SU1728554A1 - Волновой привод - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к устройствам передачи вращени  с малой скоростью и реверсированием , а также к роботам и манипул торам . Целью изобретени   вл етс  расширение кинематических возможностей волнового привода за счет увеличени  числа степеней свободы рабочего объекта..Дл  этого привод снабжен волновой передачей третьей ступени, дополнительными коническими шестерн ми 29 и 30 и дополнительными управл емыми муфтами 16 и 28 дл  соединени  входного вала 14 первой ступени с генератором 15 волн этой же ступени и посредством основйой 27 и дополнительной 30 конических шестерен с валом 31 третьей ступени и основными коническими шестерн ми 26 и 24. 1 ил.

Description

20

j

39

/

38

36 35

Wi

JJ

Ј1лх л %ю

4 Ю 00 СЛ

7 7J

П  

/7 18

/6,

4J 40

Ш w

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к устройствам передачи вращени  с малой скоростью и реверсированием , а также к роботам и манипул торам .

Используемые в машиностроении волновые передачи характеризуютс  высокой точностью и надежностью в работе.

Однако область их применени  ограничена вследствие особенностей работы их элементов.

Дл  расширени  области применени  волновых передач разработано устройство, достоинством которого  вл етс  широкий диапазон регулировани  скорости враще- ни  объекта с реверсированием, но при этом обеспечиваетс  одна степень свободы объекта.

Известен волновой привод, обеспечивающий две степени свободы объекта.

Однако в целом р де устройств, таких как манипул торы, роботы, а также в приводах некоторых антенн, требуетс  большее число степеней свободы объекта.

Цель изобретени  - расширение кине- матических возможностей дл  увеличени  числа степеней свободы рабочего объекта.

Варьиру  передаточными отношени ми передач привода можно получить заданную скорость перемещени  объекта.

Волновой привод, содержащий корпус, двигатель с приводным валом, жестко закрепленную на нем приводную шестерню, валы пр мого и обратного вращени  с приводными зубчатыми колесами дл  взаимо- действи  с приводной шестерней и двум  управл емыми шестерн ми дл  вза,имодей- .стви  между собой, две управл емые муфты , волновые передачи первой и второй ступеней, жесткие колеса которых посред- ством опоры жестко соединены между собой , гибкое колесо первой.ступени жестко соединено с корпусом, а гибкое колесо второй ступени имеет раму, шестерню, установленную на входном валу первой сту- пени дл  взаимодействи  с управл емой шестерней вала пр мого вращени , конические шестерни дл  св зи во второй ступени входного вала с генератором, сельсин-датчики, один из которых уста- новлен на жестком колесе первой ступени, другой - на раме, сельсин-приемники и блок управлени , входы которого посредством сельсин-приемников соединены с сельсин-датчиками, а выходы - с управл - емыми муфтами, привод также снабжен волновой передачей третьей ступени, включающей входной вал, генератор волн, жесткое и гибкое колеса, дополнительными коническими шестерн ми, дополнительными управл емыми муфтами дл  соединени  входного вала первой ступени с генератором волн этой же ступени и посредством основной и дополнительных конических шестерен е валом третьей ступени и с основными коническими шестерн ми.

На чертеже изображена схема волнового привода.

Привод содержит корпус 1, двигатель 2 с приводным валом 3, на котором жестко закреплена приводна  шестерн  4, передающа  вращение посредством приводных зубчатых колес 5 и 6 соответственно на валы пр мого 7 и обратного 8 вращени  с управл емыми муфтами 9 и 10 управл емых шестерен 11 и 12, последн   из которых соединена с шестерней 13 входного вала 14 волновой передачи первой ступени, которых в приводе три.

Генератор 15 волн первой ступени с помощью управл емой муфты 16 передает момент через гибкое колесо 17 на жесткое колесо 18 этой ступени, снабженное сель- син -датчиком 19 и соединенное посредством опоры 20 с жестким колесом 21 второй ступени, приводимым во вращение генератором 22 волн второй ступени, закрепленным на входном валу 23 этой ступени, снабженным жестко сид щей конической шестерней 24, наход щейс  в зацеплении со снабженной управл емой муфтой 25 конической шестерней 26, и свободно сид щей промежуточной конической шестерней 27, передающей момент от снабженной управл емой муфтой 28 конической шестерни 29 на коническую шестерню 30 входного вала 31 третьей ступени с генератором 32 волн, который передает вращение на объект 33. Последний закреплен на снабженном сельсин-датчиком 34 жестком колесе 35 третьей ступени, гибкое колесо 36 которой закреплено на снабженной сельсин-датчиком 37 раме 38 гибкого колеса 39 второй ступени. Сельсин-приемники 40-42 соединены с входами блока 43 управлени , выходы которого соединены с управл емыми муфтами.

Привод работает следующим образом .

Волновой привод обеспечивает вращение на угол р волновой передачей первой ступени, на угол /. - волновой передачей второй ступени, на угол д третьей ступени. Дл  схвата манипул тора момент третьей ступени может быть использован дл  удержани  детали или инструмента.

Величина угла разворота задаетс  сигналом рассогласовани  между его текущим и программным значени ми

(fh ; Агр &-грпр; 5т - 5Пр.

Дл  каждого из представленных законов управлени  (1)-(3) характерны четыре варианта, которые рассмотрим, например, дл  угла р

О 180°,

;

180° 360°;

;

Задание направлени  вращени  по углу (р, а также по углам тр и 6 с учетом соотношений (4)-(9) осуществл етс  блоком 43 управ- лени  и обеспечиваетс  в сторону минимального рассогласовани  между текущим и програмным значени ми угла.

Рассмотрим работу привода при изменении угла р. Пусть заданы услови  (4) и (5). Тогда блок 43 управлени  подает сигналы на управл емые муфты 9 и 16 и вращение, создаваемое двигателем 2 от вала 3, через шестерни 4 и 5 передаетс  на вал 7 пр мого вращени . Закрепленна  на валу 7 муфтой 9 шестерн  12 вращает свободно сид щую шестерню 11 и шестерню 13, закрепленную на валу 14. Муфта 16 подключает генератор 15 волн первой ступени, который через гибкое колесо 17, жестко соединенное с корпусом 1, передает вращение на жесткое колесо 18 и через опору 20, раму 38 и элементы 36 и 35 волновой передачи третьей ступени на объект 33. При этом конические шестерни 26 и 29 свободно сид т на входном валу 14.

Рассмотрим отработку привода закона (1) при услови х (4)и(6). При этом блок 43 управлени  подает сигналы на муфты 10 и 16. Тогда момент с шестерни 4 через шестерню 6 передаетс  на вал 8 обратного вращени , с которого шестерней 11 через свободно сид щую на валу 7 шестерню 12 - на шестерню 13 вала 14, который вращаетс 

в противоположную по отношению к указанному случаю сторону. Соответственно, объект 33 вращаетс  в противоположную сторону.

5При отработке условий (7)и(8) работа

привода аналогична услови м (4}и(6), а условий (7)и(9) - услови м (4)и(5).

Рассмотрим работу при вода при реализации закона (3). Пусть дл  справедли10 вы услови  (4}и{5). Тогда по сигналам от блока 43 управлени  включаютс  в работу муфты 9 и 28, перва  из которых передает вращение на входной вал 14, далее через коническую пару 29 и 27 на коническую ше15 стерню 30 входного вала 31 третьей ступени , на котором жестко закреплен генератор 32 волн волновой передачи этой же ступени. Гибким колесом 36 задаетс  вращение жесткого колеса 35 вместе с объектом 33. Если

20 дл  Дб справедливы услови  (4}и(6), то реверс жесткого колеса 35 и объекта 33 достигаетс  за счет подключени  муфты 10 вместо муфты 9, а в остальном кинематика аналогична. При соблюдении дл  усло25 вий (7)и(8) привод работает аналогично услови м (4) и (6), а при услови х (7)и(9) - аналогично услови м (4)и(5).

При движении объекта в соответствии с законом (2), т.е. при работе волновой пере30 дачи второй ступени, исход  из конструк-. тивных особенностей, рама 38, закрепленна  на гибком колесе 39, может вращатьс  относительно жесткого колеса 18 первой ступени на угол допуст, т.е. кругово35 го вращени  на 360° в этом случае не обеспечиваетс , в чем нет практической необходимости. Поэтому по Дт/- возможны услови  (5) и (6). При условии (5), т.е. Дip 0 , блок 43 управлени  включает ты 9 и 25, последн   из которых включает в передачу вращени  на вал 23 генератора 22 волн волновой передачи второй ступени коническую пару 26 и 24. При этом жесткое колесо 21 остаетс  неподвижным, а гибкое

45 колесо 39 с рамой 38 обеспечивает перемещение волновой передачи третьей ступени вместе с объектом 33. При Д 0 , т .е. реверсировании вращени , вместо муфты 9 включаетс  муфта 10, а в остальном работа

50 аналогична указанной.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Волновой привод, содержащий корпус, двигатель с приводным валом, жестко за- 55 крепленную на нем приводную шестерню, валы пр мого и обратного вращени  с приводными зубчатыми колесами дл  взаимодействи  с приводной шестерней и двум  управл емыми шестерн ми дл  взаимодействи  между собой, две управл емые муфты , волновые передачи первой и второй ступеней, жесткие колеса которых посредством опоры жестко соединены между собой , гибкое колесо первой ступени жестко соединено с корпусом, а гибкое колесо второй ступени имеет раму, шестерню, установленную на входном валу первой ступени дл  взаимодействи  с управл емой шестерней вала пр мого вращени , конические шестерни дл  св зи во второй ступени входного вала с генератором, сельсин-датчики , один из которых установлен на жестком колесе первой ступени, другой - на раме, сельсин-приемники и блок управлени , входы которого посредством сельсин0

   5

   приемников соединены с сельсин-датчиками , а выходы - с управл емыми муфтами, отличающийс  тем, что, с целью расширени  кинематических возможностей за счет увеличени  числа степеней свободы рабочего объекта, привод также снабжен волновой передачей третьей ступени, включающей входной вал, генератор волн, жесткое и гибкое колеса, дополнительными коническими шестерн ми, дополнительными управл емыми муфтами дл  соединени  входного вала первой ступени с генератором волн этой же ступени и посредством основной и дополнительной конических шестерен с валом третьей ступени и с основными коническими шестерн ми.