RU185563U1

RU185563U1 - ELECTROMECHANICAL DRIVE

Info

Publication number: RU185563U1
Application number: RU2018128924U
Authority: RU
Inventors: Валентин Евгеньевич Урсу; Владимир Валентинович Урсу
Priority date: 2018-08-07
Filing date: 2018-08-07
Publication date: 2018-12-11

Abstract

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к электромеханическим приводам с волновыми редукторами с телами качения.Электромеханический привод, состоящий из электродвигателя со статором, ротор которого расположен на валу, и волнового двухступенчатого редуктора с промежуточными телами качения; корпус электродвигателя (ЭД) соединен с корпусом редуктора, а вал ЭД соединен с входным валом редуктора, при этом в волновом редукторе размещены: волновая передача I ступени с входным валом, имеющим две эксцентрично расположенные цилиндрические поверхности (ЭРЦП) с противоположно направленными эксцентриситетами и с подшипниками на ЭРЦП; неподвижный относительно корпуса сепаратор I ступени с размещенными в нем двумя рядами тел качения, взаимодействующими с подшипниками качения на ЭРЦП; охватывающая сепаратор I ступени втулка, являющаяся входным валом II ступени, с двумя внутренними эпициклическими поверхностями и с ЭРЦП на втулке, эксцентриситеты которых являются противоположно направленными, с подшипниками качения на ЭРЦП; сепаратор II ступени с размещенными в нем рядами тел качения при количестве рядов, равном количеству ЭРЦП на втулке с подшипниками качения; выходной вал, расположенный в корпусе редуктора, опирающийся на радиально-упорный подшипник качения, расположенный между выходным валом и корпусом редуктора, при этом корпус ЭД выполнен в виде ступенчатой втулки с присоединенными к ней крышками, имеющими кольцевые выступы внутрь корпуса с отверстиями под подшипники качения, расположенные на концах вала ЭД; вторая крышка имеет фланец и присоединена к корпусу ЭД и к сепаратору II ступени; на обращенном к редуктору торце второй крышки имеется входящий в редуктор и являющийся сепаратором I ступени кольцевой выступ.Достигается уменьшение габаритных размеров электромеханического привода при повышении технологичности его изготовления. 3 з.п. ф-лы, 3 фиг.The utility model relates to mechanical engineering, namely to electromechanical drives with wave gearboxes with rolling bodies. An electromechanical drive consisting of an electric motor with a stator, the rotor of which is located on the shaft, and a wave two-stage gearbox with intermediate rolling bodies; the motor housing (ED) is connected to the gearbox housing, and the ED shaft is connected to the input shaft of the gearbox, while in the wave gearbox there are: a wave gear of the first stage with an input shaft having two eccentrically located cylindrical surfaces (ERC) with oppositely directed eccentricities and with bearings at the ERCP; a stage I separator, stationary relative to the housing, with two rows of rolling bodies placed in it, interacting with rolling bearings on the ERCP; a sleeve enclosing the first stage separator, which is the input shaft of the second stage, with two internal epicyclic surfaces and with an ERC on the sleeve, the eccentricities of which are oppositely directed, with rolling bearings on the ERC; a stage II separator with rows of rolling bodies located in it with the number of rows equal to the number of ERCP on the sleeve with rolling bearings; an output shaft located in the gear housing, resting on an angular contact rolling bearing located between the output shaft and the gear housing, the ED housing being made in the form of a stepped sleeve with lids attached to it, having annular protrusions inside the housing with openings for rolling bearings, located on the ends of the shaft ED; the second cover has a flange and is attached to the ED housing and to the stage II separator; on the end face of the second cover facing the gearbox there is an annular protrusion entering the gearbox and being a stage I separator. A reduction in the overall dimensions of the electromechanical drive is achieved with an increase in the manufacturability of its manufacture. 3 s.p. f-ly, 3 Fig.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к электромеханическим приводам с волновыми редукторами с промежуточными телами качения.The utility model relates to mechanical engineering, namely to electromechanical drives with wave reducers with intermediate rolling elements.

Известен мотор-редуктор (патент US №9850996 от 17.04.2015 г.), содержащий: корпус, электродвигатель, размещенный в корпусе, вал электродвигателя, выполненный из магнитного материала, проходящий через корпус, имеющий первый конец и второй конец, противоположный первому концу, волновой генератор, имеющий эллиптическое зубчатое колесо, охватывающее вал со стороны его первого конца, гибкое зубчатое колесо, соединенное с выходным валом редуктора, охватывающее эллиптическое зубчатое колесо так, что колеса, имеющие одинаковый модуль зубьев, взаимодействуя между собой, редуцируют частоту вращения вала электродвигателя, передаваемую выходному валу редуктора. Между выходным валом и корпусом редуктора имеется подшипник с перекрещивающимися роликами.Known gear motor (US patent No. 9850996 from 04.17.2015), comprising: a housing, an electric motor housed in a housing, a motor shaft made of magnetic material passing through the housing having a first end and a second end opposite the first end, a wave generator having an elliptical gear wheel covering the shaft from the side of its first end, a flexible gear connected to the output shaft of the gearbox, covering the elliptical gear wheel so that the wheels having the same tooth modulus interact interconnecting each other, they reduce the frequency of rotation of the motor shaft transmitted to the output shaft of the gearbox. Between the output shaft and the gear housing there is a bearing with intersecting rollers.

Недостаток данного мотор-редуктора - низкая надежность зубьев гибкого зубчатого колеса при высокой частоте вращения ротора; большие габариты электродвигателя при одноступенчатом редукторе при необходимости получения большого крутящего момента на выходном валу.The disadvantage of this gear motor is the low reliability of the teeth of a flexible gear at a high rotor speed; large dimensions of the electric motor with a single-stage gearbox, if it is necessary to obtain large torque on the output shaft.

Известен электромеханический привод с зубчатым редуктором (заявка US №2008/0176701 от 22.01.2008 г.), включающий соединенные между собой корпуса электродвигателя и одноступенчатого зубчатого планетарного редуктора так, что электродвигатель и редуктор имеют общий вал, на котором установлены ротор электродвигателя и эксцентрики - волнообразователи, взаимодействующие с дисками с наружными зубьями, которые приводят во вращательное движение выходной вал редуктора, имеющий зубья на внутренней поверхности. Редуцирование частоты вращения общего вала передаваемой выходному валу одноступенчатого редуктора происходит за счет периодического взаимодействия приводимых эксцентриками зубчатых дисков с выходным валом редуктора между выходным валом редуктора и частью корпуса, охватывающей редуктор, имеется подшипник с перекрещивающимися роликами.A known electromechanical drive with a gear reducer (application US No. 2008/0176701 dated 01/22/2008), comprising interconnected motor housings and a single-stage gear planetary gearbox so that the electric motor and gearbox have a common shaft on which the electric motor rotor and eccentrics are mounted, wave-generators interacting with discs with external teeth, which drive the output shaft of the gearbox having teeth on the inner surface in a rotational motion. The reduction of the rotational speed of the common shaft transmitted to the output shaft of a single-stage gearbox occurs due to the periodic interaction of the gear disks driven by the eccentrics with the output shaft of the gearbox between the output shaft of the gearbox and the part of the housing covering the gearbox, there is a bearing with intersecting rollers.

Недостаток данного электромеханического привода - высокая инерционность зубчатого редуктора при большой частоте оборотов ротора электродвигателя; большая масса и габариты мотор-редуктора при заданном крутящем моменте на выходном валу при одноступенчатом редукторе и низкой частоте вращения вала.The disadvantage of this electromechanical drive is the high inertia of the gear reducer at a high rotational speed of the electric motor rotor; large mass and dimensions of the motor gearbox for a given torque on the output shaft with a single-stage gearbox and low shaft speed.

Известен волновой привод (патент RU №2377455 от 02.06.2008 г.), содержащий корпус, размещенный в нем двухопорный выходной вал, волновую зубчатую передачу с гибким и жестким колесами, а также размещенным внутри гибкого колеса генератором волн, через промежуточный редуктор связанным с валом электродвигателя, при этом первый конец выходного вала установлен на опоре, размещенной в корпусе; жесткое колесо волновой зубчатой передачи жестко закреплено на корпусе, а гибкое колесо соединено с выходным валом, в выходном валу выполнена полость, электродвигатель установлен внутри нее, а второй конец выходного вала установлен на опоре, размещенной в расточке генератора волн.Known wave drive (patent RU No. 2377455 dated 02.06.2008), comprising a housing, a two-support output shaft placed therein, a wave gear transmission with flexible and rigid wheels, and a wave generator located inside the flexible wheel through an intermediate gearbox connected to the shaft an electric motor, wherein the first end of the output shaft is mounted on a support located in the housing; the wave wheel rigid gear is rigidly fixed to the housing, and the flexible wheel is connected to the output shaft, a cavity is made in the output shaft, an electric motor is installed inside it, and the second end of the output shaft is mounted on a support located in the bore of the wave generator.

Недостатком данного волнового привода являются значительные осевые габариты, сложность и пониженная надежность конструкции, включающей зубчатую передачу.The disadvantage of this wave drive is the significant axial dimensions, complexity and reduced reliability of the structure, including the gear transmission.

Известен силовой мини-привод подвижной аэродинамической поверхности летательного аппарата (патент RU №2408125 от 27.01.2010 г.), состоящий из электродвигателя, размещенного в отдельном корпусе, ротор которого расположен на входном валу и соединен с входным валом волнового двухступенчатого редуктора с промежуточными телами качения, в котором концентрично относительно центральной оси размещены: волновая передача первой ступени с входным валом, имеющим, по меньшей мере, две эксцентрично расположенные цилиндрические поверхности с противоположно направленными эксцентриситетами и с подшипниками качения на эксцентрично расположенных цилиндрических поверхностях; неподвижный относительно корпуса многоступенчатый сепаратор первой ступени с размещенными в нем двумя рядами радиальных отверстий с телами качения, взаимодействующими с подшипниками качения на эксцентрично расположенных цилиндрических поверхностях; ступенчатая втулка, являющаяся входным валом второй ступени, охватывающая сепаратор первой ступени, с внутренней эпициклической поверхностью с эксцентрично расположенными цилиндрическими поверхностями на второй ступени втулки, эксцентриситеты которых являются противоположно направленными, и с подшипниками качения на эксцентрично расположенных цилиндрических поверхностях и с опорными подшипниками качения; расположенный в корпусе и опирающийся на подшипники качения, находящиеся между выходным валом и корпусом, являющийся выходным валом, сепаратор второй ступени с размещенными в нем рядами радиальных отверстий с телами качения при количестве рядов, равном количеству эксцентрично расположенных на втулке цилиндрических поверхностей с подшипниками качения.Known power mini-drive the movable aerodynamic surface of the aircraft (patent RU No. 2408125 from 01/27/2010), consisting of an electric motor located in a separate housing, the rotor of which is located on the input shaft and connected to the input shaft of the wave two-stage gearbox with intermediate rolling bodies in which are arranged concentrically with respect to the central axis: a first stage wave transmission with an input shaft having at least two eccentrically arranged cylindrical surfaces with opposite directional eccentricities and with rolling bearings on eccentrically arranged cylindrical surfaces; a multi-stage separator of the first stage motionless relative to the housing with two rows of radial holes located therein with rolling bodies interacting with rolling bearings on eccentrically arranged cylindrical surfaces; a stepped sleeve, which is the input shaft of the second stage, covering the separator of the first stage, with an internal epicyclic surface with eccentrically arranged cylindrical surfaces on the second stage of the bushing, the eccentricities of which are oppositely directed, and with rolling bearings on eccentrically arranged cylindrical surfaces and with thrust bearings; located in the housing and supported by rolling bearings located between the output shaft and the housing, which is the output shaft, a second-stage separator with rows of radial holes with rolling bodies located in it with the number of rows equal to the number of cylindrical surfaces eccentrically mounted on the sleeve with rolling bearings.

Недостатки данного силового мини-привода: большой осевой размер электропривода, соединенного с двухступенчатым редуктором с последовательным размещением редуцирующих ступеней, при котором передаточное отношение двухступенчатой передачи обеспечивает меньший крутящий момент, чем у двухступенчатой передачи с параллельным размещением ступеней. Дополнительным недостатком является наличие муфтового соединения валов, увеличивающего момент инерции вращающихся деталей электромеханического привода, ухудшающего динамические характеристики электромеханического привода и снижающего точность позиционирования входного звена приводимого агрегата.The disadvantages of this power mini-drive are the large axial size of the electric drive, connected to a two-stage gearbox with sequential placement of reducing stages, in which the gear ratio of the two-stage transmission provides less torque than a two-stage transmission with parallel arrangement of stages. An additional drawback is the presence of a coupling coupling of the shafts, which increases the moment of inertia of the rotating parts of the electromechanical drive, worsens the dynamic characteristics of the electromechanical drive and reduces the accuracy of positioning of the input link of the driven unit.

Известны соединения деталей "вал-втулка" с натягом (патент RU №2428295 от 11.01.2010 г. и RU №142049 от 06.11.2013 г.), обеспечивающие соосность соединяемых деталей и высокую точность позиционирования валов, что особенно важно при реверсе.Known connection parts "shaft-sleeve" with interference (patent RU No. 2428295 from 11.01.2010 and RU No. 142049 from 06.11.2013), ensuring the alignment of the connected parts and high precision positioning of the shafts, which is especially important when reversing.

Известен электромеханический привод, имеющий волновой двухступенчатый редуктор с промежуточными телами качения (патент RU №108239 от 09.06.2010 г., прототип), состоящий из размещенного в отдельном корпусе электродвигателя со статором, ротор которого расположен на валу с подшипниками качения, установленными на первом и втором концах вала, и расположенным соосно с электродвигателем волнового двухступенчатого редуктора с промежуточными телами качения так, что корпус электродвигателя соединен с корпусом редуктора, а вал электродвигателя соединен с входным валом редуктора, при этом в волновом редукторе размещены: волновая передача первой ступени с входным валом редуктора, имеющим две эксцентрично расположенные цилиндрические поверхности с противоположно направленными эксцентриситетами и с подшипниками качения на эксцентрично расположенных цилиндрических поверхностях входного вала; неподвижный относительно корпуса сепаратор первой ступени в виде втулки с размещенными во втулке двумя рядами радиальных отверстий с промежуточными телами качения, взаимодействующими с подшипниками качения на эксцентрично расположенных цилиндрических поверхностях входного вала; охватывающая сепаратор первой ступени втулка, являющаяся входным валом второй ступени, с одной внутренней эпициклической поверхностью и с эксцентрично расположенными на втулке цилиндрическими поверхностями, эксцентриситеты которых являются противоположно направленными, с подшипниками качения на эксцентрично расположенных цилиндрических поверхностях; сепаратор второй ступени в виде втулки с фланцем с размещенными во втулке рядами радиальных отверстий с промежуточными телами качения при количестве рядов, равном количеству эксцентрично расположенных на втулке цилиндрических поверхностей с подшипниками качения; выходной вал в корпусе редуктора, опирающийся на радиально-упорный подшипник качения, расположенный между выходным валом и корпусом редуктора.A known electromechanical drive having a wave two-stage gearbox with intermediate rolling bodies (patent RU No. 108239 dated 06/09/2010, prototype), consisting of an electric motor with a stator located in a separate housing, the rotor of which is located on a shaft with rolling bearings mounted on the first and the second ends of the shaft, and located coaxially with the electric motor of the wave two-stage gearbox with intermediate rolling bodies so that the motor housing is connected to the gearbox housing, and the electric motor shaft is connected the input shaft of the gearbox, wherein the gearbox has a wave: the wave transmission of the first stage with the input shaft of the gearbox having two cylindrical surfaces disposed eccentrically with the eccentricities and oppositely directed with rolling bearings eccentrically arranged on cylindrical surfaces of the input shaft; stationary relative to the housing, the first stage separator in the form of a sleeve with two rows of radial holes located in the sleeve with intermediate rolling bodies interacting with rolling bearings on eccentrically arranged cylindrical surfaces of the input shaft; a sleeve enclosing the first stage separator, which is the input shaft of the second stage, with one inner epicyclic surface and with cylindrical surfaces eccentrically located on the sleeve, the eccentricities of which are oppositely directed, with rolling bearings on eccentrically located cylindrical surfaces; a second stage separator in the form of a sleeve with a flange with rows of radial holes located in the sleeve with intermediate rolling bodies with the number of rows equal to the number of cylindrical surfaces eccentrically mounted on the sleeve with rolling bearings; the output shaft in the gear housing, resting on an angular contact rolling bearing located between the output shaft and the gear housing.

Недостаток данного электромеханического привода - в увеличенных габаритных размерах и низкой технологичности изготовления электромеханического привода вследствие сложности его конструкции и расположения электродвигателя внутри второй ступени редуктора и внутри единого с редуктором корпуса.The disadvantage of this electromechanical drive is the increased overall dimensions and low manufacturability of the manufacture of an electromechanical drive due to the complexity of its design and the location of the electric motor inside the second stage of the gearbox and inside the casing that is integral with the gearbox.

Техническая задача, решаемая полезной моделью, - уменьшение габаритных размеров электромеханического привода при повышении технологичности его изготовления.The technical problem solved by the utility model is to reduce the overall dimensions of the electromechanical drive while increasing the manufacturability of its manufacture.

Техническая задача решена в конструкции электромеханического привода, состоящего из размещенного в отдельном корпусе электродвигателя со статором, ротор которого расположен на валу с подшипниками качения, установленными на первом и втором концах вала, и расположенным соосно с электродвигателем волнового двухступенчатого редуктора с промежуточными телами качения так, что корпус электродвигателя соединен с корпусом редуктора, а вал электродвигателя соединен с входным валом редуктора, при этом в волновом редукторе размещены: волновая передача первой ступени с входным валом редуктора, имеющим две эксцентрично расположенные цилиндрические поверхности с противоположно направленными эксцентриситетами и с подшипниками качения на эксцентрично расположенных цилиндрических поверхностях входного вала; неподвижный относительно корпуса сепаратор первой ступени в виде втулки с размещенными во втулке двумя рядами радиальных отверстий с промежуточными телами качения, взаимодействующими с подшипниками качения на эксцентрично расположенных цилиндрических поверхностях входного вала; охватывающая сепаратор первой ступени втулка, являющаяся входным валом второй ступени, с двумя внутренними эпициклическими поверхностями и с эксцентрично расположенными на втулке цилиндрическими поверхностями, эксцентриситеты которых являются противоположно направленными, с подшипниками качения на эксцентрично расположенных цилиндрических поверхностях; сепаратор второй ступени в виде втулки с фланцем с размещенными во втулке рядами радиальных отверстий с промежуточными телами качения при количестве рядов, равном количеству эксцентрично расположенных на втулке цилиндрических поверхностей с подшипниками качения; выходной вал в корпусе редуктора, опирающийся на радиально-упорный подшипник качения, расположенный между выходным валом и корпусом редуктора, при этом корпус электродвигателя выполнен в виде ступенчатой втулки с присоединенными к ней первой и второй крышками, имеющими кольцевые выступы внутрь корпуса электродвигателя с внешним диаметром каждого кольцевого выступа, меньшим внутреннего диаметра статора, и внутренним диаметром каждого кольцевого выступа, соответствующим внешнему диаметру каждого подшипника качения, установленного на соответствующем конце вала электродвигателя; сепаратор первой ступени редуктора имеет на части втулки со стороны электродвигателя утолщение, переходящее во вторую крышку электродвигателя; сепаратор второй ступени редуктора имеет внешний фланец, диаметр которого соответствует внешнему диаметру корпуса редуктора, и отверстия под винты, соединяющие внешний фланец сепаратора второй ступени с корпусом редуктора; вторая крышка с сепаратором первой ступени редуктора имеет внешний фланец, диаметр которого больше внешнего диаметра втулки корпуса и отверстия под винты во фланце для его присоединения к торцу втулки электродвигателя и к внешнему фланцу сепаратора второй ступени редуктора; конец входного вала редуктора имеет в поперечном сечении форму и размеры, одинаковые по форме и размерам с поперечным сечением обращенного к нему второго конца вала электродвигателя, и соединение концов валов с натягом соединительной втулкой, формы и размеры внутренних отверстий в которой соответствует форме и размерам соединяемых концов валов.The technical problem is solved in the design of the electromechanical drive, consisting of an electric motor with a stator located in a separate housing, the rotor of which is located on the shaft with rolling bearings installed on the first and second ends of the shaft, and located coaxially with the electric motor of the wave two-stage gearbox with intermediate rolling bodies so that the motor housing is connected to the gear housing, and the motor shaft is connected to the input shaft of the gear, while in the wave gear are placed: transmission of the first stage with a gear input shaft having two eccentrically arranged cylindrical surfaces with oppositely directed eccentricities and with rolling bearings on eccentrically arranged cylindrical surfaces of the input shaft; stationary relative to the housing, the first stage separator in the form of a sleeve with two rows of radial holes located in the sleeve with intermediate rolling bodies interacting with rolling bearings on eccentrically arranged cylindrical surfaces of the input shaft; a sleeve enclosing the first stage separator, which is the input shaft of the second stage, with two internal epicyclic surfaces and with eccentrically arranged cylindrical surfaces on the sleeve, the eccentricities of which are oppositely directed, with rolling bearings on eccentrically located cylindrical surfaces; a second stage separator in the form of a sleeve with a flange with rows of radial holes located in the sleeve with intermediate rolling bodies with the number of rows equal to the number of cylindrical surfaces eccentrically mounted on the sleeve with rolling bearings; the output shaft in the gear housing, resting on an angular contact rolling bearing located between the output shaft and the gear housing, the motor housing being made in the form of a stepped sleeve with first and second covers attached to it, having annular protrusions inside the motor housing with an outer diameter of each an annular protrusion smaller than the inner diameter of the stator and an inner diameter of each annular protrusion corresponding to the outer diameter of each rolling bearing mounted on the corresponding end of the motor shaft; the separator of the first gear stage has a bulge on the part of the sleeve on the motor side, passing into the second motor cover; the separator of the second stage of the gearbox has an external flange, the diameter of which corresponds to the outer diameter of the gear case, and screw holes connecting the outer flange of the separator of the second stage with the gear case; the second cover with a separator of the first stage of the gearbox has an external flange, the diameter of which is larger than the external diameter of the housing sleeve and screw holes in the flange for attachment to the end face of the motor sleeve and to the outer flange of the separator of the second gear stage; the end of the input shaft of the gearbox has a cross-sectional shape and dimensions that are identical in shape and size to the cross-section of the second end of the motor shaft facing it, and the connection of the ends of the shafts with an interference fit by the connecting sleeve, the shapes and sizes of the internal holes in which correspond to the shape and dimensions of the connected ends shafts.

Для увеличения жесткости между внешней поверхностью соединительной втулки и внутренней поверхностью утолщения втулки сепаратора первой ступени, переходящего во вторую крышку электродвигателя имеется опорный подшипник качения.To increase the stiffness between the outer surface of the connecting sleeve and the inner surface of the thickening of the sleeve of the separator of the first stage, passing into the second cover of the electric motor there is a support rolling bearing.

Для дополнительного уменьшения габаритов электромеханического привода радиально-упорный подшипник качения является подшипником качения с перекрещивающимися роликами, разделенными сепараторами, а дорожки качения роликов расположены на внешней поверхности выходного вала и на внутренней поверхности корпуса редуктора.To further reduce the dimensions of the electromechanical drive, the angular contact rolling bearing is a rolling bearing with intersecting rollers separated by separators, and the roller raceways are located on the outer surface of the output shaft and on the inner surface of the gearbox housing.

Для уменьшения габаритов электродвигатель является вентильным, постоянного тока, ротор электродвигателя имеет частоту вращения, находящуюся в интервале 1000…40000 об/мин, а двухступенчатый редуктор имеет передаточное отношение, находящееся в интервале 36…6000.To reduce the size of the electric motor is a valve, direct current, the rotor of the electric motor has a speed in the range of 1000 ... 40,000 rpm, and the two-stage gearbox has a gear ratio in the range of 36 ... 6000.

Решение технической задачи, - уменьшение габаритных размеров электромеханического привода при повышении технологичности его изготовления, - достигается за счет следующей новой совокупности отличительных признаков электромеханического привода: корпус электродвигателя выполнен в виде ступенчатой втулки с присоединенными к ней первой и второй крышками, имеющими кольцевые выступы внутрь корпуса электродвигателя с внешним диаметром каждого кольцевого выступа, меньшим внутреннего диаметра статора, и внутренним диаметром каждого кольцевого выступа, соответствующим внешнему диаметру каждого подшипника качения, установленного на соответствующем конце вала электродвигателя; сепаратор первой ступени редуктора имеет на части втулки со стороны электродвигателя утолщение, переходящее во вторую крышку электродвигателя; сепаратор второй ступени редуктора имеет внешний фланец, диаметр которого соответствует внешнему диаметру корпуса редуктора, и отверстия под винты, соединяющие внешний фланец сепаратора второй ступени с корпусом редуктора; вторая крышка с сепаратором первой ступени редуктора имеет внешний фланец, диаметр которого больше внешнего диаметра втулки корпуса и отверстия под винты во фланце для его присоединения к торцу втулки электродвигателя и к внешнему фланцу сепаратора второй ступени редуктора; конец входного вала редуктора имеет в поперечном сечении форму и размеры, одинаковые по форме и размерам с поперечным сечением обращенного к нему второго конца вала электродвигателя, и соединение концов валов с натягом соединительной втулкой, формы и размеры внутренних отверстий в которой соответствует форме и размерам соединяемых концов валов.The solution to the technical problem - reducing the overall dimensions of the electromechanical drive while increasing the manufacturability of its manufacture - is achieved by the following new set of distinctive features of the electromechanical drive: the motor housing is made in the form of a stepped sleeve with the first and second covers attached to it, having annular protrusions inside the motor housing with the outer diameter of each annular protrusion smaller than the inner diameter of the stator, and the inner diameter of each ring a protrusion corresponding to the outer diameter of each rolling bearing mounted on the corresponding end of the motor shaft; the separator of the first gear stage has a bulge on the part of the sleeve on the motor side, passing into the second motor cover; the separator of the second stage of the gearbox has an external flange, the diameter of which corresponds to the outer diameter of the gear case, and screw holes connecting the outer flange of the separator of the second stage with the gear case; the second cover with a separator of the first stage of the gearbox has an external flange, the diameter of which is larger than the external diameter of the housing sleeve and screw holes in the flange for attachment to the end face of the motor sleeve and to the outer flange of the separator of the second gear stage; the end of the input shaft of the gearbox has a cross-sectional shape and dimensions that are identical in shape and size to the cross-section of the second end of the motor shaft facing it, and the connection of the ends of the shafts with an interference fit by the connecting sleeve, the shapes and sizes of the internal holes in which correspond to the shape and dimensions of the connected ends shafts.

Данная совокупность отличительных признаков не обнаружена в ходеThis set of distinctive features was not found during

проведенного патентно-информационного исследования, следовательно, полезная модель соответствует критерию "новизна".conducted patent information research, therefore, the utility model meets the criterion of "novelty."

На фиг. 1 показана конструкция электромеханического привода.In FIG. 1 shows the design of an electromechanical drive.

На фиг. 2 показано сечение А-А на фиг. 1.In FIG. 2 shows a section AA in FIG. one.

На фиг. 3 - конструкция подшипника качения с перекрещивающимися роликами, показанного на фиг. 1.In FIG. 3 is a design of a rolling bearing with intersecting rollers shown in FIG. one.

Электромеханический привод (фиг. 1-3) состоит из размещенного в отдельном корпусе 1 электродвигателя 2 со статором 3, ротор 4 которого расположен на валу 5, имеющем первый конец 5а и второй конец 5b с установленными на них подшипниками 6а и 6b качения, и присоединенным соосно с электродвигателем 2 волнового двухступенчатого редуктора 7 с промежуточными телами 8 и 8a качения так, что корпус 1 электродвигателя 2 соединен с корпусом 9 редуктора 7, а вал 5 электродвигателя 2 соединен с входным валом 10 редуктора 7;The electromechanical drive (Fig. 1-3) consists of a motor 2 located in a separate housing 1 with a stator 3, the rotor 4 of which is located on the shaft 5, having a first end 5 a and a second end 5 b with rolling bearings 6 a and 6 b mounted on them, and connected coaxially with the electric motor 2 of the wave two-stage gearbox 7 with intermediate rolling bodies 8 and 8 a so that the housing 1 of the electric motor 2 is connected to the housing 9 of the gearbox 7, and the shaft 5 of the electric motor 2 is connected to the input shaft 10 of the gearbox 7;

корпус 1 электродвигателя 2 выполнен в виде ступенчатой втулки 1a с присоединенными к ней первой крышкой 11 и второй крышкой 12, имеющими соответственно кольцевые выступы 13 и 14 внутрь корпуса 1 электродвигателя 2 с внешним диаметром каждого кольцевого выступа 13 и 14, меньшим внутреннего диаметра статора 3, и внутренним диаметром каждого кольцевого выступа 13 и 14, соответствующим внешнему диаметру каждого подшипника качения 6а и 6b, установленного на соответствующем конце (5а и 5b) вала 5 электродвигателя 2;the housing 1 of the electric motor 2 is made in the form of a stepped sleeve 1 a with the first cover 11 and the second cover 12 attached to it, having respectively annular protrusions 13 and 14 inside the housing 1 of the electric motor 2 with an outer diameter of each annular protrusion 13 and 14 smaller than the inner diameter of the stator 3 and the inner diameter of each annular protrusion 13 and 14 corresponding to the outer diameter of each rolling bearing 6 a and 6b mounted on the corresponding end (5 a and 5b) of the shaft 5 of the motor 2;

при этом в волновом редукторе 7 размещены:while in the wave gear 7 are placed:

- волновая передача 15 первой ступени 16 с входным валом 10 редуктора 7, имеющим две эксцентрично расположенные цилиндрические поверхности 17 (фиг. 2) с противоположно направленными эксцентриситетами 18 и с подшипниками 19 качения на эксцентрично расположенных цилиндрических поверхностях 17;- wave transmission 15 of the first stage 16 with the input shaft 10 of the gearbox 7 having two eccentrically arranged cylindrical surfaces 17 (Fig. 2) with oppositely directed eccentricities 18 and with rolling bearings 19 on the eccentrically arranged cylindrical surfaces 17;

- соединительная втулка 20 (фиг. 1) для соединения с натягом конца входного вала 10 редуктора 7, имеющего в поперечном сечении форму и размеры, с одинаковым по форме поперечного сечения и размерам вторым концом 5b вала 5, при этом форма и размеры внутренних отверстий 21 в соединительной втулке 20 соответствуют форме и размерам соединяемых концов валов 5 и 10, что обеспечивает соосность соединяемых валов 5 и 10 и высокую точность их позиционирования при реверсе;- a connecting sleeve 20 (Fig. 1) for tightening the end of the input shaft 10 of the gearbox 7, having a cross-sectional shape and dimensions, with the same cross-sectional shape and dimensions of the second end 5b of the shaft 5, the shape and dimensions of the inner holes 21 in the connecting sleeve 20 correspond to the shape and size of the connected ends of the shafts 5 and 10, which ensures the alignment of the connected shafts 5 and 10 and the high accuracy of their positioning during reverse;

- неподвижный относительно корпуса сепаратор 22 первой ступени 16 редуктора 7 в виде втулки 22а с утолщением 22b, переходящим во вторую крышку 12 электродвигателя 2, с размещенными во втулке 22а двумя рядами радиальных отверстий 23 с промежуточными телами 8 качения, взаимодействующими с подшипниками 19 качения (фиг. 2); при этом вторая крышка 12 с сепаратором 22 первой ступени 16 редуктора 7 имеет внешний фланец 24, диаметр которого больше внешнего диаметра втулки 1а, с отверстиями 25 под винты 26 для его присоединения ко втулке 1a электродвигателя 2 и отверстия 27 под винты 28 для его присоединения к фланцу 29 сепаратора 30 второй ступени 31 редуктора 7, при этом внешний диаметр фланца 29 сепаратора 30 соответствует внешнему диаметру корпуса 9 редуктора 7, а фланец 29 имеет отверстия 32 для винтов 33, соединяющих фланец 29 с корпусом 9;- stationary relative to the gear 7 of the first stage housing separator 22, 16 of the sleeve 22 and the thickening 22b, passing into the second cover 12 of the motor 2 with housed in the sleeve 22 and two series of radial holes 23 with intermediate bodies 8 rolling, cooperating with bearings 19 rolling (Fig. 2); the second cover 12 with the separator 22 of the first stage 16 of the gearbox 7 has an external flange 24, the diameter of which is larger than the outer diameter of the sleeve 1 a , with holes 25 for screws 26 for connecting it to the sleeve 1 a of the motor 2 and holes 27 for screws 28 for it attaching to the flange 29 of the separator 30 of the second stage 31 of the gearbox 7, while the outer diameter of the flange 29 of the separator 30 corresponds to the outer diameter of the housing 9 of the gearbox 7, and the flange 29 has holes 32 for screws 33 connecting the flange 29 to the body 9;

- охватывающая сепаратор 22 первой ступени 16 втулка 34, являющаяся входным валом второй ступени 31, с двумя внутренними эпициклическими поверхностями 35 и с эксцентрично расположенными на втулке 34 цилиндрическими поверхностями 36, эксцентриситеты 37 (фиг. 2) которых являются противоположно направленными, с подшипниками 38 качения на эксцентрично расположенных цилиндрических поверхностях 36;- a sleeve 34 covering the separator 22 of the first stage 16, which is the input shaft of the second stage 31, with two inner epicyclic surfaces 35 and with cylindrical surfaces 36 eccentrically located on the sleeve 34, whose eccentricities 37 (Fig. 2) are oppositely directed, with rolling bearings 38 on eccentrically arranged cylindrical surfaces 36;

- размещенные в рядах радиальных отверстий 39 втулки 30а сепаратора 30 промежуточные тела 8а качения при количестве рядов отверстий 39, равном количеству эксцентрично расположенных на втулке 34 цилиндрических поверхностей 36 с подшипниками 38 качения;- the rolling elements 8 a located in the rows of radial holes 39 of the sleeve 30 a of the separator 30 and the rolling elements with the number of rows of holes 39 equal to the number of cylindrical surfaces 36 eccentrically located on the sleeve 34 with rolling bearings 38;

- выходной вал 40 в корпусе 9 редуктора 7, опирающийся на тела качения 8а во втулке 30а сепаратора 30 и радиально-упорный подшипник 41 качения, расположенный между выходным валом 40 и корпусом 9 редуктора 7 с внутренней эпициклической поверхностью 42, взаимодействующей с телами 8а качения, с присоединенной к выходному валу 40 крышкой 43 с резьбовыми отверстиями 44 для крепления муфты или фланца вала агрегата (не показан), приводимого электромеханическим приводом.- the output shaft 40 in the housing 9 of the gearbox 7, based on the rolling elements 8 a in the sleeve 30 a of the separator 30 and the angular contact ball bearing 41 located between the output shaft 40 and the housing 9 of the gearbox 7 with an inner epicyclic surface 42 interacting with the bodies 8 and rolling, with a cover 43 attached to the output shaft 40 with threaded holes 44 for mounting the coupling or flange of the unit shaft (not shown), driven by an electromechanical drive.

В корпусе 9 имеются отверстия 45 для крепления редуктора 7 к основанию (не показано).The housing 9 has holes 45 for attaching the gear 7 to the base (not shown).

Для увеличения жесткости между внешней поверхностью соединительной втулки 20 и внутренней поверхностью утолщения 22b втулки 22а сепаратора 22 первой ступени 16, переходящего во вторую крышку 12 электродвигателя 2, имеется опорный подшипник качения 46.To increase the rigidity between the outer surface of the connecting sleeve 20 and the inner surface of the thickening 22b of the sleeve 22 a of the separator 22 of the first stage 16, passing into the second cover 12 of the electric motor 2, there is a rolling bearing 46.

Для дополнительного уменьшения габаритов редуктора 7 электромеханического привода радиально-упорный подшипник 41 качения является подшипником качения с перекрещивающимися роликами 47 (фиг. 3), разделенных сепараторами 48, а дорожки качения роликов 47 расположены на внешней поверхности выходного вала 40 и на внутренней поверхности корпуса 9 редуктора 7.To further reduce the dimensions of the gearbox 7 of the electromechanical drive, the angular contact rolling bearing 41 is a rolling bearing with intersecting rollers 47 (Fig. 3) separated by separators 48, and the raceways of the rollers 47 are located on the outer surface of the output shaft 40 and on the inner surface of the gear housing 9 7.

Для дополнительного уменьшения габаритов электродвигатель 2 является вентильным, постоянного тока, ротор 4 электродвигателя 2 имеет частоту вращения, находящуюся в интервале 1000…40000 об/мин, а двухступенчатый редуктор 7 имеет передаточное отношение, находящееся в интервале 36…6000.To further reduce the size of the motor 2 is a DC valve, the rotor 4 of the motor 2 has a speed in the range of 1000 ... 40,000 rpm, and the two-stage gearbox 7 has a gear ratio in the range of 36 ... 6000.

При вращении ротора 4 электродвигателя 2 и соединенного с ним входного вала 10 редуктора 7 вращаются две эксцентрично расположенные цилиндрические поверхности 17, при этом тел 8 качения, размещенные в двух рядах радиальных отверстий 23 неподвижного относительно корпуса 9 сепаратора 22, перемещаются в радиальном направлении, совершая волнообразные движения с периодом, равным периоду одного оборота входного вала 10 и амплитудой, равной удвоенному эксцентриситету 18 поверхностей 17. Промежуточные тела 8 качения, взаимодействуя с внутренними эпициклическими поверхностями 35 втулки 34, с внешними кольцами подшипников 38 и сепаратором 22, поворачивают втулку 34 на угол, меньший угла поворота входного вала 10 в число раз, равное числу волн эпициклической поверхности 35 втулки 34. При вращении втулки 34 вращаются эксцентрично расположенные цилиндрические поверхности 35; взаимодействуя с кольцами подшипников 38; тела 8а качения, размещенные в двух рядах отверстий 39 сепаратора 30, перемещаются в радиальном направлении, совершая колебательные движения с периодом, равным периоду одного оборота втулки 34 и амплитудой, равной удвоенному эксцентриситету 37 (фиг. 2) цилиндрической поверхности 36. Промежуточные тела 8а качения, взаимодействуя с внутренней эпициклической поверхностью 42 выходного вала 40, с кольцами подшипников 38 качения и сепаратором 30, поворачивают выходной вал 40 на угол, меньший угла поворота втулки 34 в число раз, равное числу волн на внутренней эпициклической поверхности 42 выходного вала 40. Общее передаточное отношение редуктора 7 равно произведению чисел волн на внутренних профилированных эпициклических поверхностях 35 и 42 (задается при проектировании электромеханического привода из интервала значений от 36 до 6000).When the rotor 4 of the electric motor 2 and the input shaft 10 of the gearbox 7 are connected to it, two eccentrically arranged cylindrical surfaces 17 rotate, while the rolling bodies 8, located in two rows of radial holes 23 of the separator 22, which is stationary relative to the housing 9, move in the radial direction, making wave-like movements with a period equal to the period of one revolution of the input shaft 10 and an amplitude equal to twice the eccentricity of 18 surfaces 17. Intermediate rolling bodies 8, interacting with the internal epic the face surfaces 35 of the sleeve 34, with the outer rings of the bearings 38 and the cage 22, rotate the sleeve 34 by an angle less than the angle of rotation of the input shaft 10 by a factor equal to the number of waves of the epicyclic surface 35 of the sleeve 34. When the sleeve 34 rotates, eccentrically arranged cylindrical surfaces 35 ; interacting with bearing rings 38; rolling bodies 8 a , placed in two rows of holes 39 of the separator 30, move in the radial direction, making oscillating movements with a period equal to the period of one revolution of the sleeve 34 and an amplitude equal to double the eccentricity 37 (Fig. 2) of the cylindrical surface 36. Intermediate bodies 8 rolling and interacting with the inner surface 42 of the epicyclic output shaft 40, with the rings of rolling bearings 38 and the separator 30, the output shaft 40 is rotated at an angle smaller than the angle of rotation of the sleeve 34 in the number of times equal to the number of waves on internal the output shaft 40. The total gear ratio is the product 7 on the inner wave numbers epicyclic profiled surfaces 35 and 42 (given by the design of the electromechanical actuator from the range of values of from 36 to 6000) it epicyclic surface 42.

Claims

1. Electromechanical drive, consisting of an electric motor located in a separate housing with a stator, the rotor of which is located on the shaft with rolling bearings mounted on the first and second ends of the shaft, and located coaxially with the electric motor of the wave two-stage gearbox with intermediate rolling bodies so that the motor housing is connected with the gear housing, and the motor shaft is connected to the input shaft of the gearbox, while in the wave gearbox there are: the wave transmission of the first stage with the input shaft a duct having two eccentrically arranged cylindrical surfaces with oppositely directed eccentricities and with rolling bearings on eccentrically located cylindrical surfaces of the input shaft; stationary relative to the housing, the first stage separator in the form of a sleeve with two rows of radial holes located in the sleeve with intermediate rolling bodies interacting with rolling bearings on eccentrically arranged cylindrical surfaces of the input shaft; a sleeve enclosing the first stage separator, which is the input shaft of the second stage, with two internal epicyclic surfaces and with eccentrically arranged cylindrical surfaces on the sleeve, the eccentricities of which are oppositely directed, with rolling bearings on eccentrically located cylindrical surfaces; a second stage separator in the form of a sleeve with a flange with rows of radial holes located in the sleeve with intermediate rolling bodies with the number of rows equal to the number of cylindrical surfaces eccentrically mounted on the sleeve with rolling bearings; the output shaft in the gear housing, resting on an angular contact rolling bearing located between the output shaft and the gear housing, characterized in that the motor housing is made in the form of a stepped sleeve with first and second covers attached to it, having annular protrusions inside the motor housing with an external the diameter of each annular protrusion, smaller than the inner diameter of the stator, and the inner diameter of each annular protrusion, corresponding to the outer diameter of each rolling bearing, copulating corresponding end of the motor shaft; the separator of the first gear stage has a bulge on the part of the sleeve on the motor side, passing into the second motor cover; the separator of the second stage of the gearbox has an external flange, the diameter of which corresponds to the outer diameter of the gear case, and screw holes connecting the outer flange of the separator of the second stage with the gear case; the second cover with a separator of the first stage of the gearbox has an external flange, the diameter of which is larger than the external diameter of the housing sleeve and screw holes in the flange for attachment to the end face of the motor sleeve and to the outer flange of the separator of the second gear stage; the end of the input shaft of the gearbox has a cross-sectional shape and dimensions that are identical in shape and size to the cross-section of the second end of the motor shaft facing it, and the connection of the ends of the shafts with an interference fit by the connecting sleeve, the shapes and sizes of the internal holes in which correspond to the shape and dimensions of the connected ends shafts.

2. The electromechanical drive according to claim 1, characterized in that between the outer surface of the connecting sleeve and the inner surface of the thickening of the sleeve of the separator of the first stage, passing into the second cover of the electric motor, there is a thrust bearing.

3. The electromechanical drive according to claim 1, characterized in that the angular contact rolling bearing is an angular contact rolling bearing with intersecting rollers, and the raceways are located on the outer surface of the output shaft and on the inner surface of the gear housing.

4. The electromechanical drive according to claim 1, characterized in that the electric motor is a direct-current electric motor, the rotor of the electric motor has a rotation frequency in the range of 1000 ... 40,000 rpm, and the two-stage gearbox has a gear ratio in the range of 36 ... 6000.