Волновой привод

Волновой привод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к машиностроению , в частности к устройствам передачи вращения с малой скоростью и реверсированием , а также к роботам и манипуляторам . Целью изобретения является расширение кинематических возможностей волнового привода за счет увеличения числа степеней свободы рабочего объекта..Для этого привод снабжен волновой передачей третьей ступени, дополнительными коническими шестернями 29 и 30 и дополнительными управляемыми муфтами 16 и 28 для соединения 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 шестернями 26 и 24. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 16 Н 3/00

Ugq g впеивзнд я

Ф П- ГФНТМ., ЖВК@фу

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 (21) 4807053/28 (22) 29.03,90 (46) 23.04,92, Бюл, ¹ 15 (72) А.А,Бахарев, B.Ñ.Êèðèëêèí и В,Е.Рябиков (53) 621.833.7 (088.8) (56) Гинзбург Е.Г. Волновая зубчатая передача. — Л.: Машиностроение, 1960.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1435866, кл. F 16 Н 3/00, 1987.

Авторское свидетельство СССР

N 1525369,,кл. F 16 Н 3/00, 1988. (54) ВОЛНОВОЙ ПРИВОД (57) Изобретение относится к машиностроениЮ, в частности к устройствам передачи

„„5U„„1728554 А1 вращения с малой скоростью и реверсированием, а также к роботам и манипуляторам. Целью изобретения является расширение кинематических возможностей волнового привода за счет увеличения числа степеней свободы рабочего объекта. Для этого привод снабжен волновой передачей третьей ступени, дополнительными коническими шестернями 29 и 30 и дополнительными управляемыми муфтами 16 и 28 для соединения входного вала 14 первой ступени с генератором 15 волн этой же ступени и посредством основной 27 и дополнительной

30 конических шестерен с валом 31 третьей ступени и основными коническими шестернями 26 и 24. 1 ил, 1728554

30

45

55

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам передачи вращения с малой скоростью и реверсированием, а также к роботам и манипуляторам.

Используемые в машиностроении волновые передачи характеризуются высокой точностью и надежностью в работе, Однако область их применения ограничена вследствие особенностей работы их элементов.

Для расширения области применения волновых передач разработано устройство, достоинством которого является широкий диапазон регулирования скорости вращения объекта с реверсированием, но при этом обеспечивается одна степень свободы объекта.

Известен волновой привод, обеспечивающий две степени свободы объекта.

Однако в целом ряде устройств, таких как манипуляторы, роботы, а также в приводах некоторых антенн. требуется большее число степеней свободы обьекта, Цель изобретения — расширение кинематических возможностей для увеличения числа степеней свободы рабочего объекта.

Варьируя передаточными отношениями передач привода можно получить заданную скорость перемещения объекта.

Волновой привод, содержащий корпус, двигатель с приводным валом, жестко закрепленную на нем приводную шестерню, валы прямого и обратного вращения с приводными зубчатыми колесами для взаимодействия с приводной шестерней и двумя управляемыми шестернями для взаимодействия между собой, две управляемые 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 для взаимодействия с управляемой шестерней вала прямого вращения, конические шестерни для связи 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 управления, входы которого посредством сельсин-приемников соединены с сельсин-датчиками, а выходы — суправляемыми муфтами, привод также снабжен волновой передачей, третьей ступени, включающей входной вал, генератор волн, жесткое и гибкое колеса, дополнительными коническими шестернями, дополнительными управляемыми муфтами для соединения 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 шестернями.

На чертеже изображена схема волнового привода.

Привод содержит корпус 1, двигатель 2 с приводным валом 3, на котором жестко закреплена приводная шестерня 4, передающая вращение посредством приводных зубчатых колес 5 и 6 соответственно на валы прямого 7 и обратного 8 вращения с управляемыми муфтами 9 и 10 управляемых ELIBc терен 11 и 12, последняя из которых соединена с шестерней 13 входного вала 14 волновой передачи первой ступени, которых в приводе три.

Генератор 15 волн первой ступени с помощью управляемой муфты 16 передает момент через гибкое колесо 17 на жесткое колесо 18 этой ступени, снабженное сельсин"датчиком 19 и соединенное посредством опоры 20 с жестким колесом 21 второй ступени, приводимым so вращение генератором 22 волн второй ступени, закрепленным на входном валу 23 этой ступени, снабженным жестко сидящей конической шестерней 24, находящейся в зацеплении со снабженной управляемой муфтой 25 конической шестерней 26, и свободно сидящей промежуточной конической шестерней

27, передающей момент ст снабженной управляемой 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 -a!:ðeã лен на снабженном сельсин-да чиком 34 жес.гком 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 управления, выходы которого соединены с управляемыми 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.

Для схвата манипулятора момент третьей ступени может быть использован для удержания детали или инструмента.

Величина угла разворота задается сигналом рассогласования между его текущим и программным значениями

1728554

М=Р Рг

М =М вЂ” Ф.:

hB =6, -8, (2) (3) 5

4ля каждого из представленных законов управления (1) — (3) характерны четыре варианта, которые рассмотрим, например, для угла р 10

0 I Лд) I (180, (4) или

hay) 0;

h,p (О (5) (6) 20 или (7) 180 <1hp! <360 ароо;

h,<р (О (8) 25 (9) Задание направления вращения по углу р, а также по углам tp и д с учетом соотноше- 30 ний (4)-(9) осуществляется блоком 43 управления и обеспечивается в сторону минимального рассогласования между текущим и програмным значениями угла.

Рассмотрим работу привода при изме- 35 нении угла р, Пусть заданы условия (4) и (5).

Тогда блок 43 управления подает сигналы . на управляемые муфты 9 и 16 и вращение, создаваемое двигателем 2 от вала 3, через шестерни 4 и 5 передается на вал 7 прямого 40 вращения. Закрепленная на валу 7 муфтой

9 шестерня 12 вращает свободно сидящую шестерню 11 и шестерню 13, закрепленную на валу 14, Муфта 16 подключает генератор

15 волн первой ступени, который через гиб- 45 кое 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 50 шестерни 26 и 29 свооодно сидят на входном валу 14.

Рассмотрим отработку привода закона (1) при условиях (4)и(6). При этом блок 43 управления подает сигналы на муфты 10 и 55

16, Тогда момент с шестерни 4 через шестерню 6 передается на вал 8 обратного вращения, с которого шестерней 11 через свободно сидящую на валу 7 шестерню 12— на шестерню 13 вала 14, который вращается в противоположную по отношению к указанномуу случаю сторону. Соответственно, объект 33 вращается в противоположную сторону.

При отработке. условий (7) и(8) работа привода аналогична условиям (4) и(6), а условий (7) и(9) — условиям (4) и(5).

Рассмотрим работу привода при реализации закона (3). Пусть для Лд справедливы условия (4) и(5). Тогда по сигналам от блока 43 управления включаются в работу муфты 9 и 28, первая из которых передает вращение на входной вал 14, далее через коническую пару 29 и 27 на коническую шестерню 30 входного вала 31 третьей ступени, на котором жестко закреплен генератор

32 волн волновой передачи этой же ступени.

Гибким колесом 36 задается вращение жесткого колеса 35 вместе с объектом 33. Если для Лд справедливы условия (4jl4(6), то реверс жесткого колеса 35 и объекта 33 достигается за счет подключения муфты 10 вместо муфты 9, а в остальном кинематика аналогична, При соблюдении для Лд условий (7)и(8) привод работает аналогично условиям (4) и(6), а при условиях (7) и(9)— аналогично условиям (4)и(5).

При движении объекта в соответствии с законом (2), т,е. при работе волновой передачи второй ступени, исхОдя из конструк-. тивных особенностей, рама 38, закрепленная на гибком колесе 39, может вращаться относительно жесткого колеса 18 первой ступени на угол @pony ò, т.е. кругового вращения на 360 в этом случае не обеспечивается, в чем нет практической необходимости, Поэтому по Ьф возможны условия (5) и (6). При условии (5), т.е.

Лф > О, блок 43 управления включает муфты 9 и 25, последняя из которых включает в передачу вращения на вал 23 генератора 22 волн волновой передачи второй ступени коническую пару 26 и 24. При этом жесткое колесо 21 остается неподвижным, а гибкое колесо 39 с рамой 38 обеспечивает перемещение волновой передачи третьей ступени вместе с объектом 33. При Лф<0, т .е. реверсировании вращения, вместо муфты 9 включается муфта 10, а в остальном работа аналогична указанной.

Формула изобретения

Волновой привод, содержащий корпус, двигатель с приводным валом, жестко закрепленную на нем приводную шестерню, валы прямого и обратного вращения с приводными зубчатыми колесами для взаимодействия с приводной шестерней и двумя управляемыми шестернями для взаимодей1728554

25

35

45

Составитель В.Кирилкин

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M,Äeì÷èк

Редактор И.Шулла

Заказ 1394 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ствия между собой, две управляемые 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 для взаимодействия с управляемой шестерней вала прямого вращения, конические шестерни для связи 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 управления, входы которого посредством сельсинприемников соединены с сельсин-датчиками, а выходы — с управляемыми муфтами, отличающийся тем, что, с целью расширения кинематических возможностей

5 за счет увеличения числа степеней свободы рабочего объекта, привод также снабжен волновой передачей третьей ступени, включающей входной вал, генератор волн, жесткое и гибкое колеса, дополнительными

10 коническими шестернями, дополнительными управляемыми муфтами для соединения входного вала первой ступени с генератором волн этой же ступени и посредством основной и дополнительной конических ше15 стерен с валом третьей ступени и с основн ыми коническими шестернями.