с установленной скоростью. При дальнейшем повороте вала 6 клинья 4, не взаимодействуя с роликами 10, замедляют свое движение в направляющих 5 корпуса 1 до полной остановки в точке V диаграммы. С продолжением поворота вала 6 на участке диаграммы V-VI осуществляется разгон клина 4 до установленной скорости при обратном движении от рейки. Затем клин 4 перемещается далее, взаимодействуя на прямолинейном участке VI-VII диаграммы с роликом 7, выбирая зазор в передаче, а потом на участке диаграммы VII-VIII замедляет свое движение до полной остановки в точке VIII. Перемещения клиньев 4 в соответствии с диаграммой фиг. 3 смещены по фазе друг относительно друга. За один полный поворот вала 6 все клинья совершат по одному циклу возвратно-поступательного перемещения в направляющих 5 и переместят рейку 2 в направляющих 3 на один шаг установки роликов 10.When the shaft 6 rotates, the cams 8, interacting with the bearings 9, move the wedges 4 in accordance with the diagram of FIG. 3. In sections Σ-Π and USh-0 of the diagram (Fig. 3), the wedges 4 remain motionless. In section P – W, diagrams of wedges 4 with bearings 9 installed in them move in guides 5 orthogonally to rail 2, accelerating to a set speed. On the straight section of the SH-GU diagram wedges 4 interact with the rollers 10, move the rail 2 in the guides 3 with a set speed. With further rotation of the shaft 6, the wedges 4, without interacting with the rollers 10, slow down their movement in the guides 5 of the housing 1 to a complete stop at point V of the diagram. With the continuation of the rotation of the shaft 6 on the plot of the diagram V-VI, the wedge 4 is accelerated to the set speed during reverse movement from the rail. Then the wedge 4 moves further, interacting on the straight section of the VI-VII diagram with the roller 7, choosing a clearance in the transmission, and then on the plot of the diagram VII-VIII slows down to a complete stop at point VIII. The movement of the wedges 4 in accordance with the diagram of FIG. 3 are out of phase with respect to each other. For one complete rotation of the shaft 6, all the wedges will make one cycle of reciprocating movement in the guides 5 and move the rack 2 in the guides 3 by one step of installing the rollers 10.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011117900/11A RU2458269C1 (en) | 2011-05-04 | 2011-05-04 | Harmonic rack-and-gear drive with intermediate links in form of wedges |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA201101439A1 EA201101439A1 (en) | 2012-11-30 |
EA021035B1 true EA021035B1 (en) | 2015-03-31 |
Family
ID=46849667
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA201101439A EA021035B1 (en) | 2011-05-04 | 2011-11-01 | Harmonic rack-and-gear drive with intermediate links in form of wedges |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA021035B1 (en) |
RU (1) | RU2458269C1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2662597C1 (en) * | 2017-09-11 | 2018-07-26 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" | Wave rack-and-pinion drive |
EP4032803A1 (en) * | 2021-01-25 | 2022-07-27 | Airbus Operations GmbH | A linear drive device for an aircraft, a drive arrangement and an aircraft having such a linear drive device |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2102532A (en) * | 1981-07-30 | 1983-02-02 | Leo G Nickoladze | Differential gear reducer |
SU1244415A2 (en) * | 1985-01-04 | 1986-07-15 | Красноярский Политехнический Институт | Wave rack-and-gear drive with intermediate links in form of wedges |
SU1551907A1 (en) * | 1988-02-08 | 1990-03-23 | Институт Технической Кибернетики Ан Бсср | Device for transmission of motion through sealed partition |
RU2309310C1 (en) * | 2006-03-28 | 2007-10-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" (СФУ) | Harmonic rack gear drive with wedge-shaped intermediate links |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1043392A1 (en) * | 1980-05-16 | 1983-09-23 | Красноярский Политехнический Институт | Wave rack gear with wedge-shaped intermediates |
-
2011
- 2011-05-04 RU RU2011117900/11A patent/RU2458269C1/en not_active IP Right Cessation
- 2011-11-01 EA EA201101439A patent/EA021035B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2102532A (en) * | 1981-07-30 | 1983-02-02 | Leo G Nickoladze | Differential gear reducer |
SU1244415A2 (en) * | 1985-01-04 | 1986-07-15 | Красноярский Политехнический Институт | Wave rack-and-gear drive with intermediate links in form of wedges |
SU1551907A1 (en) * | 1988-02-08 | 1990-03-23 | Институт Технической Кибернетики Ан Бсср | Device for transmission of motion through sealed partition |
RU2309310C1 (en) * | 2006-03-28 | 2007-10-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" (СФУ) | Harmonic rack gear drive with wedge-shaped intermediate links |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2458269C1 (en) | 2012-08-10 |
EA201101439A1 (en) | 2012-11-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101213058B1 (en) | Energy store | |
KR20220016951A (en) | Linear drive, seat longitudinal adjustment unit and vehicle | |
RU2458269C1 (en) | Harmonic rack-and-gear drive with intermediate links in form of wedges | |
CN205064734U (en) | Circumference moving mechanism | |
CN204912307U (en) | Rotatory cold bed of marching type drilling rod | |
CN105757121A (en) | Movement guiding device and actuator with same | |
JP6597300B2 (en) | Transport device | |
CN107433309A (en) | A kind of thread rolling method and thread rolling machine | |
RU2420678C1 (en) | Planetary-spool reducer | |
RU2528493C2 (en) | Toothed converter of rotation motion to rotation and reciprocating motion | |
CN105202148A (en) | Parallel speed reduction and speed change integrated rolling oscillating tooth mechanism | |
CN105041984A (en) | Single-row speed reduction and speed change integrated rolling oscillating tooth mechanism | |
US9664263B2 (en) | Movement device comprising a combined individual movement and block movement drive for a plurality of jointly guided movement units | |
CN105626810A (en) | Linear reciprocating mechanism | |
WO2011010424A1 (en) | Motion conversion device, flexible actuator using the same, and articulation driving unit | |
RU2530809C1 (en) | Method to lubricate cycloid gear reducer | |
RU2568004C2 (en) | Reversive mechanism for rotary-linear conversion | |
JP4896265B1 (en) | Noodle string shaping and rounding device | |
CN106457461B (en) | Friction-stir engagement device | |
JP2015140826A (en) | Direct acting actuator | |
CN105829742A (en) | Hollow track body and actuator | |
RU2309310C1 (en) | Harmonic rack gear drive with wedge-shaped intermediate links | |
RU2497030C1 (en) | Cycloidal gearing with solids of revolution | |
KR101360634B1 (en) | Driving force transmission system | |
RU2662597C1 (en) | Wave rack-and-pinion drive |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ KZ KG MD TJ TM RU |
|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): BY |