"устройство для получения вращательногодвижения
Иллюстрации
Реферат
ОГ ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советски к
Социвлистическик
Республик ()842307
Ф с.-*
«г г (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 605644 (22) Заявлено 02.08.?9 (2 1) 2812786/25-28 (51) М. Кл. з
F 16 Н !/00
В 06 В 1/06 с присоединением заявки №вЂ”
Гооударетееннмй комитет (23) Приоритет—
Опубликовано 30.06.81. Бюллетень № 24
Дата опубликования описания 05.07.81 (53) УДК 621.833. .7 (088.8) но делам изобретений и открытий.(72) Автор изобретения
В. А. Абрамов (7 1 ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВРАЩАТЕЛЬНОГО
ДВИЖЕНИЯ
Изобретение относится к приборострое нию и может быть использовано в качестве исполнительного электромеханического привода.
По основному авт. св. № 605644 известно устройство для получения вращательного движения, содержащее волновую передачу с деформируемым элементом и электромеханический привод, образованный пьезо. электрическими преобразователями, расположенными симметрично относительно оси передачи, опертыми одним концом в не- т0 подвижное основа ние, а другим — в деформируемый элемент, а пьезоэлектрические преобразователи выполнены в виде концентрично расположенных втулок, торцы которых последовательно жестко соединены 11).
Недостаток устройства — значительные габариты в радиальном направлении при использовании в пьезопреобразователях как продольного, так и поперечного пьезоэффектов, а также низкая надежность устройства, из-за применения в пакетных пьезопреобразователях большого количества пьезоэлементов и наличие в их конструкциях клеевых соединений.
Цель изобретения — уменьшение радиальных габаритов, а также повышение надежности устройства.
Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено опорами, закрепленными на неподвижном основании, и контактирующими одной стороной с пьезоэлектрическими преобразователями, а другой — с деформируемым элементом рычагами, установленными на осях в опорах с возможностью поворота в плоскости, проходящей через ось передачи.
Опора рычага выполнена составной из диска и кольца, соответственно закрепленных на торцовой и цилиндрической поверхностях внутренней полости неподвижного основания.
Устройство снабжено установленными на рычагах промежуточными телами, контактирующими с пьезоэлектрическими преобразователями.
Промежуточные тела представляют собой подшипники качения, а рычаги подпружинены в плоскости качания.
На фиг. 1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг. 1.
842307
Формула изобретения
Устройство состоит из корпуса (неподвижного основания) I, на котором установлены в радиальных направлениях равномерно по окружности пьезоэлектрические преобразователи 2, выполненные в виде втулок
3, 4 и 5, торцы которых последовательно жестко соединены при помощи шайб 6 и 7, например, пайкой или клеем ДМ5 — 650СТ
5.9131 — 73 с добавлением мелкодисперсного порошка из пьезокерамики. Деформируемый элемент, представляющий собой гибкое зубчатое колесо 8, установлено неподвижно в расточке корпуса 1, и жесткого зубчатого колеса 9, установленного в подшипниковой опоре !О выходного вала I I. Устройство содержит опоры 12, выполненные составными из диска 13 и кольца 14, соответственно закрепленных на торцовой и цилиндрической поверхностях внутренней полости корпуса (неподвижного основания) 1. Рычаги 15, установленные на осях 16 в подшипниках
17 в опорах 12 с возможностью поворота в плоскости, проходящей через ось передачи, контактируют одной стороной с шайбами
18 пьезоэлектрических преобразователей 2, а. другой — с деформируемым элементом 8. рычаги 15 контактируют с шайбами 18 через промежуточные тела, представляющие .собой подшипники 19 качения, установленные в рычагах 15 на осях 10. Рычаги 15 подпружинены в плоскости качания с помощью пружин 20.
Устройство работает следующим образом.
С помощью коммутатора на электроды пьезопреобразователя подаются напряжения, благодаря которым линейные размеры преобразователей 2 изменяются (обратный пьезоэффект) .
В зависимости от знака разности потенциалов, приложенных к пьезопреобразователям 2, последние испытывают деформацию сжатия или растяжения.
Одновременно подаваемые напряжения на пьезопреобразователи 2, работающие на растяжение и сжатие, обратной полярности.
Предположим, что втулка 3 (внутренняя) испытывает. деформацию растяжения, втулка 4 (средняя) — сжатие, и втулка 5 (наружная) — растяжение, тогда свободный конец с шайбой 18 получает перемещение в направлении центральной оси волновой передачи, равное сумме абсолютных линейных деформаций трех втулок 3, 4 и 5.
При последовательном переключении управляющего напряжения с одной на другую пару диаметрально противоположных пьезопреобразователей и посредством воздействия рычагов 15 на гибкое зубчатое колесо 8, образуется волновая деформация гибкого колеса, приводящая к вращению жесткое колесо 9.
Перед запуском устройства шайбы 18 пьезоэлектрических преобразователей 2 и подшипники 19 качения приводятся во взаимодействие.
При этом упоры рычагов 15 должны соприкасаться с наружной поверхностью гибкого колеса 8 в недеформированном состоянии.
При работе устройства линия, соединяющая оси опоры и роликов (линия наклона рычагов), и образующая гибкого колеса в точке соприксоновения упора рычага при максимальной деформации должны быть параллельными.,Тогда осевая составляющая силы давления пьезопреобразователя в дан 0 ный момент равна нулю, и силовое воздействие на элементы пьезопреобразователя, в том числе и клеевые соединения, отсутствует.
Начальный момент пуска устройства заключается в подаче управляющего напряжения, например, синусоидального, на пьезопреобразователи, и образовании двухволнового зубчатого зацепления.
Устройство работает в нерезонансном, резонансном, шаговом и синхронном режимах.
20 Синхронный режим управления устройства характеризуется согласованным изменением амплитуды управляющего напряжения, подаваемого на пьезопреобразователи и безударным характером взаимодействия пьезопреобразователей, рычагов и гибкого колеса волновой передачи.
Рычаг устройства конструктивно выполнен с двумя плечами, расположенными по разные стороны относительно оси вращения рычага, а также расположенными под
З0 углом 90 .
В этом случае дополнительно открываются конструктивные возможности уменьшения габаритов в радиальном направлении.
Применение рычажной системы также рационально в устройстве, в котором оба зубчатых колеса волновой передачи выполнены гибкими.
Необходимо отметить возможность выполнения модификации устройств для получения поступательного и винтового движений. Все устройства названных видов движений выполнены в герметичном исполнении.
1. Устройство для получения вращательного движения по авт. св. № 605644, от50 личающееся тем, что, с целью уменьшения радиальных габаритов, а также повышения надежности устройства, оно снабжено опорами, закрепленными на неподвижном основании и контактирующими одной стороной с пьезоэлектрическими преобразователями, а другой — с деформируемым элементом рычагами, установленными на осях в опорах с возможностью поворота в плоскости, проходящей через ось передачи.
842307
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что опора рычага выполнена составной из диска и кольца, соответственно закрепленных на торцовой и цилиндрической поверх.ностях внутренней полости неподвижного основания.
3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что оно снабжено установленными на рычагах промежуточными телами, контактирующими с пьезоэлектрическими преобразователями.
4. Устройство по и. 3, отличающееся тем, что промежуточные тела представляют собой. подшипники качения.
5. Устройство по пп. — 4, отличающееся,тем, что рычаги подпружинены в плоскости
5 качания.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР № 605644, кл. В 06 В 1)06, 1976 (прототип) .
842307
E-б
Составитель В. Никишин
Редактор Е. Спиридонова Техред А. Бойкас Корректор М. Шароши
Заказ 5018/35 Тираж 1006 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4