RU2551556C2 - V.a. abramov's harmonic tight drive - Google Patents
V.a. abramov's harmonic tight drive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2551556C2 RU2551556C2 RU2012114763/11A RU2012114763A RU2551556C2 RU 2551556 C2 RU2551556 C2 RU 2551556C2 RU 2012114763/11 A RU2012114763/11 A RU 2012114763/11A RU 2012114763 A RU2012114763 A RU 2012114763A RU 2551556 C2 RU2551556 C2 RU 2551556C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flexible
- link
- tight
- wave
- shell
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Retarders (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к вакуумному технологическому оборудованию, точнее к его механическим узлам, функционирующим в широком интервале температур от нормальной до 500°C и давлений от 10-10 мм рт. ст. до нескольких атмосфер в способе передачи вращения в герметизируемый объем (камеру) через сплошную металлическую стенку в вакуум, в т.ч. при криогенных температурах в сжиженных газах (азот, гелий 4,2 К) от ведущего звена к ведомому волнообразными упругими деформациями, генерируемыми в герметизирующем звене передачи наружным генератором волн или внутренним. Передача незаменима при нанесении тонких пленок, ионном травлении, электронной и рентгенолитографии, выполняемых в высоком вакууме, фармакологии, ядерных исследованиях, космической технике.The invention relates to vacuum technological equipment, more specifically to its mechanical components, operating in a wide range of temperatures from normal to 500 ° C and pressures from 10 -10 mm RT. Art. up to several atmospheres in the method of transferring rotation to a sealed volume (chamber) through a continuous metal wall into a vacuum, incl. at cryogenic temperatures in liquefied gases (nitrogen, helium 4.2 K) from the driving link to the driven wave-shaped elastic deformations generated in the sealing transmission link by an external wave generator or internal. Transmission is indispensable for applying thin films, ion etching, electron and X-ray lithography, performed in high vacuum, pharmacology, nuclear research, space technology.
Уровень техникиState of the art
Известны «Вводы вакуумные волновые», см. отраслевой стандарт ОСТ 11.426.001-76, который распространяется на прогреваемые механические вакуумные волновые вводы с герметизацией через сплошную тонкостенную гибкую оболочку, предназначенные для передачи вращательного движения механизмам, расположенным в камерах с давлением от 1 до 1,3·10-8 Н/м2.The well-known "Vacuum wave inputs", see industry standard OST 11.426.001-76, which applies to heated mechanical vacuum wave inputs with sealing through a continuous thin-walled flexible shell, designed to transmit rotational motion to mechanisms located in chambers with pressure from 1 to 1 3 · 10 -8 N / m 2 .
Поток натекания воздуха через вводы не более 
Крутящий момент на выходном валу ввода 10…80 Нм. Вводы присоединяются к вакуумным камерам с помощью фланцевых соединений шип-паз с металлическими уплотняющими прокладками и из вакуумной резины.Torque at the output input shaft 10 ... 80 Nm. The inlets are connected to the vacuum chambers by means of tongue-and-groove flange connections with metal gaskets and vacuum rubber.
Недостатками волновых вводов является выполнение их нерегулируемыми, а также выполнение вводов с внутренним дисковым генератором, деформирующим изнутри гибкое колесо, выполненное в виде цельнометаллического глухого стакана с дном, установочным фланцем и расширяющейся частью стакана.The disadvantages of wave inputs is their unregulated execution, as well as the implementation of inputs with an internal disk generator that deforms the flexible wheel from the inside, made in the form of an all-metal blank glass with a bottom, an installation flange and an expanding part of the glass.
Это обстоятельство является причиной деформации гибкого колеса генератором при сборке и образования высоких контактных напряжений и задиров на внутренней поверхности гибкого колеса и как следствие низкого ресурса вводов по герметичности.This circumstance is the cause of the deformation of the flexible wheel by the generator during assembly and the formation of high contact stresses and scoring on the inner surface of the flexible wheel and, as a result, the low resource of the bushings for tightness.
Входное звено, выходное звено и гибкое звено выполнены одноопорными, коэффициент жесткости консольных опор ниже в 5 раз двухопорных, такая конструкция опор является причиной появления вибраций во вводах и разуплотнения фланцевых герметичных соединений, вибрации способствуют возникновению динамических нагрузок в зубчатом зацеплении.The input link, the output link and the flexible link are single-bearing, the stiffness coefficient of the cantilever bearings is 5 times lower than the two-bearing ones, this design of the supports causes vibrations in the bushings and decompression of the flange sealed joints, vibrations contribute to the occurrence of dynamic loads in the gearing.
Цилиндро-коническая форма гибкого герметичного звена является нетехнологичной, не может быть изготовлена на токарных станках с ЧПУ, т.к. толщина гибкого звена находится в пределах 0,40…0,70 мм и является замыкающим размером в размерной цепи обработки наружного и внутреннего контуров, содержащей угловые размеры с большими допусками.The cylindrical-conical shape of the flexible sealed unit is non-technological, cannot be manufactured on CNC lathes, as the thickness of the flexible link is in the range of 0.40 ... 0.70 mm and is the closing dimension in the dimension chain of the processing of the external and internal circuits, containing angular dimensions with large tolerances.
В результате при обработке на токарных станках с ЧПУ поверхности наружная и внутренняя гибкого звена накладываются и могут перерезаться резцом, а при изгибе наблюдаются резкий излом, сопряженный с низким ресурсом гибкого звена.As a result, when machining on CNC lathes, the surfaces of the outer and inner flexible link are superimposed and can be cut by the cutter, and during bending, a sharp break is observed, coupled with a low resource of the flexible link.
Поэтому при получении цилиндро-конической формы гибкого звена применяют метод многостадийного пластического деформирования и термообработки отжигом.Therefore, upon receipt of the cylindrical-conical shape of the flexible link, the method of multi-stage plastic deformation and heat treatment by annealing is used.
Технологичность конструкции гибкого герметичного звена вводов по форме поверхностей и по размерам низкая, а качественная характеристика технологичности - регулируемость конструкции отсутствует.The manufacturability of the design of the flexible sealed link of the bushings in terms of surface shape and size is low, and there is no qualitative characteristic of manufacturability - the design is adjustable.
Близкими аналогами предлагаемого изобретения являются «Волновой герметичный редуктор и приспособление для его сборки» инж. В.А.Абрамов, к.т.н. И.С.Кузьмин «Вестник машиностроения», №8, 1979; авторское свидетельство СССР №781430, F16C43/08, ОИПОТЗ, БИ №43, 80 «Устройство для монтажа подшипника качения», В.А.Абрамов; а также «Волновой герметичный редуктор с цилиндрическим гибким звеном», инж. В.А.Абрамов, к.т.н. И.С.Кузьмин «Вестник машиностроения», №1, 1980.Close analogues of the present invention are “Wave tight gearbox and a device for its assembly” Ing. V.A. Abramov, Ph.D. I. S. Kuzmin "Bulletin of mechanical engineering", No. 8, 1979; USSR author's certificate No. 781430, F16C43 / 08, OIPOTZ, BI No. 43, 80 “Device for mounting a rolling bearing”, V.A. Abramov; and also “Wave tight gearbox with a cylindrical flexible link”, Ing. V.A. Abramov, Ph.D. I. S. Kuzmin "Bulletin of mechanical engineering", No. 1, 1980.
Аналоги предназначены для передачи вращения в камеру через сплошную металлическую стенку в вакуум при гелиевых (4,2 К) температурах посредством волновой герметичной зубчатой передачи с внутренним кулачковым генератором и гибким герметичным звеном, выполненным как одно целое в виде цельнометаллического глухого цилиндрического стакана с зубчатым наружным венцом, установочным фланцем и закрытым дном. Фланец и дно отстоят по конструктивным условиям на некотором удалении от генератора - на расстоянии действия краевого эффекта фланца и дна на оболочку.Analogs are designed to transfer rotation into the chamber through a solid metal wall into vacuum at helium (4.2 K) temperatures by means of a wave tight gear transmission with an internal cam generator and a flexible tight link made as a whole in the form of an all-metal blind cylindrical cup with a gear outer rim , mounting flange and closed bottom. The flange and the bottom are separated by structural conditions at some distance from the generator - at a distance of the edge effect of the flange and the bottom on the shell.
Сборка и разборка редуктора выполняются вне и внутри гибкого звена.Assembly and disassembly of the gearbox are performed outside and inside the flexible link.
Ширина гибкого подшипника мала, при демонтаже возникают перекосы его в гибком звене, что затрудняет демонтаж редуктора. Эксплуатационная технологичность конструкции редуктора п.6 по ГОСТ 14.205-83 низкая.The width of the flexible bearing is small; during dismantling, distortions occur in the flexible link, which makes it difficult to dismantle the gearbox. The operational manufacturability of the design of the gearbox of claim 6 in accordance with GOST 14.205-83 is low.
Входное, выходное и гибкое звенья выполнены одноопорными. Редуктор не является виброустойчивым и вибропрочным.The input, output and flexible links are single-bearing. The gearbox is not vibration resistant and vibration resistant.
Регулируемость конструкции редуктора при сборке, техобслуживании и ремонте для поддержания работоспособности отсутствует.There is no adjustability of the design of the gearbox during assembly, maintenance and repair to maintain operability.
Инструментальная доступность конструкции гибкого звена при обработке внутреннего контура осуществляется специальными резцами.The instrumental accessibility of the design of the flexible link when processing the inner contour is carried out by special cutters.
Существует также способ сборки волновой передачи, в котором с целью упрощения сборки передачи изменение круговой формы профиля в овал, кулачок генератора выполняют из материала с эффектом памяти формы (а.с. 1073512, СССР, Бюл. №6, 1984), например, из никелида титана. При сборке исключаются прессовые операции, приводящие к снижению надежности волновой передачи.There is also a method of assembling a wave transmission in which, in order to simplify the assembly of the transmission, changing the circular profile shape into an oval, the cam of the generator is made of material with a shape memory effect (AS 1073512, USSR, Bull. No. 6, 1984), for example, titanium nickelide. During assembly, press operations are excluded, leading to a decrease in the reliability of wave transmission.
Однако «вспомнить» заданную форму овала, адекватную рабочей форме деформации, он не может, т.к. деформация неоднозначно зависит от физической величины, характеризующей внешние условия, - температуры конца обратного мартенситного превращения в материале кулачка. Эта неоднозначная зависимость называется гистерезисной и лежит в пределах ±(3…7%).However, he cannot “recall” a given oval shape, adequate to the working form of deformation, because deformation ambiguously depends on the physical quantity characterizing the external conditions — the temperature of the end of the reverse martensitic transformation in the cam material. This ambiguous dependence is called hysteresis and lies within ± (3 ... 7%).
Кроме этого демонтаж генератора производится поэлементно и затруднен в связи с отношением 
Прототипом и прямым аналогом предполагаемого изобретения выбрана волновая герметичная передача («Э.-И», 1961, ДМ, №9, реф. 82-86, рис.11б, стр.12) заключающаяся в том, что гибкий подшипник установлен на гибкое герметичное звено передачи со стороны дна звена недеформированным с относительной подвижностью, гибкое герметичное звено выполнено как одно целое с установочным фланцем и дном, а гибкий подшипник принудительно деформирован с изменением формы профиля с круговой формы на эллиптическую при монтаже его во внутренний двухвершинный овал генератора.The prototype and direct analogue of the alleged invention selected wave tight transmission ("E.-I", 1961, DM, No. 9, ref. 82-86, Fig. 11b, p. 12) consisting in the fact that the flexible bearing is mounted on a flexible tight the transmission link from the side of the bottom of the link is undeformed with relative mobility, the flexible sealed link is made integrally with the mounting flange and the bottom, and the flexible bearing is forcibly deformed with a change in profile shape from a circular shape to an elliptical one when mounted in an internal two-vertex oval generator ora.
Достоинством устройства является применение наружного генератора волн принудительной деформации и герметичного звена с углом конуса оболочки, равным нулю, простота сборки и образования волнового зацепления передачи. Эффективность применения герметичного волнового редуктора в технологическом оборудовании весьма существенна, т.к. габариты в радиальном направлении продольного сечения генератора внешнего деформирования больше сечения выходного звена герметичной волновой передачи с внутренним генератором в радиальном направлении всего на 15 мм.The advantage of the device is the use of an external generator of waves of forced deformation and a tight link with a cone angle of zero equal to ease of assembly and the formation of wave transmission gearing. The efficiency of using a sealed wave gear in technological equipment is very significant, because the dimensions in the radial direction of the longitudinal section of the external strain generator are larger than the cross section of the output link of the sealed wave transmission with the internal generator in the radial direction by only 15 mm.
Входное, выходное и гибкое звенья выполнены одноопорными (консольной конструкции), не являются виброустойчивыми и вибропрочными.The input, output and flexible links are single-bearing (cantilever design), are not vibration-resistant and vibration-resistant.
Особенностью их конструкции является доминирование в них деформаций изгиба и кручения, конструкции этих звеньев обладают низкими собственными частотами и низким коэффициентом жесткости, в 5…7 раз меньшим, чем у двухопорных конструкций звеньев.A feature of their design is the predominance of bending and torsion deformations in them, the designs of these links have low natural frequencies and low stiffness coefficient, 5 ... 7 times less than that of double-bearing link designs.
Возможность деформирования звеньев вследствие их малой жесткости приводит к вибрации звеньев и динамическим нагрузкам в зубчатом волновом зацеплении, возможен механический резонанс частей конструкции и появление механической усталости наиболее нагруженных элементов конструкции.The possibility of deformation of the links due to their low rigidity leads to vibration of the links and dynamic loads in the gear wave meshing, mechanical resonance of the structural parts and the appearance of mechanical fatigue of the most loaded structural elements are possible.
Глубокое расположение внутри гибкого герметичного звена зубчатого венца приводит к инструментальной недоступности при зубодолблении и невостребованности накатки зубчатых венцов методом пластического деформирования из-за малой жесткости накатного инструмента.The deep location inside the flexible sealed link of the ring gear leads to instrumental inaccessibility during gear-cutting and lack of demand for rolling the ring gears by plastic deformation due to the low rigidity of the knurled tool.
Вибрация приводит к разуплотнению герметичных соединений передачи и нарушению работы оборудования.Vibration leads to decompression of sealed transmission joints and disruption of equipment operation.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
В данном предполагаемом изобретении решается задача повышения виброустойчивости и вибропрочности волновой герметичной передачи, при этом изменяют схемы систем опор звеньев - источников вибрации, и вводят двухопорные схемы гибкого герметичного, входного и выходного звеньев, обладающие большим в 5…7 раз коэффициентом жесткости взамен консольных опор на подшипниках и без них, и как следствие, снижают динамические нагрузки и напряжения в зацеплении, приводящие к увеличению ресурса передачи и увеличению процента выхода годных звеньев.This proposed invention solves the problem of increasing the vibration resistance and vibration resistance of a wave tight transmission, changing the systems of link support systems - vibration sources, and introducing two-support schemes of flexible tight, input and output links having a stiffness factor of 5 ... 7 times instead of cantilever supports by bearings and without them, and as a result, reduce dynamic loads and stresses in gearing, leading to an increase in transmission resource and an increase in the percentage of yield of links.
Как результат рационального членения прототипа напряжения от действия равномерно распределенной нагрузки среды устранены полностью в негерметичном гибком звене, тот же результат наблюдается в герметичном гибком звене от действия на него краевого эффекта установочного фланца и дна и присущего прототипу в обоих случаях, звенья членения разгружают друг друга, в частности, увеличением длины гибкого герметичного звена в прежних габаритах.As a result of the rational division of the prototype, the stresses from the action of a uniformly distributed medium load are completely eliminated in the leaky flexible link, the same result is observed in the airtight flexible link from the action of the edge effect of the mounting flange and the bottom and the prototype inherent in both cases, the splitting links unload each other, in particular, by increasing the length of the flexible sealed unit in the previous dimensions.
Известно, что при уменьшении механических напряжений на 20%, число колебаний, требующихся для разрушения материала, возрастает примерно в 8…10 раз.It is known that with a decrease in mechanical stresses of 20%, the number of vibrations required to fracture the material increases by about 8 ... 10 times.
Решается в изобретении вторая задача - создание высокотехнологичных составных конструкций из гибких герметичных и негерметичных звеньев и их востребованности технологиями изготовления звеньев на высокопроизводительных токарных станках с ЧПУ и с использованием оправок, изготовления зубчатых венцов гибких негерметичных звеньев раскаткой с одновременным выдавливанием зубьев венцов в матрицу благодаря более технологичному расположению и инструментальной доступности к зубчатым венцам негерметичного звена.The second task is solved in the invention - the creation of high-tech composite structures from flexible sealed and non-tight links and their demand for manufacturing technologies of links on high-performance CNC lathes and using mandrels, the manufacture of gear crowns of flexible leak-tight links by rolling with simultaneous extrusion of the teeth of the crowns into the matrix due to the more technological location and instrumental access to the gear rims of the leaky link.
Одну составную деталь, гладкую герметичную или ортогональноступенчатую герметичную оболочку, как результат рационального членения прототипа, выполняют как номенклатурную единицу токарных станков с ЧПУ, вторую деталь членения, гибкое звено с одним или двумя зубчатыми или винтовыми венцами на концах, выполняют как деталь номенклатуры токарных станков с ЧПУ и оборудования накатки зубчатого и винтового профилей венцов холодной обработкой давлением без образования стружки.One component part, a smooth sealed or orthogonally stepped hermetic shell, as a result of rational division of the prototype, is performed as a nomenclature unit of CNC lathes, a second part of division, a flexible link with one or two gear or helical crowns at the ends, is performed as a part of the nomenclature of lathes with CNC and equipment for rolling gear and helical profiles of crowns by cold processing without chip formation.
Возможность реализацииPossibility of implementation
На фиг.1 (поз.1-42) представлен пример волновой герметичной передачи с гладкой цилиндрической герметичной оболочкой, с хвостовиком и наружным нерегулируемым генератором волн принудительной деформации.Figure 1 (pos.1-42) presents an example of a wave tight transmission with a smooth cylindrical tight shell, with a shank and an external unregulated generator of forced deformation waves.
Передача состоит из корпуса 1, установленного на герметичной стенке 2, который уплотняется фланцевым соединением с прокладкой 3 из индиевой или оловоиндиевой проволоки или вакуумной резины. (См. ЭИ. «Испытательные приборы и стенды», №46, 1977).The transmission consists of a housing 1 mounted on a sealed wall 2, which is sealed by a flange connection with a gasket 3 of indium or tin-indium wire or vacuum rubber. (See EI. "Testing devices and stands", No. 46, 1977).
Гибкая герметичная гладкая цилиндрическая оболочка 4 представляет собой одно целое из установочного фланца 5 и дна 6.Flexible sealed smooth cylindrical shell 4 is a single unit of the mounting flange 5 and the bottom 6.
Оболочка 4 соединена герметично с корпусом 1 посредством соединения шип-паз и прокладки 7 из индиевой или оловоиндиевой проволоки или вакуумной резины. Корпус 1, установочный фланец 5 и крышка 8 прижимаются последовательно друг к другу и герметичной стенке 2 винтами.The sheath 4 is connected hermetically to the housing 1 by connecting a tenon groove and a gasket 7 of indium or tin-indium wire or vacuum rubber. The housing 1, the mounting flange 5 and the cover 8 are pressed sequentially against each other and the sealed wall 2 with screws.
Гибкий подшипник 9 устанавливают на оболочку 4 со стороны дна 6 недеформированным с относительной подвижностью за пределы посадочной шейки 10 оболочки 4.A flexible bearing 9 is mounted on the shell 4 from the bottom 6 side undeformed with relative mobility outside the landing neck 10 of the shell 4.
В генератор 11, установленный на подшипниковую опору 12, гибкий подшипник 9 устанавливают принудительно с изменением его формы профиля с круговой формы на эллиптическую форму при монтаже его во внутренний двухвершинный овал 13 генератора 11 по наклонной заходной поверхности (фаске) 14 с деформированием оболочки 4.In the generator 11 mounted on the bearing support 12, the flexible bearing 9 is installed forcibly with a change in its profile from a circular shape to an elliptical shape when it is mounted in the inner two-vertex oval 13 of the generator 11 along an inclined entry surface (chamfer) 14 with the shell 4 being deformed.
За счет осевого усилия устанавливают подшипниковую опору 15 с подшипником 16, валом 17, зубчатым колесом 18 на шпонке со втулками 19, 20 в глухое отверстие 21 хвостовика 22 оболочки 4.Due to the axial force, a bearing support 15 is installed with a bearing 16, a shaft 17, a gear wheel 18 on a key with bushings 19, 20 in the blind hole 21 of the shank 22 of the shell 4.
Двухвершинный внутренний эллиптический овал 13 генератора 11 выполняют как его часть на электроэрозионном станке с ЧПУ и устанавливают в генератор 11.The two-vertex internal elliptical oval 13 of the generator 11 is performed as part of it on a CNC EDM machine and is installed in the generator 11.
При сдеформированной оболочке 4 гибким подшипником 9 в кольцевой зазор между оболочкой 4 и установленным зубчатым колесом 18 методом осевой сборки вводят с усилием цилиндрическую оболочку 23 и образуют двухволновое зубчатое зацепление 24 передачи. Устанавливают крышку 8 с подшипниковой опорой 25, втулкой 26 и образуют резьбовое соединение 27 деталей 23 и 8.When the shell 4 is deformed by a flexible bearing 9, a cylindrical shell 23 is inserted with an axial assembly method into the annular gap between the shell 4 and the mounted gear wheel 18 and form a two-wave gear 24 of the gear. Install the cover 8 with the bearing support 25, the sleeve 26 and form a threaded connection 27 of the parts 23 and 8.
Укладывают внахлест на шип соединения шип-паз 28 индиевую или оловоиндиевую проволоку или в паз соединения резиновое кольцо и надевают на шарикоподшипниковые опоры 12, 29 корпус 1.They put an indium or tin-indium wire on the spike of the spike-groove 28 connection or a rubber ring in the joint groove and put on ball bearings 12, 29 of the housing 1.
Для разборки передачи используют резьбовые отверстия 30, 31, 32 и дет.поз 8.To disassemble the transmission, threaded holes 30, 31, 32 and det.poz 8 are used.
Отверстия 33 в оболочке 23 предназначены для снижения ее жесткости.The holes 33 in the shell 23 are designed to reduce its rigidity.
Для демонтажа гибкого подшипника 9 в генераторе 11 выполнены отверстия 34. Фиксацию генератора 11 и негерметичной оболочки 23 осуществляют втулками 35 и 36 и резьбовым соединением 27.To dismantle the flexible bearing 9 in the generator 11, holes 34 are made. The generator 11 and the non-hermetic casing 23 are fixed by bushings 35 and 36 and a threaded connection 27.
Корпус 1 заключает в себя систему подшипниковых опор 12, 16, 37, взаимодействующих в силовом отношении звеньев - гибкого герметичного 23, и конечных входного (генератора) 11, и выходного (вала) 17 и фиксирующихся в опорах стопорными элементами.The housing 1 includes a system of bearing bearings 12, 16, 37, interacting in the force relation of the links - flexible sealed 23, and the final input (generator) 11, and output (shaft) 17 and fixed in the bearings by stop elements.
Снижение влияния краевого эффекта в гибкой герметичной оболочке 4 от установочного фланца 5 и дна 6 в виде искривления образующих оболочки и уменьшения в ней напряжений достигнуто путем увеличения ее длины в прежних габаритах введением составных оболочек со ступенчатым изменением их сечений и расположенных концентрично основной гибкой герметичной оболочке 4.Reducing the effect of the edge effect in the flexible sealed shell 4 from the mounting flange 5 and the bottom 6 in the form of a curvature of the generatrices of the shell and reducing stresses in it was achieved by increasing its length in the previous dimensions by introducing composite shells with a stepwise change in their cross sections and arranged concentrically with the main flexible sealed shell 4 .
Концы гибкой герметичной оболочки 4 соединены с установочным фланцем 5 и дном 6 двумя парами концентрично расположенных коротких оболочек 38, 39, концы которых последовательно жестко соединены круглыми пластинками 40, 41, 42.The ends of the flexible sealed shell 4 are connected to the mounting flange 5 and the bottom 6 by two pairs of concentrically arranged short shells 38, 39, the ends of which are successively rigidly connected by round plates 40, 41, 42.
Над зацеплением 24 и соединением 27 на наружном диаметре оболочки 23 выполнены местные кольцевые пояски.Over the meshing 24 and the connection 27 on the outer diameter of the shell 23 is made of local annular bands.
Податливость гибкой герметичной оболочки 4 в сборе с составными оболочками и их непроницаемость достигаются также применением материала БрБ2 с меньшим в 2 раза модулем упругости и большей толщиной стенки гибкого составного герметичного звена благодаря рациональному членению гибкого герметичного звена прототипа.The flexibility of the flexible airtight shell 4 assembled with composite shells and their impermeability are also achieved by using the BrB2 material with 2 times less elastic modulus and a greater wall thickness of the flexible composite airtight link due to the rational division of the flexible airtight prototype link.
На фиг.2 (поз.43-83) изображена волновая герметичная передача с ортогональноступенчатым гибким герметичным звеном, хвостовиком и наружным нерегулируемым генератором волн принудительной деформации.Figure 2 (pos. 43-83) shows a sealed wave transmission with an orthogonal step flexible sealed link, a shank and an external unregulated generator of forced deformation waves.
Передача состоит из корпуса 43, установленного на герметичной стенке 44, который уплотняется фланцевым соединением с прокладкой 45 из индиевой или оловоиндиевой проволоки или установленным в паз кольцом из вакуумной резины.The transmission consists of a
Гибкая герметичная цилиндрическая ортогональноступенчатая оболочка 46 выполнена из совокупности цилиндрических и плоских поверхностей и представляет собой как одно целое из установочного фланца 47 и дна 48.Flexible sealed cylindrical
Фланец с оболочкой 47 в сборе соединен герметично с корпусом 43 посредством соединения шип-паз и прокладки 50 из индиевой или оловоиндиевой проволоки или установленного в паз кольца из вакуумной резины. Корпус 43, установочный фланец 47 и крышка 51 прижимаются последовательно друг к другу и герметичной стенке 44 винтами. Гибкий подшипник 52 ГОСТ 23179-78 устанавливают на оболочку 46 со стороны дна 48 недеформированным с относительной подвижностью за пределы посадочной шейки или места 53 оболочки 46.The flange with the
В генератор 54, установленный на подшипниковую опору 55, гибкий подшипник 52 устанавливают принудительно с изменением его формы профиля с круговой формы на эллиптическую форму при монтаже его во внутренний двухвершинный овал 56 генератора 54 по наклонной заходной поверхности (фаске) 57 с деформированием оболочки 46.In the
За счет осевого усилия устанавливают подшипниковую опору 58 с подшипником 59, валом 60, зубчатым колесом 61 на шпонке, со втулками 62, 63 в глухое отверстие 64 хвостовика 65 оболочки 46. Двухвершинный внутренний эллиптический овал 56 генератора 54 выполняют как его часть на электроэрозионном станке с ЧПУ или фрезерном станке с ЧПУ (см. ВМ №2, 1980, с.31, инж. В.А.Абрамов, к.т.н. И.С.Кузьмин. Обработка кулачков генераторов волн волновых передач на фрезерном станке с ЧПУ) и устанавливают в генератор 54.Due to the axial force, a bearing
При сдеформированной оболочке 46 гибким подшипником 52 генератора 54 в кольцевой зазор между оболочкой 46 и установленным зубчатым колесом 61 методом осевой сборки вводят с усилием оболочку 66 и образуют двухволновое зубчатое зацепление 67 передачи.When the
Устанавливают крышку 51 с подшипниковой опорой 68, резьбовым соединением 69 деталей 51 и 66 и втулкой 70. Укладывают внахлест на шип соединения шип-паз 50 индиевую или оловоиндиевую проволоку или в паз соединения резиновое кольцо и надевают на шарикоподшипниковые опоры 55, 71 корпус 43.A
Для разборки передачи используют резьбовые отверстия 72, 73, 74, дет. поз.51 и резьбовое соединение 69.To disassemble the transmission, threaded
Отверстия 75 в оболочке 66 предназначены для снижения ее жесткости.The
Для демонтажа гибкого подшипника 52 ГОСТ 23179-78 в генераторе 54 выполнены сквозные отверстия 76.For dismantling the
Фиксацию генератора 54 и негерметичной оболочки 66 осуществляют втулками 77 и 78.The
Корпус заключает в себя систему подшипниковых опор 55, 59, 68, 71, 79, взаимодействующих между собой в силовом соотношении звеньев - гибкого герметичного 46 и конечных входного (генератора) 54 и выходного (вала) 60 и фиксирующихся в опорах стопорными элементами.The housing includes a system of bearing
Снижение влияния краевого эффекта в гибком герметичном звене 46 от установочного фланца 47 и дна 48 в виде искривления образующих оболочки и уменьшения в ней напряжений достигнуто путем увеличения ее длины в прежних габаритах введением составных оболочек 80, 81 со ступенчатым изменением их сечений и расположенных концентрично основной гибкой герметичной оболочке 46.The reduction of the effect of the edge effect in the flexible sealed
Концы гибкого герметичного звена 46 соединены с установочным фланцем 47 и дном 48 двумя парами концентрично расположенных коротких оболочек 80, 81, концы которых последовательно жестко соединены круглыми пластинками 82, 83.The ends of the flexible sealed
Над зацеплением 67 и поз.75 на наружном диаметре оболочки 66 выполнены местные кольцевые пояски. Податливость гибкого герметичного звена 46 в сборе и выполненного как одно целое с установочным фланцем 47 и дном 48 с составными оболочками 80, 81 и их непроницаемость достигаются также применением материала БрБ2 с меньшим в 2 раза модулем упругости и большей толщиной стенки гибкого герметичного составного звена 46 благодаря рациональному членению гибкого герметичного звена прототипа.Above gearing 67 and pos. 75, local ring belts are made on the outer diameter of
Сборка/разборка звена 66 в передаче производится совместно с дет. 51.Assembly / disassembly of
Допуск на толщины пластинок 82 и др. выбирают приемлемым, а выполнение кольцевых канавок производят режущими элементами, приклеенными к кольцевому резцедержателю (см. ВМ №7 1980. с.64) или обработку ведут медным электродом на электроэрозионном станке с ЧПУ.The tolerance on the thickness of the
На фиг.3 (поз.84-113) представлен пример волновой герметичной передачи с гладкой герметичной цилиндрической оболочкой, хвостовиком и наружным регулируемым генератором волн принудительной деформации.Figure 3 (pos. 84-113) presents an example of a hermetic wave transmission with a smooth hermetic cylindrical shell, a shank and an external adjustable generator of forced deformation waves.
Гибкие звенья 96: длинная герметичная цилиндрическая оболочка с отношением 
Сборка/разборка передачи производится посредством деталей 84, 85, 86, 87. При этом гибкий подшипник ГОСТ 23179-78 поз.88 приводится в недеформированное цилиндрическое состояние при помощи генератора внешнего деформирования, у которого две функции: приведение генератора в рабочее положение при сборке и регулирование зазоров в зубчатом волновом зацеплении при эксплуатации.Assembly / disassembly of the transmission is carried out by means of
Генератор состоит из установленного в стакан 88 на резьбе 89 блока, выполненного из разнесенной регулировочным кольцом 90 и соединенной жестко винтами 91, пары дисков 101 и 102 и сопряженных с подвижностью их взаимного перемещения по наклонным цилиндрическим поверхностям 94 с пересекающимися осями, и расходящихся в противоположные стороны втулок 92, 93, на которых выполнены седлообразные контуры, охватывающие и деформирующие гибкий подшипник 95 и гибкие звенья 96. Генератор снабжен втулкой 97, упирающейся в торец наружной обоймы гибкого подшипника ГОСТ 23179-7895. Фиксацию натяга и усилия втулки 97 осуществляют с помощью винтов 98 разрезного фланца 99, а фиксацию положения генератора на резьбе 89 осуществляют стяжными винтами 100.The generator consists of a block installed in the
Между втулками 92, 93 предусмотрен зазор.Between the
Смещение втулок 92, 93 относительно дисков 101. 102 в окружном направлении вызывает их поворот и заклинивание, которые предотвращают цилиндрические шпонки 103, закрепленные на дисках 101, 102 стопорными винтами 104.The displacement of the
При вращении фланца 99 в резьбе 89 относительно стакана 88 диски 101, 102 перемещаются в осевом направлении, а втулки 92, 93 в радиальных направлениях, деформируя гибкий подшипник 95 седлообразными контурами.When the
Окна 105 и 106 в корпусе 109 предназначены для выполнения регулировки. Входное звено 107 (генератор в сборе) соединено жестко с фланцем 99.
Входное звено 107 снабжено опорой 108, установленной в корпусе 109 передачи, на хвостовике 110 гибкого герметичного звена 96 установлена подшипниковая опора 112 выходного звена 113.The
На фиг.4 (поз.114-147) изображена волновая герметичная передача с ортогональноступенчатой герметичной оболочкой с хвостовиком, внутренним регулируемым генератором волн принудительной деформации и гибким негерметичным звеном.Figure 4 (pos. 114-147) shows a wave tight transmission with an orthogonal step tight shell with a shank, an internal adjustable wave generator of forced deformation and a flexible leaky link.
Гибкое герметичное цилиндрическое звено 117 выполнено в виде сборочной единицы, составной из сопряженных гладким соединением, посадкой с зазором, внутреннего диаметра наружной 117 оболочки и наружного диаметра крышки 119 и свинченных резьбовым соединением 118 с зазором крышки 119 с внутренней оболочкой.Flexible sealed
Устанавливают генератор в сборе с гибким подшипником 114 под зубчатый венец 115 и только потом устанавливают гибкое негерметичное звено 116 в зазор между гибким герметичным звеном (оболочкой 117), используя резьбовое соединение 118 как винтовой привод с дет. поз.116.Install the generator assembly with a
Волновое зубчатое зацепление 115 образуют после деформации гибкого зубчатого герметичного звена 117 и звена 116 гибким подшипником 114 генератора.The
Сборка/разборка передачи производится посредством деталей: крышки 119, резьбового соединения 118 и резьбовых глухих отверстий 121, 122, 123. При этом, гибкий подшипник 114 приводится в недеформированное цилиндрическое состояние при помощи генератора внутреннего деформирования, у которого две функции: приведение генератора в рабочее деформированное положение при сборке и регулирование зазоров в зубчатом волновом зацеплении 115 при эксплуатации передачи.Assembly / disassembly of the transmission is carried out by means of parts:
Во фланец 134 вала 126 опираются втулки 124 и 125, которые разнесены по оси вала 126 с зазором, устанавливаемым толщиной регулировочного кольца 127, надетого на вал 126 с обеих сторон кольца 127 надеты на вал 126 диски 128, 129, имеющие равнонаклоненные в разные стороны цилиндрические поверхности, на которые надеты с подвижностью втулки 124, 125.
На наружную поверхность втулки 125 надета с зазором втулка 130, которая поджимает внутреннюю обойму гибкого подшипника 114, надетого на шейки втулок 124, 125.On the outer surface of the
При вращении диска 128, выполненного как одно целое с разрезным фланцем 130, по резьбе 131, выполненной на входном валу 126, диски 128, 129 перемещаются в осевом (вдоль вала 126) направлении, а втулки 124, 125 перемещаются в противоположных радиальных направлениях, тем самым деформируют гибкий подшипник 114 выпуклыми контурами, выполненными на втулках 124, 125.When the
Смещение втулок 124, 125 относительно дисков 128, 129 в окружном направлении вызывает их разворот и заклинивание, которые предотвращают цилиндрические шпонки 132, закрепленные на втулках 124, 125 стопорными винтами 133.The displacement of the
Гибкое герметичное звено 117 выполнено с круглой пластинкой 134, составными оболочками 135, 136, хвостовиком 137, подшипниковой опорой 138 и съемной опорой 139. Выходное звено 140 установлено в подшипниковых опорах 141, 142 и фиксируется втулкой 143. Индиевую, оловоиндиевую проволоку 144 укладывают внахлест на шип соединения шип-паз 145, а резиновое кольцо в паз и надевают на шарикоподшипниковые опоры 141, 142 корпус 146. Винты 147 обеспечивают стопорение фланца 130 на резьбе 131.The flexible
Технологичность волновой герметичной передачи может быть оценена ресурсом передачи, характеризующим продолжительность выполнения изделием заданных функций.The manufacturability of a hermetic wave transmission can be estimated by the transmission resource characterizing the duration of the product performance of the specified functions.
Ресурс позволит получить сравнимые удельные трудоемкость и себестоимость изготовления как отношение трудоемкости изготовления изделия к величине его полезного эффекта или к номинальному значению основного параметра, например, ресурсу см. ГОСТ 14.205-83 п.14.The resource will allow you to get comparable specific labor intensity and production cost as the ratio of the labor intensity of manufacturing the product to the value of its beneficial effect or to the nominal value of the main parameter, for example, for the resource, see GOST 14.205-83 p.14.
На фиг.5 (поз 114-149) представлен пример конструктивной схемы волновой герметичной передачи с ортогональноступенчатым гибким герметичным звеном 117, негерметичной внутренней оболочкой средней длины 116, хвостовиком 137 и внутренним регулируемым генератором волн принудительной деформации. Жесткое зубчатое колесо 140 выполнено сдвоенным и имеет кольцо 149 с возможностью его поворота в окружном направлении и выборки мертвого хода в передаче, т.е. получении беззазорной волновой герметичной передачи и ее плавности работы.Figure 5 (poses 114-149) presents an example of a structural hermetic wave transmission scheme with an orthogonal step flexible
Оболочка 116 ограничена в перемещении в осевом направлении деталями 119 и 148. Использование регулируемого и нерегулируемого генераторов в конструкции, изображенной на фиг.5, сопряжено с определенной последовательностью сборки передачи, предусматривающей первоочередность их установки в звено 117 (генераторов) и во вторую очередь необходимо устанавливать оболочку 116 посредством резьбового соединения 118, оболочка 116 при этом вращается на кольцевых поясках.The
Для выборки мертвого хода волновой герметичной передачи, т.е. свободного перемещения в некоторых пределах входного звена при неподвижном выходном звене, служат пружины растяжения 150, расположенные на торцовых плоскостях составных 140, 149 венцов жесткого колеса передачи, фиг.5.For sampling the dead-end of the hermetic wave transmission, i.e. free movement within certain limits of the input link when the output link is fixed,
Пружины 150 обеспечивают контактное окружное усилие контактирующих зубьев волнового зацепления гибкого 117 и жесткого колес. Составное зубчатое колесо 149 фиксируется в расточке колеса 140 секторами 151. Передаточное отношение i волновой герметичной передачи определяется по зависимости 
Исключение мертвого хода передачи позволяет снизить величину слагаемого (вычитаемого) ΔY преимущественно в кинематических передачах. Дальнейшее уменьшение величины ΔY, в которой доминирует плавность передачи, может быть получено за счет повышения параметров точности передачи при изготовлении всех элементов звеньев передачи, точности формы поверхностей, размеров, устранения вибрации звеньев, а функция i ограничена величиной ΔY = ±4'min для волновой негерметичной передачи. The exclusion of the dead gear of the transmission allows to reduce the value of the term (subtracted) ΔY mainly in kinematic transfers. A further decrease in ΔY, which is dominated by smoothness of transmission, can be obtained by increasing the parameters of transmission accuracy in the manufacture of all elements of the transmission links, the accuracy of the surface shape, size, elimination of vibration of the links, and the function i is limited to ΔY = ± 4'min for the wave leaky transmission.
Источники информацииInformation sources
Б.И.Павлов, Л.С.Чернова. Волновые мелкомодульные зубчатые передачи и результаты их проверки на кинематическую точность. ЛДНТП, Ленинград, 1968.B.I. Pavlov, L.S. Chernova. Small-modular wave gears and the results of their verification for kinematic accuracy. LDNTP, Leningrad, 1968.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012114763/11A RU2551556C2 (en) | 2012-04-05 | 2012-04-05 | V.a. abramov's harmonic tight drive |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012114763/11A RU2551556C2 (en) | 2012-04-05 | 2012-04-05 | V.a. abramov's harmonic tight drive |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012114763A RU2012114763A (en) | 2013-10-10 |
| RU2551556C2 true RU2551556C2 (en) | 2015-05-27 |
Family
ID=49302751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012114763/11A RU2551556C2 (en) | 2012-04-05 | 2012-04-05 | V.a. abramov's harmonic tight drive |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2551556C2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2566584C2 (en) * | 2013-12-03 | 2015-10-27 | Валентин Алексеевич Абрамов | Method of manufacturing and assemblage/disassemblage of harmonic tight drive, and device for their implementation by abramov v.a |
| RU2568626C1 (en) * | 2014-05-14 | 2015-11-20 | Валентин Алексеевич Абрамов | METHOD OF MANUFACTURING AND ASSEMBLAGE/DISASSEMBLAGE OF HARMONIC TIGHT DRIVE AND DEVICE FOR THEIR IMPLEMENTATION BY V.A. Abramov |
| CN110285203B (en) * | 2019-06-12 | 2020-10-27 | 北京工业大学 | Harmonic reducer multi-tooth meshing load distribution model design method |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU648768A1 (en) * | 1977-10-10 | 1979-02-25 | Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им. 300-Летия Воссоединения Украины С Россией | Elastic wheel of sealed wave gearing |
| SU947527A1 (en) * | 1980-06-18 | 1982-07-30 | Московское Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Высшее Техническое Училище Им. Н.Э.Баумана | Wave-type sealed transmission |
| EP0766023A2 (en) * | 1995-09-25 | 1997-04-02 | Teijin Seiki Boston, Inc. | Harmonic drive transmissions and components therefor, and their method of manufacture |
-
2012
- 2012-04-05 RU RU2012114763/11A patent/RU2551556C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU648768A1 (en) * | 1977-10-10 | 1979-02-25 | Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им. 300-Летия Воссоединения Украины С Россией | Elastic wheel of sealed wave gearing |
| SU947527A1 (en) * | 1980-06-18 | 1982-07-30 | Московское Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Высшее Техническое Училище Им. Н.Э.Баумана | Wave-type sealed transmission |
| EP0766023A2 (en) * | 1995-09-25 | 1997-04-02 | Teijin Seiki Boston, Inc. | Harmonic drive transmissions and components therefor, and their method of manufacture |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012114763A (en) | 2013-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2551556C2 (en) | V.a. abramov's harmonic tight drive | |
| US9322293B2 (en) | Turbojet venting pipe, method for mounting one such pipe and turbojet provided with one such pipe | |
| US9707820B2 (en) | Tube and shock absorber | |
| US9400035B1 (en) | Cycloid transmission with an adjustable ring | |
| US10563541B2 (en) | Securing device, steam turbine, and rotary machine manufacturing method and assembly method | |
| CN102256720B (en) | Rotary forming method for producing a rivet flange | |
| RU2566584C2 (en) | Method of manufacturing and assemblage/disassemblage of harmonic tight drive, and device for their implementation by abramov v.a | |
| RU2551691C2 (en) | Method of manufacturing and assemblage/disassemblage of harmonic tight drive and device for their implementation | |
| CN103448788A (en) | Rack shaft support device and steering system including rack shaft support device | |
| US20200240492A1 (en) | Pin tooth cycloid reducer and industrial robot | |
| WO2014125644A1 (en) | Renewable energy generator | |
| CN110103018B (en) | PWG type differential planetary roller screw assembly tool and assembly method thereof | |
| JP2017036747A (en) | Wave motion decelerator, ball bearing, and jig | |
| WO2017006442A1 (en) | Strain-wave gearing and strain-wave generator | |
| RU2568626C1 (en) | METHOD OF MANUFACTURING AND ASSEMBLAGE/DISASSEMBLAGE OF HARMONIC TIGHT DRIVE AND DEVICE FOR THEIR IMPLEMENTATION BY V.A. Abramov | |
| RU2597055C1 (en) | Wave gear with two deformable toothed or friction wheels by v.a. abramov | |
| EP0235881B1 (en) | Method of making an internal wave generator for strain wave gearing | |
| RU2686648C9 (en) | Abramov device for obtaining rotary movement | |
| WO2023070764A1 (en) | Nut-type lap-joint flange structure, and combination tool | |
| JP4193674B2 (en) | Piston rod fastening structure of reciprocating compressor | |
| CN104373162A (en) | Fixation device for turbine and method for applying fixation | |
| RU2617007C1 (en) | Method of manufacturing and assembly/disassembly of wave transmission and device for their implementation in it sealed and nongermetic execution of abramov v.a. | |
| CN113965156A (en) | Sectional type push rod device adopting plastic nut and machining method thereof | |
| CN109505847B (en) | Aeroengine bearing nut locking structure | |
| Li et al. | New design method for flexspline tooth profile of harmonic drive considering deformation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170406 |