RU2091633C1

RU2091633C1 - Chain harmonic drive

Info

Publication number: RU2091633C1
Application number: RU94019865A
Authority: RU
Inventors: О.Б. Малышкина; Д.Л. Лякишев; Л.Г. Агаханян
Original assignee: Агаханян Лев Гарникович
Priority date: 1994-05-30
Filing date: 1994-05-30
Publication date: 1997-09-27
Also published as: WO1995033144A1

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: wave generator in chain harmonic drive is made in form of carrier with planet pinions. Planet pinions are of two-rim type made in form of gear wheel and sprocket. Gear wheel is brought into engagement with rigid wheel. Sprocket is brought into engagement with flexible wheel made in form of chain. The latter is coupled with output shaft through flexible pushers. EFFECT: enlarged operating capabilities. 3 dwg

Description

Изобретение относится к области общего машиностроения, в частности к конструкции волновых передач. The invention relates to the field of general engineering, in particular to the design of wave transmissions.

Известны волновые передачи, в которых используются гибкие колеса в виде цепи [1] Известна волновая передача, в которой в качестве гибкого колеса используется замкнутая цепь, генератор волн которой представляет водило со звездочками, установленными на подшипниках. В зоне малой оси деформации имеются упругие элементы для взаимодействия с внутренней поверхностью гибкого колеса. При вращении генератора волн гибкое колесо изменяет свою форму и пальцы входят в зацепление с жестким колесом, передавая движение через соединительное звено, связанное жестко с выходным валом. Недостатками данной передачи являются:
1. Данная волновая передача имеет передаточное число, зависящее от шага цепи, поэтому для получения больших передаточных чисел необходимо увеличивать количество звеньев, что приведет либо к увеличению габаритов цепи, либо к уменьшению отдельно взятого звена, что ведет к уменьшению нагрузочной способности передачи.There are known wave transmissions in which flexible wheels are used in the form of a chain [1] A wave transmission is known in which a closed circuit is used as a flexible wheel, the wave generator of which represents a carrier with sprockets mounted on bearings. In the zone of the minor axis of deformation there are elastic elements for interaction with the inner surface of the flexible wheel. When the wave generator rotates, the flexible wheel changes its shape and the fingers mesh with the hard wheel, transmitting movement through a connecting link rigidly connected to the output shaft. The disadvantages of this transmission are:
1. This wave transmission has a gear ratio depending on the pitch of the chain, therefore, to obtain large gear ratios, it is necessary to increase the number of links, which will either increase the dimensions of the chain or reduce a single link, which leads to a decrease in the transmission load capacity.

2. Применение упругих элементов, скользящих по внутренней поверхности гибкого колеса, приводит к снижению КПД передачи. 2. The use of elastic elements sliding on the inner surface of the flexible wheel, reduces the efficiency of the transmission.

3. Применение жесткой связи между соединительным звеном и выходным валом приводит к большим динамическим нагрузкам на элементы передачи при прохождении волн деформации гибкого колеса. 3. The use of a rigid connection between the connecting link and the output shaft leads to large dynamic loads on the transmission elements during the passage of waves of deformation of the flexible wheel.

Известна также волновая передача [2] гибкое колесо которой представляет трехрядную цепь. Генератор волн, выполненный в виде наружных прижимов и внутренних направляющих, закреплен на валу с возможностью вращения в корпусе. Ролики первых двух рядов цепи зацепляются с зубьями неподвижного двухзвенного зубчатого колеса, а ролики третьего ряда с зубьями подвижной звездочки, закрепленной на ведомом валу. Для обеспечения передачи вращательного движения от ведущего вала на ведомый вал колесо и звездочка имеют разные числа зубьев. Передаточное число данной передачи определяется по формуле
U Z₂/(Z₂-Z₁), где
Z₂ число зубьев подвижной звездочки;
Z₁ число зубьев неподвижного зубчатого колеса.Also known wave transmission [2] a flexible wheel which represents a three-row chain. The wave generator, made in the form of external clamps and internal guides, is mounted on the shaft with the possibility of rotation in the housing. The rollers of the first two rows of the chain mesh with the teeth of a fixed two-link gear, and the rollers of the third row with the teeth of a movable sprocket mounted on a driven shaft. To ensure the transmission of rotational motion from the drive shaft to the driven shaft, the wheel and sprocket have different numbers of teeth. The gear ratio of this transmission is determined by the formula
UZ ₂ / (Z ₂ -Z ₁ ), where
Z _{2 the} number of teeth of the movable sprocket;
Z _{1 the} number of teeth of the fixed gear.

Недостатком известной волновой передачи является то, что передаточное число передачи зависит от числа зубьев неподвижного колеса и подвижной звездочки, т.е. для получения большого передаточного числа необходимо звездочку и колесо изготавливать с большим количеством зубьев, а цепь соответственно с большим количеством звеньев, что приводит либо к увеличению габаритов передачи, либо к уменьшению нагрузочной способности. A disadvantage of the known wave transmission is that the gear ratio of the transmission depends on the number of teeth of the fixed wheel and the movable sprocket, i.e. to obtain a large gear ratio, it is necessary to manufacture the sprocket and wheel with a large number of teeth, and the chain, respectively, with a large number of links, which leads either to an increase in the dimensions of the transmission, or to a decrease in load capacity.

Предложенная цепная волновая передача от известных отличается тем, что не содержит указанных выше недостатков, в ней нет прямой зависимости передаточного числа передачи от количества звеньев цепи и количества зубьев колес и звездочек сателлитов, что позволяет снизить габариты передачи при изготовлении передач с большими передаточными числами, изготавливать долговечные, прочные и промышленно применимые цепные волновые передачи. The proposed chain wave transmission differs from the known ones in that it does not contain the above-mentioned drawbacks, it does not directly depend on the gear ratio of the transmission on the number of chain links and the number of teeth of the wheels and satellite sprockets, which makes it possible to reduce the dimensions of the transmission in the manufacture of gears with large gear ratios, to manufacture durable, strong and industrially applicable chain wave transmissions.

Это достигается тем, что в цепной волновой передаче применен генератор волн, содержащий сателлиты, которые с одной стороны имеют зубчатое колесо, с другой стороны звездочку, а передача крутящего момента от гибкого колеса к ведомому валу осуществляется через упругие толкатели. This is achieved by the fact that a wave generator is used in the chain wave transmission, containing satellites, which on the one hand have a gear wheel, on the other hand an asterisk, and the transmission of torque from the flexible wheel to the driven shaft is carried out through elastic pushers.

На фиг. 1 изображена цепная волновая передача, разрез; на фиг. 2 - сечение А-А; на фиг. 3 соединительный упругий толкатель. In FIG. 1 shows a chain wave transmission, section; in FIG. 2 - section aa; in FIG. 3 connecting elastic pusher.

Цепная волновая передача содержит входной вал 1, выходной вал 2, жесткое колесо 2 с зубчатым венцом, генератор волн, представляющий из себя водило 3 с сателлитами 14, установленными на подшипниках, подшипники установлены на осях 4. Зубчатые колеса сателлитов 14 и звездочки 6 сателлитов 14 имеют равные диаметры делительных окружностей. Гибкое колесо 8 выполнено в виде замкнутой цепи, к которой крепятся чашки упругих толкателей 11, ножки упругих толкателей 12 крепятся к выходному валу 2 через проушины 10. The chain wave transmission contains an input shaft 1, an output shaft 2, a hard wheel 2 with a ring gear, a wave generator, which is a carrier 3 with satellites 14 mounted on bearings, bearings mounted on axles 4. Gear wheels of satellites 14 and sprockets 6 of satellites 14 have equal diameters of pitch circles. The flexible wheel 8 is made in the form of a closed chain to which the cups of the elastic pushers 11 are attached, the legs of the elastic pushers 12 are attached to the output shaft 2 through the eyes 10.

Цепная волновая передача работает следующим образом. Так как делительные окружности зубчатых колес 5 сателлитов 14 и звездочек 6 сателитов 14 равны, то при применении вместо гибкого колеса 8 жесткого цилиндрического колеса мы получили бы планетарную передачу с передаточным числом равным нулю, т.е. при сообщении движения входному валу, выходной вал оставался бы неподвижным. В предложенной передаче при вращении генератора волн на гибком колесе возникают волны деформации, за счет которых гибкому колесу сообщается движение. При этом передаточное отношение передачи не зависит от шага цепи и может быть вычислено по формуле:
U L₂/(L₁-L₂), где
L₂ длина делительной окружности жесткого колеса;
L₁ длина цепи.Chain wave transmission works as follows. Since the pitch circles of the gears of the 5 satellites 14 and the sprockets of the 6 satellites 14 are equal, when using a rigid cylindrical wheel instead of the flexible wheel 8, we would get a planetary gear with a gear ratio of zero, i.e. when motion is reported to the input shaft, the output shaft would remain stationary. In the proposed transmission, when the wave generator rotates on a flexible wheel, deformation waves arise, due to which movement is transmitted to the flexible wheel. In this case, the gear ratio does not depend on the chain pitch and can be calculated by the formula:
UL ₂ / (L ₁ -L ₂ ), where
L _{2 the} length of the pitch circle of the hard wheel;
L ₁ chain length.

Вращательное движение цепи передается на выходной вал через упругие толкатели, которые за счет пружины 13 обеспечивают плавную передачу движения от гибкого колеса выходному валу, а также устраняют провисание ненагруженных участков цепи. Rotational movement of the chain is transmitted to the output shaft through elastic pushers, which due to the spring 13 provide a smooth transmission of movement from the flexible wheel to the output shaft, and also eliminate the sagging of unloaded sections of the chain.

Claims

A chain wave transmission comprising a housing, input and output shafts, a hard wheel, a wave generator, a flexible wheel made in the form of a chain, and a connecting link connecting the chain to the output shaft, characterized in that the wave generator is made in the form of a carrier carrying satellites, representing a gear wheel and an asterisk located on the same shaft, the gear wheel being engaged with the hard wheel, an asterisk with a chain, and the connecting link is made in the form of elastic pushers connecting the chain with the output shaft.