RU123084U1

RU123084U1 - DRIVE UNIT

Info

Publication number: RU123084U1
Application number: RU2012125102/11U
Authority: RU
Inventors: Виктор Владимирович Иванов; Сергей Васильевич Касьянов
Original assignee: Оао "Сибирские Приборы И Системы"
Priority date: 2012-06-15
Filing date: 2012-06-15
Publication date: 2012-12-20

Abstract

Привод, содержащий корпус, установленные в нем электродвигатель, снабженный датчиком положения ротора, и планетарную передачу, выходной вал, снабженный датчиком углового положения, имеющим зубчатое колесо, входящее в зацепление с зубчатым колесом, установленным на выходном валу, отличающийся тем, что привод снабжен валом эксцентрика, установленным в подшипниках, на котором размещено водило, и связанным с выходным валом посредством кривошипного механизма, образованного пальцами, входящими в зацепление с сателлитами, имеющими боковые отверстия и взаимодействующими с цевочным колесом, образованным рядом равномерно расположенных по окружности цевок (роликов), установленных в подшипниках качения.An actuator comprising a housing, an electric motor installed therein, equipped with a rotor position sensor, and a planetary gear, an output shaft provided with an angular position sensor having a gear wheel engaged with a gear mounted on the output shaft, characterized in that the drive is provided with a shaft an eccentric installed in the bearings on which the carrier is mounted and connected to the output shaft by means of a crank mechanism formed by fingers engaged with satellites having side holes and interacting with a pin wheel formed by a series of spokes (rollers) evenly spaced around the circumference, mounted in rolling bearings.

Description

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована в составе изделий ракетно-космической техники, а именно, в системах развертывания антенн, солнечных батарей и в других областях техники.The utility model relates to mechanical engineering and can be used as part of rocket and space technology products, namely, in deployment systems for antennas, solar panels, and in other areas of technology.

Известен планетарный привод, содержащий корпус, установленные в нем электродвигатель, снабженный датчиком положения ротора и планетарную передачу, водило которой связано с выходным валом, снабженным датчиком угла и имеющим зубчатое колесо, входящее в зацепление с зубчатым колесом, установленным на валу. Датчик угла размещен от водила со стороны противоположной электродвигателю (1).A planetary drive is known, comprising a housing, an electric motor installed therein, equipped with a rotor position sensor and a planetary gear, the carrier of which is connected to an output shaft equipped with an angle sensor and having a gear that engages with a gear mounted on the shaft. The angle sensor is located from the carrier from the side opposite to the electric motor (1).

К изделиям ракетно-космической техники предъявляются жесткие требования к удельным характеристикам.Rocket and space technology products are subject to stringent requirements for specific characteristics.

Недостатком известного привода является то, что для обеспечения большего крутящего момента необходимо увеличивать массу и габариты привода, т.е. его конструкция не позволяет повысить удельные характеристики (увеличить соотношение , где M - развиваемый момент, m - масса привода).A disadvantage of the known drive is that in order to provide more torque, it is necessary to increase the mass and dimensions of the drive, i.e. its design does not allow to increase specific characteristics (increase the ratio where M is the developed moment, m is the mass of the drive).

Полезная модель направлена на повышение удельных характеристик привода.The utility model is aimed at increasing the specific characteristics of the drive.

Для решения указанной задачи привод, содержащий корпус, установленные в нем электродвигатель, снабженный датчиком положения ротора и планетарную передачу, выходной вал, снабженный датчиком углового положения, имеющим зубчатое колесо, входящее в зацепление с зубчатым колесом, установленным на выходном валу, снабжен валом эксцентрика, установленным в подшипниках, на котором размещено водило, и связанным с выходным валом посредством кривошипного механизма, образованного пальцами, входящими в зацепление с сателлитами, имеющими боковые отверстия и взаимодействующими с цевочным колесом, образованным рядом равномерно расположенных по окружности цевок (роликов), установленных в подшипниках качения.To solve this problem, a drive containing a housing, an electric motor installed therein, equipped with a rotor position sensor and a planetary gear, an output shaft equipped with an angular position sensor having a gear wheel engaged with a gear wheel mounted on the output shaft, is equipped with an eccentric shaft, mounted in bearings on which the carrier is located and connected to the output shaft by means of a crank mechanism formed by fingers engaged with satellites having lateral ERSTU and interacting with pinwheel formed near evenly spaced around the circumference of pin teeth (rollers) mounted in rolling bearings.

Наличие в конструкции привода цевочного редуктора позволяет обеспечить большие крутящие моменты по сравнению с прототипом без увеличения массы и габаритов, т.е. повысить удельные характеристики привода, за счет многопарности зацепления. Реальное число зубьев сателлитов, передающих крутящий момент, достигает 65% от их общего количества. Это позволяет обеспечить большую нагрузочную способность привода и возможность выдерживать большие пиковые перегрузки. Кроме того, установка роликов цевочного колеса в подшипниках качения позволяет получить высокий КПД и приблизить его к 95% за счет отсутствия в зацеплении трения скольжения.The presence in the design of the drive gear pin allows you to provide greater torques in comparison with the prototype without increasing weight and dimensions, i.e. to increase the specific characteristics of the drive, due to multipair gearing. The actual number of teeth of the satellites transmitting torque reaches 65% of their total number. This allows you to provide a large load capacity of the drive and the ability to withstand large peak overloads. In addition, the installation of the sprocket wheel rollers in the rolling bearings allows to obtain high efficiency and bring it closer to 95% due to the absence of sliding friction in the mesh.

На фиг. изображен общий вид привода в осевом разрезе.In FIG. shows a general view of the drive in axial section.

Привод содержит корпус 1, в котором установлен электродвигатель со статором 2 и ротором 3. Электродвигатель выполнен в виде бесконтактного двигателя постоянного тока. Ротор установлен на ступице 4. Центральное зубчатое колесо 5 установлено в подшипниках 6. В корпусе 1 установлены также неподвижное зубчатое колесо 7 и на подшипниках 8 установлен выходной вал 9. Водило 10 связано с тремя сателлитами 11 и установлено на валу 12 эксцентрика. Колеса 5 и 7 вместе с водилом 10 и сателлитами 11 образуют планетарную передачу. В корпусе 1 размещен также датчик 13 углового положения выходного вала 9, связанный с ним при помощи зубчатой передачи между шестерней 14 датчика 13 и зубчатым колесом 15, установленным на выходном валу 9.The drive comprises a housing 1, in which an electric motor with a stator 2 and a rotor 3 is installed. The electric motor is made in the form of a contactless DC motor. The rotor is mounted on the hub 4. The central gear 5 is installed in the bearings 6. A stationary gear 7 is also installed in the housing 1 and the output shaft 9 is mounted on the bearings 8. The carrier 10 is connected to three satellites 11 and mounted on the cam shaft 12. Wheels 5 and 7 together with carrier 10 and satellites 11 form a planetary gear. The housing 1 also houses a sensor 13 of the angular position of the output shaft 9, connected with it via a gear between the gear 14 of the sensor 13 and the gear 15 mounted on the output shaft 9.

На выходном валу 9 выполнены пальцы 16. При этом выходной вал 9 связан с валом 12 эксцентрика, установленным в подшипниках 17, посредством кривошипного механизма, образованного пальцами 16, входящими в зацепление с сателлитами 18, 19, имеющими боковые отверстия и взаимодействующими с цевочным колесом, образованным рядом равномерно расположенных по окружности цевок (роликов) 20, вращающихся в подшипниках качения 21. Двигатель снабжен датчиком 22 положения ротора.The fingers 16 are made on the output shaft 9. The output shaft 9 is connected to the eccentric shaft 12 mounted in the bearings 17 by means of a crank mechanism formed by the fingers 16, which mesh with the satellites 18, 19, which have lateral holes and interact with the pinion wheel, formed by a series of yokes (rollers) 20 evenly spaced around the circumference, rotating in rolling bearings 21. The engine is equipped with a rotor position sensor 22.

В конструкции используется схема с двумя планетарными рядами. Диаметральное смещение рядов позволяет равномерно распределить передаваемую нагрузку между элементами зацепления и снизить динамическую нагруженность передачи.The design uses a scheme with two planetary gear sets. The diametrical displacement of the rows allows you to evenly distribute the transmitted load between the gearing elements and reduce the dynamic loading of the gear.

Привод работает следующим образом.The drive operates as follows.

При подаче электропитания по сигналам с датчика 22 положения ротора на статор 2 бесконтактного электродвигателя постоянного тока ротор 3 начинает вращаться относительно продольной оси привода на подшипниках 6. При этом приходит во вращение ступица 4, к которой прикреплен ротор 3 электродвигателя. Центральное колесо 5, выполненное на ступице 4, приводит в движение сателлиты 11 и посредством их взаимодействия с неподвижным зубчатым колесом 7 заставляет вращаться водило 10 и вал 12 эксцентрика. Выходной вал 9 приводит в движение шестерню 14 датчика 13, связанную с колесом 15, через зубчатую передачу. Изменение частоты вращения выходного звена происходит следующим образом.When applying power according to the signals from the rotor position sensor 22 to the stator 2 of the non-contacting direct current electric motor, the rotor 3 starts to rotate relative to the longitudinal axis of the drive on the bearings 6. In this case, the hub 4, to which the rotor 3 of the electric motor is attached, rotates. The central wheel 5, made on the hub 4, drives the satellites 11 and, through their interaction with the fixed gear 7, causes the carrier 10 and the eccentric shaft 12 to rotate. The output shaft 9 drives the gear 14 of the sensor 13, connected with the wheel 15, through a gear transmission. The change in the speed of the output link is as follows.

По мере того, как эксцентрик вала 12 от водила 10 вращается по часовой стрелке, сателлиты 18, 19 обкатываются по цевочному колесу, при этом за каждый оборот входного вала сателлиты 18, 19 повернутся в противоположном направлении на один зуб. Боковые отверстия сателлитов входят в зацепление с пальцами 16 кривошипного механизма, что обеспечивает передачу крутящего момента и изменение скорости вращения выходного вала 9. В кривошипном и цевочном зацеплении реализуется многопарный контакт и фрикционное качение, что гарантирует постоянство при передаче крутящего момента. Датчик 13 выдает в систему управления (не показано) сигналы о положении выходного вала 9.As the eccentric of the shaft 12 from the carrier 10 rotates clockwise, the satellites 18, 19 are rolled around the sprocket wheel, while for each revolution of the input shaft the satellites 18, 19 will turn in the opposite direction by one tooth. The lateral holes of the satellites mesh with the fingers 16 of the crank mechanism, which provides torque transmission and a change in the speed of rotation of the output shaft 9. In crank and pin gear engagement, multi-pair contact and friction rolling are realized, which ensures constant transmission of torque. The sensor 13 issues to the control system (not shown) signals about the position of the output shaft 9.

Источники информации:Information sources:

1. Патент на полезную модель РФ №113549, 2011 г. - прототип.1. Patent for utility model of the Russian Federation No. 113549, 2011 - a prototype.

Claims

A drive comprising a housing, an electric motor installed therein, equipped with a rotor position sensor, and a planetary gear, an output shaft provided with an angular position sensor having a gear wheel engaged with a gear mounted on the output shaft, characterized in that the drive is provided with a shaft an eccentric mounted in bearings on which the carrier is mounted and connected to the output shaft by means of a crank mechanism formed by fingers engaged with satellites having lateral ERSTU and interacting with pinwheel formed near evenly spaced around the circumference of pin teeth (rollers) mounted in rolling bearings.