RU187959U1

RU187959U1 - ELECTROMECHANICAL DRIVE

Info

Publication number: RU187959U1
Application number: RU2018128926U
Authority: RU
Inventors: Валентин Евгеньевич Урсу; Владимир Валентинович Урсу
Priority date: 2018-08-07
Filing date: 2018-08-07
Publication date: 2019-03-26

Abstract

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.

Электромеханический привод состоит из электродвигателя со статором и ротором, расположенным на входном валу с установленными на нем подшипниками качения, и присоединенного соосно с электродвигателем волнового двухступенчатого редуктора с телами качения, 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 качения на ЭРЦП; неподвижный относительно корпуса сепаратор I ступени с размещенными в нем двумя рядами радиальных отверстий с промежуточными телами качения, взаимодействующими с подшипниками качения на ЭРЦП; втулка, являющаяся входным валом второй ступени, охватывающая сепаратор первой ступени, и, по меньшей мере, с одной внутренней эпициклической поверхностью с ЭРЦП на втулке, и с подшипниками качения на ЭРЦП; сепаратор II ступени с размещенными в нем рядами радиальных отверстий с телами качения; входной вал II ступени, охватывающий сепаратор I ступени, выходной вал в корпусе редуктора, опирающийся на радиально-упорный подшипник качения; крышка электродвигателя имеет фланец, внешний диаметр которого больше диаметра корпуса электродвигателя, и присоединена к сепаратору второй ступени редуктора, закрепленному на корпусе редуктора.An electromechanical drive consists of an electric motor with a stator and a rotor located on the input shaft with rolling bearings mounted on it and connected to the wave two-stage gearbox with rolling bodies coaxially with the electric motor, while a wave gear of the first stage with an input shaft having two eccentrically placed located cylindrical surfaces (ERC) with oppositely directed eccentricities and with rolling bearings on the ERC; a stage I separator, stationary relative to the housing, with two rows of radial holes placed in it with intermediate rolling bodies interacting with rolling bearings on the ERCP; a sleeve, which is the input shaft of the second stage, covering the separator of the first stage, and with at least one internal epicyclic surface with an ERCP on the sleeve, and with rolling bearings on the ERCP; a stage II separator with rows of radial holes located therein with rolling elements; the input shaft of the II stage, covering the separator of the I stage, the output shaft in the gear housing, resting on an angular contact rolling bearing; the motor cover has a flange, the outer diameter of which is larger than the diameter of the motor housing, and is attached to the separator of the second stage of the gearbox mounted on the gearbox housing.

Достигается уменьшение габаритных размеров электромеханического привода при повышении технологичности его изготовления. 4 з.п. ф-лы, 3 фиг.

Achieving a reduction in overall dimensions of the electromechanical drive while increasing the manufacturability of its manufacture. 4 s.p. f-ly, 3 Fig.

Description

Известен мотор-редуктор (патент (75№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.A known motor gearbox (patent (75 No. 9850996 dated 04/17/2015), comprising: a housing, an electric motor located in the 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 rotational speed of the motor shaft transmitted to the output shaft of the gearbox. There is a bearing with intersecting rollers between the output shaft and the gear housing.

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 электродвигателя со статором в отдельном корпусе и ротором на валу с подшипниками качения, установленных на первом и втором концах вала, и волнового двухступенчатого редуктора с промежуточными телами качения, соосно расположенных так, что корпус электродвигателя соединен с корпусом волнового редуктора, а вал электродвигателя соединен с входным валом редуктора; размещенных в волновом редукторе: волновой передачи первой ступени с входным валом, имеющим две эксцентрично расположенные цилиндрические поверхности с противоположно направленными эксцентриситетами и с подшипниками качения на эксцентрично расположенных цилиндрических поверхностях; сепаратора первой ступени в виде втулки с фланцем и размещенными во втулке, по меньшей мере, двумя рядами радиальных отверстий с телами качения, взаимодействующими с подшипниками качения на эксцентрично расположенных цилиндрических поверхностях входного вала; охватывающей сепаратор первой ступени втулки, являющейся входным валом второй ступени, по меньшей мере, с одной внутренней эпициклической поверхностью и с эксцентрично расположенными внешними цилиндрическими поверхностями, эксцентриситеты которых являются противоположно направленными, и с подшипниками качения на эксцентрично расположенных цилиндрических поверхностях; сепаратора второй ступени в виде втулки с внутренним фланцем с размещенными во втулке рядами радиальных отверстий с телами качения при количестве рядов, равном количеству эксцентрично расположенных на входном валу второй ступени цилиндрических поверхностей с подшипниками качения; выходного вала, расположенного в корпусе редуктора, опирающегося на тела качения и, по меньшей мере, на один радиально-упорный подшипник качения, расположенный между выходным валом и корпусом.A known electromechanical drive having a wave two-stage gearbox with intermediate rolling bodies (patent RU No. 108239 from 06/09/2010, prototype), consisting of an electric motor with a stator in a separate housing and a rotor on the shaft with rolling bearings installed on the first and second ends of the shaft , and a wave two-stage gearbox with intermediate rolling bodies aligned so that the motor housing is connected to the wave gear housing, and the motor shaft is connected to the input shaft of the gearbox; located in the wave gear: the first-stage wave transmission with an input shaft having two eccentrically arranged cylindrical surfaces with oppositely directed eccentricities and with rolling bearings on eccentrically located cylindrical surfaces; a first stage separator in the form of a sleeve with a flange and at least two rows of radial openings with rolling bodies located in the sleeve interacting with rolling bearings on eccentrically arranged cylindrical surfaces of the input shaft; embracing the separator of the first stage of the sleeve, which is the input shaft of the second stage, with at least one inner epicyclic surface and eccentrically located outer cylindrical surfaces, the eccentricities of which are oppositely directed, and with rolling bearings on eccentrically located cylindrical surfaces; a second-stage separator in the form of a sleeve with an internal flange with rows of radial holes with rolling bodies located in the sleeve with the number of rows equal to the number of cylindrical surfaces eccentrically located on the input shaft of the second stage with rolling bearings; an output shaft located in the gear housing based on the rolling elements and at least one angular contact rolling bearing located between the output shaft and the 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 электродвигателя со статором в отдельном корпусе и ротором на валу с подшипниками качения, установленных на первом и втором концах вала, и волнового двухступенчатого редуктора с промежуточными телами качения, соосно расположенных так, что корпус электродвигателя соединен с корпусом волнового редуктора, а вал электродвигателя соединен с входным валом редуктора; размещенных в волновом редукторе: волновой передачи первой ступени с входным валом, имеющим две эксцентрично расположенные цилиндрические поверхности с противоположно направленными эксцентриситетами и с подшипниками качения на эксцентрично расположенных цилиндрических поверхностях; сепаратора первой ступени в виде втулки с фланцем и размещенными во втулке двумя рядами радиальных отверстий с телами качения, взаимодействующими с подшипниками качения на эксцентрично расположенных цилиндрических поверхностях входного вала; охватывающей сепаратор первой ступени втулки, являющейся входным валом второй ступени с внутренней эпициклической поверхностью и с эксцентрично расположенными внешними цилиндрическими поверхностями, эксцентриситеты которых являются противоположно направленными, и с подшипниками качения на эксцентрично расположенных цилиндрических поверхностях; сепаратора второй ступени в виде втулки с внутренним фланцем с размещенными во втулке рядами радиальных отверстий с телами качения при количестве рядов, равномколичеству эксцентрично расположенных на входном валу второй ступени цилиндрических поверхностей с подшипниками качения; выходного вала, расположенного в корпусе редуктора, опирающегося на тела качения и на радиально-упорный подшипник качения, расположенный между выходным валом и корпусом, при этом корпус электродвигателя имеет форму втулки с присоединенными к ее торцам крышками с кольцевыми выступами внутрь корпуса электродвигателя с внешним диаметром каждого кольцевого выступа меньшим внутреннего диаметра статора и внутренним диаметром каждого кольцевого выступа, соответствующим внешнему диаметру подшипника качения, установленного на соответствующем конце вала электродвигателя; сепаратор первой ступени редуктора имеет на части втулки со стороны электродвигателя утолщение, внешний фланец на утолщении с отверстиями под винты, и закреплен винтами на внутреннем фланце сепаратора второй ступени; сепаратор второй ступени редуктора имеет внешний фланец, диаметр которого соответствует внешнему диаметру корпуса редуктора, с отверстиями под винты, соединяющие фланец сепаратора второй ступени с корпусом редуктора; крышка корпуса электродвигателя со стороны редуктора имеет фланец, внешний диаметр которого больше внешнего диаметра втулки корпуса, с отверстиями под винты во фланце для присоединения к торцу втулки электродвигателя и к внешнему фланцу сепаратора второй ступени редуктора; конец входного вала редуктора имеет в поперечном сечении форму и размеры, соответствующие форме и размерам поперечного сечения обращенного к нему конца вала электродвигателя, и соединение с натягом соединительной втулкой, форма и размеры внутренних отверстий 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 in a separate housing and a rotor on the shaft with rolling bearings installed on the first and second ends of the shaft, and a wave two-stage gearbox with intermediate rolling bodies coaxially arranged so that the motor housing is connected to the housing of the wave gear, and the motor shaft is connected to the input shaft of the gear; located in the wave gear: the first-stage wave transmission with an input shaft having two eccentrically arranged cylindrical surfaces with oppositely directed eccentricities and with rolling bearings on eccentrically located cylindrical surfaces; a first stage separator in the form of a sleeve with a flange and two rows of radial holes located in the sleeve with rolling bodies interacting with rolling bearings on eccentrically arranged cylindrical surfaces of the input shaft; embracing the separator of the first stage of the sleeve, which is the input shaft of the second stage with an internal epicyclic surface and with eccentrically located external cylindrical surfaces, the eccentricities of which are oppositely directed, and with rolling bearings on eccentrically located cylindrical surfaces; a second-stage separator in the form of a sleeve with an inner flange with rows of radial holes with rolling elements located in the sleeve with the number of rows equal to the number of cylindrical surfaces eccentrically located on the input shaft of the second stage with rolling bearings; the output shaft, located in the gear housing, resting on the rolling elements and on the angular contact rolling bearing, located between the output shaft and the housing, while the motor housing has the form of a sleeve with lids attached to its ends with ring protrusions inside the motor housing with an outer diameter of each an annular protrusion smaller than the inner diameter of the stator and the inner diameter of each annular protrusion corresponding to the outer diameter of the rolling bearing mounted on the corresponding the end of the motor shaft; the separator of the first stage of the gearbox has a thickening on the part of the sleeve on the motor side, the outer flange on the thickening with screw holes, and is fixed with screws on the inner flange of the second stage separator; the separator of the second stage of the gearbox has an external flange, the diameter of which corresponds to the outer diameter of the gearbox housing, with screw holes connecting the flange of the separator of the second stage to the gearbox; the motor housing cover on the gearbox side has a flange whose outer diameter is larger than the external diameter of the housing sleeve, with screw holes in the flange for connecting 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 corresponding to the shape and dimensions of the cross-section of the motor shaft end facing it, and an interference fit with a connecting sleeve, the shape and dimensions of the inner holes of which correspond to the shape and dimensions of the connected shaft ends.

Для повышения технологичности изготовления электромеханического привода соединяемые концы валов имеют одинаковые формы в поперечном сечении и размеры.To increase the manufacturability of the manufacture of an electromechanical drive, the connected shaft ends have the same cross-sectional shapes and sizes.

Для повышения жесткости соединения с натягом входного вала редуктора и левого конца вала электродвигателя с помощью втулки между внешнейповерхностью соединительной втулки и внутренней поверхностью утолщения втулки сепаратора первой ступени имеется опорный подшипник качения.To increase the rigidity of the connection with the interference fit of the input shaft of the gearbox and the left end of the motor shaft with a sleeve between the outer surface of the connecting sleeve and the inner surface of the thickening of the sleeve of the first stage separator, there is a thrust bearing.

Для дополнительного уменьшения габаритов электромеханического привода радиально-упорный подшипник качения, расположенный между выходным валом редуктора и корпусом, 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 size of the electromechanical drive, the angular contact rolling bearing located between the output shaft of the gearbox and the housing is a rolling bearing with intersecting rollers separated by separators, and the raceways of the rollers are located on the outer surface of the output shaft and on the inner surface of the gearbox housing.

Для дополнительного уменьшения габаритов электромеханического привода электродвигатель является вентильным постоянного тока, его ротор имеет частоту вращения, выбираемую из интервала 1000…40000 об/мин, а двухступенчатый редуктор имеет передаточное отношение, выбираемое из интервала 36…6000.To further reduce the size of the electromechanical drive, the electric motor is a DC valve, its rotor has a speed selected from the interval 1000 ... 40,000 rpm, and the two-stage gearbox has a gear ratio selected from the interval 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 имеет форму втулки с присоединенными к ее торцам крышками с кольцевыми выступами внутрь корпуса электродвигателя с внешним диаметром каждого кольцевого выступа меньшим внутреннего диаметра статора и внутренним диаметром каждого кольцевого выступа, соответствующим внешнему диаметру подшипника качения, установленного на соответствующем конце вала электродвигателя; сепаратор первой ступени редуктора имеет на части втулки со стороны электродвигателя утолщение, внешний фланец на утолщении с отверстиями под винты, и закреплен винтами на внутреннем фланце сепаратора второй ступени; сепаратор второй ступени редуктора имеет внешний фланец, диаметр которого соответствует внешнему диаметру корпуса редуктора с отверстиями под винты, соединяющие фланец сепаратора второй ступени с корпусом редуктора; крышка корпуса электродвигателя со стороны редуктора имеет фланец, внешний диаметр которого больше внешнего диаметра втулки корпуса, с отверстиями под винты во фланце для присоединения к торцу втулки электродвигателя и к внешнему фланцу сепаратора второй ступени редуктора; конец входного вала редуктора имеет в поперечном сечении форму и размеры, соответствующие форме и размерам поперечного сечения обращенного к нему конца вала электродвигателя, и соединение с натягом соединительной втулкой, форма и размеры внутренних отверстий 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 combination of distinctive features of the electromechanical drive: the motor housing has the form of a sleeve with lids attached to its ends with ring protrusions inside the electric motor housing with an outer diameter of each ring the protrusion is smaller than the inner diameter of the stator and the inner diameter of each annular protrusion corresponding to eshnemu diameter of the rolling bearing mounted on the corresponding end of the motor shaft; the separator of the first stage of the gearbox has a thickening on the part of the sleeve on the motor side, the outer flange on the thickening with screw holes, and is fixed with screws on the inner flange of the second stage separator; the separator of the second stage of the gearbox has an external flange, the diameter of which corresponds to the outer diameter of the gearbox housing with screw holes connecting the flange of the separator of the second stage with the gearbox; the motor housing cover on the gearbox side has a flange whose outer diameter is larger than the external diameter of the housing sleeve, with screw holes in the flange for connecting 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 corresponding to the shape and dimensions of the cross-section of the motor shaft end facing it, and an interference fit with a connecting sleeve, the shape and dimensions of the inner holes of which correspond to the shape and dimensions of the connected shaft ends.

Данная совокупность отличительных признаков не обнаружена в ходе проведенного патентно-информационного исследования, следовательно, полезная модель соответствует критерию "новизна".This set of distinctive features was not found in the course of the 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 и ротором 4, расположенным на валу 5, имеющем первый конец 5а и второй конец 5b с установленными на них подшипниками 6а и 6b качения и присоединенного соосно с электродвигателем 2 волнового двухступенчатого редуктора 7 так, что корпус 1 электродвигателя 2 соединен с корпусом 1а редуктора 7, а второй конец 5b вала 5 электродвигателя 2 соединен с входным валом 8 редуктора 7. Корпус 1 электродвигателя 2 имеет форму ступенчатой втулки 1а с присоединенными к ней первой крышкой 9 с кольцевым выступом 10 внутрь корпуса 1, и второй крышкой 11 с кольцевым выступом 12 внутрь корпуса 1, при этом внешние диаметры кольцевых выступов 10 и 12 меньше внутреннего диаметра статора 3, а внутри кольцевых выступов 10 и 12 установлены подшипники 6а и 6b; вторая крышка 11 со стороны редуктора 7 имеет фланец 13 и его резьбовое присоединение винтами 14 к редуктору 7 и винтами 15 к ступенчатой втулке 1а корпуса 1.The electromechanical drive (Fig. 1-3) consists of an electric motor 2 located in a separate housing 1 with a stator 3 and a rotor 4 located on a 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 coupled coaxially with the motor 2 of the wave two-stage gearbox 7 so that the housing 1 of the motor 2 is connected to the housing 1 a of the gearbox 7, and the second end 5b of the shaft 5 of the motor 2 is connected to the input shaft 8 of the gear 7. The housing 1 of the motor 2 has the form of a stepped sleeve 1 a with when connected to it by a first cover 9 with an annular protrusion 10 into the housing 1, and a second cover 11 with an annular protrusion 12 into the housing 1, while the outer diameters of the annular protrusions 10 and 12 are smaller than the inner diameter of the stator 3, and bearings are installed inside the annular protrusions 10 and 12 6a and 6b; the second cover 11 from the side of the gearbox 7 has a flange 13 and its threaded connection with screws 14 to the gearbox 7 and screws 15 to the stepped sleeve 1 a of the housing 1.

В волновом редукторе 7 концентрично относительно центральной оси размещены: волновая передача 16 с входным валом 8, 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; сепаратор 20 первой ступени (фиг. 2) в виде втулки 20а (фиг. 1) с утолщением 20b и внешним фланцем 21 на утолщении 20b, с двумя рядами радиальных отверстий 22 на втулке 20а с размещенными в них промежуточными телами 23 качения, взаимодействующими с подшипниками 19, а внутри утолщения 20b втулки 20a в области соединения конца 5b вала 5 электродвигателя 2 и конца входного вала 8 редуктора 7 имеется опорный подшипник 24 на соединительной втулке 25; втулка 26, являющаяся входным валом второй ступени 27 редуктора 7, охватывающая втулку 20а сепаратора 20 первой ступени, имеющая две внутренние эпициклические поверхности 28 (фиг. 1, 2) и две внешние эксцентрично расположенные цилиндрические поверхности 29, эксцентриситеты 29а которых являются противоположно направленными, и подшипники 30 (фиг. 2) качения на цилиндрических поверхностях 29; сепаратор 31 (фиг. 1) второй ступени 27 в виде втулки 31а с внутренним фланцем 31b с размещенными во втулке 31а рядами радиальных отверстий 32 с телами 33 качения при количестве рядов, равном количеству эксцентрично расположенных на втулке 26 цилиндрических поверхностей 29 с подшипниками 30 качения с закрепленным на внутреннем фланце 31b сепаратором 20 первой ступени 17 редуктора 7 и имеющий внешний фланец 34 с утолщенной частью 35, к которой присоединена вторая крышка 11 корпуса 1, а по периферии внешнего фланца 34 имеются отверстия 36 под его резьбовые соединения 37 с корпусом 7а винтами 37а; выходной вал 38, имеющий внутреннюю эпициклическую поверхность 39 (фиг. 2), с которой взаимодействуют тела 33 качения, расположенный в корпусе 7а редуктора 7, опирающийся на тела 33 качения и радиально-упорный подшипник 40 качения (фиг. 1), расположенный между выходным валом 38 и корпусом 7а редуктора 7; к выходному валу 38 присоединена крышка 41, а в нем имеются резьбовые отверстия 42 для крепления муфты или фланца вала агрегата (не показан), приводимого электромеханическим приводом. В корпусе 7а имеются отверстия 43 для крепления редуктора 7 к основанию (не показано).In the wave gearbox 7 concentrically relative to the central axis are placed: the wave gear 16 with the input shaft 8 having two eccentrically arranged cylindrical surfaces 17 (Fig. 2) with oppositely directed eccentricities 18 and with rolling bearings 19 on the eccentrically located cylindrical surfaces 17; the separator 20 of the first stage (Fig. 2) in the form of a sleeve 20 a (Fig. 1) with a thickening 20b and an external flange 21 on the thickening 20b, with two rows of radial holes 22 on the sleeve 20 a with the intermediate rolling bodies 23 that interact with them with bearings 19, and inside the thickening 20b of the sleeve 20 a in the area of the connection of the end 5b of the shaft 5 of the motor 2 and the end of the input shaft 8 of the gearbox 7 there is a support bearing 24 on the connecting sleeve 25; sleeve 26, which is the input shaft of the second stage 27, the gear 7, which covers the sleeve 20 and separator 20 of the first stage having the two inner epicyclic surface 28 (FIGS. 1, 2) and two outer eccentrically disposed cylindrical surface 29, eccentricities 29 and which are oppositely directed , and bearings 30 (Fig. 2) rolling on cylindrical surfaces 29; separator 31 (FIG. 1) of the second stage 27 of the sleeve 31 and on the inner flange 31b with placed in the sleeve 31 and the series of radial holes 32 with bodies 33 rolling when the number of rows equal to the number of eccentrically disposed on the sleeve 26 of cylindrical surfaces 29 with bearings 30 rolling element with a separator 20 of the first stage 17 of the gearbox 7 fixed on the inner flange 31b and having an outer flange 34 with a thickened part 35, to which the second cover 11 of the housing 1 is attached, and there are holes 36 under its periphery for the outer flange 34 37 with housing 7 a and screws 37 a ; an output shaft 38 having an inner epicyclic surface 39 (Fig. 2), with which the rolling bodies 33 are located, located in the housing 7 a of the gear 7, resting on the rolling bodies 33 and the angular contact rolling bearing 40 (Fig. 1), located between output shaft 38 and housing 7 a of gearbox 7; a cover 41 is attached to the output shaft 38, and there are threaded holes 42 therein for mounting a coupling or flange of an assembly shaft (not shown) driven by an electromechanical drive. In the housing 7 a there are holes 43 for attaching the gear 7 to the base (not shown).

Для обеспечения соосности соединяемых валов и высокой точности позиционирования валов при реверсе конец входного вала 8 редуктора 7 и второй конец 5b вала 5 электродвигателя 2 имеют одинаковую форму поперечных сечений и размеры, а также соединение валов с натягом соединительной втулкой.To ensure coaxiality of the connected shafts and high accuracy of shaft positioning during reverse, the end of the input shaft 8 of the gearbox 7 and the second end 5b of the shaft 5 of the motor 2 have the same cross-sectional shape and dimensions, as well as the connection of the shafts with an interference fit by the connecting sleeve.

Опорный подшипник 24 качения между внутренней поверхностью утолщения 20b сепаратора 20 и внешней поверхностью соединительной втулки 25 повышает жесткость соединения с натягом входного вала 8 редуктора 7 и второго конца 5b вала 5 электродвигателя 2.The rolling bearing 24 between the inner surface of the bulge 20b of the separator 20 and the outer surface of the connecting sleeve 25 increases the rigidity of the connection with an interference fit of the input shaft 8 of the gearbox 7 and the second end 5b of the shaft 5 of the motor 2.

Для дополнительного сокращения длины и диаметра электромеханического привода радиально-упорный подшипник 40 качения является подшипником качения с перекрещивающимися роликами 44 (фиг. 3), разделенными сепараторами 45, а дорожки качения роликов 44 расположены на внешней поверхности выходного вала 38 и на внутренней поверхности корпуса 7а редуктора 7.To further reduce the length and diameter of the electromechanical drive, the angular contact rolling bearing 40 is a rolling bearing with intersecting rollers 44 (FIG. 3) separated by cages 45, and the raceways of the rollers 44 are located on the outer surface of the output shaft 38 and on the inner surface of the housing 7 a gearbox 7.

При вращении ротора 4 электродвигателя 2 и соединенного с ним входного вала 8 редуктора 7 вращаются две эксцентрично расположенные цилиндрические поверхности 17, при этом два ряда тел 23 качения, размещенные в неподвижном относительно корпуса 7а сепараторе 20, перемещаются в радиальном направлении, совершая волнообразные движения с периодом, равным периоду одного оборота входного вала 8 и амплитудой, равной удвоенному эксцентриситету 18 поверхностей 17. Промежуточные тела 23 качения, взаимодействуя с внутренними эпициклическими поверхностями 28 втулки 26, с внешними кольцами подшипников 30 и сепаратором 20, поворачивают втулку 26 на угол, меньший угла поворота входного вала 8 в число раз, равное числу волн эпициклической поверхности 28 втулки 26.When the rotor 4 of the electric motor 2 and the input shaft 8 of the gearbox 7 are connected to it, two eccentrically arranged cylindrical surfaces 17 rotate, while two rows of rolling bodies 23, which are arranged in a stationary relative to the housing 7 a separator 20, move in a radial direction, making wave-like movements with a period equal to the period of one revolution of the input shaft 8 and an amplitude equal to twice the eccentricity 18 of the surfaces 17. Intermediate rolling bodies 23, interacting with the internal epicyclic surfaces 28 of the sleeve 26, with the outer rings of the bearings 30 and the cage 20, rotate the sleeve 26 by an angle less than the angle of rotation of the input shaft 8 a number of times equal to the number of waves of the epicyclic surface 28 of the sleeve 26.

При вращении втулки 26 вращаются эксцентрично расположенные цилиндрические поверхности 29; взаимодействуя с кольцами подшипников 30; два ряда тел 33 качения, размещенные в сепараторе 31, перемещаются в радиальном направлении, совершая колебательные движения с периодом, равным периоду одного оборота втулки 26 и амплитудой, равной удвоенному эксцентриситету цилиндрической поверхности 29. Промежуточные тела 33 качения, взаимодействуя с внутренней эпициклической поверхностью 39 (фиг. 2) выходного вала 38, с кольцами подшипников 30 качения и сепаратором 31, поворачивают выходной вал 38 на угол, меньший угла поворота втулки 26 в число раз, равное числу волн на внутренней эпициклической поверхности 39 выходного вала 38.When the sleeve 26 is rotated, eccentrically arranged cylindrical surfaces 29 rotate; interacting with bearing rings 30; two rows of rolling bodies 33, placed in the separator 31, move in a radial direction, making oscillating movements with a period equal to the period of one revolution of the sleeve 26 and an amplitude equal to twice the eccentricity of the cylindrical surface 29. Intermediate rolling bodies 33, interacting with the inner epicyclic surface 39 ( Fig. 2) of the output shaft 38, with the rings of the rolling bearings 30 and the cage 31, rotate the output shaft 38 by an angle smaller than the angle of rotation of the sleeve 26 by a number of times equal to the number of waves on the inner epicyclic surface 39 of the output shaft 38.

Общее передаточное отношение редуктора 7 равно произведению чисел волн внутренних профилированных эпициклических поверхностей 28 и 39 (задается при проектировании электромеханического привода из интервала значений от 36 до 6000).The overall gear ratio of the gearbox 7 is equal to the product of the wave numbers of the internal profiled epicyclic surfaces 28 and 39 (set during the design of the electromechanical drive from the interval from 36 to 6000).

Claims

1. Electromechanical drive, consisting of an electric motor with a stator in a separate housing and a rotor on the shaft with rolling bearings installed on the first and second ends of the shaft, and a wave two-stage gearbox with intermediate rolling bodies coaxially arranged so that the motor housing is connected to the wave gear housing and the motor shaft is connected to the input shaft of the gearbox; placed in the wave gear of the wave transmission of the first stage with an input shaft having two eccentrically arranged cylindrical surfaces with oppositely directed eccentricities and with rolling bearings on eccentrically located cylindrical surfaces; a first stage separator in the form of a sleeve with a flange and two rows of radial holes located in the sleeve with rolling bodies interacting with rolling bearings on eccentrically arranged cylindrical surfaces of the input shaft; embracing the separator of the first stage of the sleeve, which is the input shaft of the second stage with an internal epicyclic surface and with eccentrically located external cylindrical surfaces, the eccentricities of which are oppositely directed, and with rolling bearings on eccentrically located cylindrical surfaces; a second-stage separator in the form of a sleeve with an internal flange with rows of radial holes with rolling bodies located in the sleeve with the number of rows equal to the number of cylindrical surfaces eccentrically located on the input shaft of the second stage with rolling bearings; an output shaft located in the gear housing, supported by rolling elements and an angular contact rolling bearing located between the output shaft and the housing, characterized in that the motor housing has the form of a sleeve with lids attached to its ends with ring 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 the rolling bearing mounted on the corresponding end of the motor shaft; the separator of the first stage of the gearbox has a thickening on the part of the sleeve on the motor side, the outer flange on the thickening with holes for screws and fixed with screws on the inner flange of the separator of the second stage; the separator of the second stage of the gearbox has an external flange, the diameter of which corresponds to the outer diameter of the gearbox housing with screw holes connecting the flange of the separator of the second stage with the gearbox; the motor housing cover on the gearbox side has a flange whose outer diameter is larger than the external diameter of the housing sleeve, with screw holes in the flange for connecting 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 corresponding to the shape and dimensions of the cross-section of the motor shaft end facing it, and an interference fit with a connecting sleeve, the shape and dimensions of the inner holes of which correspond to the shape and dimensions of the connected shaft ends.

2. The electromechanical drive according to claim 1, characterized in that the connected ends of the shafts have the same cross-sectional shapes and sizes.

3. 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 there is a thrust bearing.

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

5. The electromechanical drive according to claim 1, characterized in that the electric motor is a DC valve, its rotor has a rotation speed selected from the interval 1000 ... 40000 rpm, and the two-stage gearbox has a gear ratio selected from the interval 36 ... 6000.