Изобретение относится к деталям машин и может быть использовано в составе изделий авиационной и ракетной техники. The invention relates to machine parts and can be used as part of aviation and rocket technology products.
Известен волновой привод, содержащий корпус, размещенные в нем электродвигатель и волновую передачу, а также промежуточный редуктор между валом электродвигателя и генератором волн [1] Недостаток этой волновой передачи значительные осевые габариты, что вызвано установкой подшипников выходного вала с одной стороны генератора волн. Known wave drive containing the housing, the electric motor and the wave transmission placed in it, as well as an intermediate gear between the motor shaft and the wave generator [1] The disadvantage of this wave transmission is the significant axial dimensions, which is caused by the installation of bearings of the output shaft on one side of the wave generator.
Этого недостатка лишен волновой привод, выбранный в качестве прототипа, содержащий корпус с крышкой, установленные в нем волновую передачу с неподвижным гибким колесом и жестким колесом, размещенным на валу привода, плату с по меньшей мере одним электродвигателем, выходной вал которого через редуктор связан с генератором волн волновой передачи, установленным на валу привода на подшипниках [2] Установка подшипников выходного вала по разные стороны генератора волн позволяет существенно снизить осевые габариты. This disadvantage is deprived of the wave drive selected as a prototype, comprising a housing with a cover, a wave transmission installed in it with a fixed flexible wheel and a hard wheel placed on the drive shaft, a board with at least one electric motor, the output shaft of which is connected to the generator through a gearbox waves of wave transmission mounted on the drive shaft with bearings [2] Installing the bearings of the output shaft on opposite sides of the wave generator can significantly reduce the axial dimensions.
Недостаток такого волнового привода значительные габариты и масса, что обусловлено наличием корпуса в виде цилиндра большого диаметра с двумя дисками. Его основное назначение обеспечивать точное взаиморасположение подшипников выходного вала во время эксплуатации. Выбранная схема расположения электродвигателей внутри неподвижного гибкого колеса вызывает также выполнение платы для размещения электродвигателей в виде стакана с дном, цилиндрическая часть которого имеет значительную массу. В условиях авиационной и особенно ракетной техники наличие избыточной и массы габаритов крайне нежелательно, что объясняется малыми располагаемыми для размещения агрегатов объемами и высокой удельной стоимостью вывода груза на орбиту. The disadvantage of such a wave drive is its considerable dimensions and weight, which is due to the presence of a housing in the form of a large-diameter cylinder with two disks. Its main purpose is to ensure the exact relative position of the output shaft bearings during operation. The selected arrangement of electric motors inside a fixed flexible wheel also causes the execution of the board for placing the electric motors in the form of a glass with a bottom, the cylindrical part of which has a significant mass. In the conditions of aviation and especially rocket technology, the presence of excess and mass dimensions is extremely undesirable, which is explained by the small volumes available for placement of units and the high unit cost of putting the cargo into orbit.
Техническим результатом, достигаемым с помощью изобретения, является снижение габаритов и массы. The technical result achieved by the invention is to reduce the size and weight.
Этот результат достигается за счет того, что в известном волновом приводе, содержащем корпус, установленный в нем на двух подшипниках выходной вал, волновую передачу с жестким и гибким колесами, внутри гибкого колеса которой размещен генератор волн и плата с по меньшей мере одним электродвигателем, при этом выходной вал жестко связан с выходным звеном волновой передачи, а генератор волн снабжен зубчатым венцом, входящим в зацепление с зубчатым колесом электродвигателя, согласно изобретению жесткое колесо выполнено неподвижным, корпус выполнен в виде жесткого колеса волновой передачи с установленным на нем неподвижно полым пальцем, подшипники установлены внутри пальца, а плата размещена в кольцевом пространстве между гибким колесом и пальцем, при этом генератор волн установлен на корпусе, и в стенке корпуса между генератором волн и ближайшим к нему подшипником выходного вала выполнен канал для вывода провода электродвигателя. Совокупность всех указанных существенных признаков позволяет уменьшить диаметр цилиндрической части корпуса, устранить в его конструкции стенки в виде дисков и существенно уменьшить диаметр и длину цилиндрической части платы для размещения электродвигателей. Все это приводит к существенному снижению массы и габаритов. This result is achieved due to the fact that in the known wave drive containing the housing, the output shaft mounted therein on two bearings, a wave transmission with rigid and flexible wheels, inside the flexible wheel of which there is a wave generator and a board with at least one electric motor, this output shaft is rigidly connected with the output link of the wave transmission, and the wave generator is equipped with a gear rim that engages with the gear wheel of the electric motor, according to the invention, the hard wheel is stationary, the housing full in the form of a hard wave transmission wheel with a motionless hollow finger mounted on it, bearings are installed inside the finger, and the board is located in the annular space between the flexible wheel and the finger, while the wave generator is mounted on the body, and in the wall of the body between the wave generator and the nearest a channel for outputting the electric motor wire is made to it by the output shaft bearing. The combination of all these essential features makes it possible to reduce the diameter of the cylindrical part of the case, eliminate the walls in the form of disks in its design, and significantly reduce the diameter and length of the cylindrical part of the board to accommodate electric motors. All this leads to a significant reduction in weight and dimensions.
На чертеже приведен пример конкретного выполнения волнового привода, продольный разрез. The drawing shows an example of a specific implementation of the wave drive, a longitudinal section.
Волновой привод содержит корпус 1, выполненный в виде жесткого колеса 2 волновой передачи с установленным на нем неподвижно полым пальцем 3. Жесткое колесо 2 выполнено неподвижным. Внутри пальца 3 установлены подшипники 4 выходного вала 5. На валу 5 жестко установлено гибкое колесо 6 волновой передачи. Генератор волн 7 установлен на корпусе 1 на подшипнике 8. Генератор волн 7 снабжен зубчатым венцом 9, входящим в зацепление с зубчатым колесом 10, установленным на валу электродвигателя 11. В кольцевом пространстве между гибким колесом 6 и пальцем 3 размещена плата 12, на которой установлен электродвигатель 11. Плата 12 закреплена на корпусе 1 винтами 13. В стенке корпуса 1 между генератором волн 7 и ближайшим к нему подшипником 4 выходного вала выполнен канал 14 для вывода провода 15 электродвигателя 11. Волновой привод работает следующим образом. При включении электродвигателя 11 вращение его ротора через зубчатое колесо 10 и венец 9 передается на генератор волн 7. Генератор волн 7 деформирует гибкое колесо 6, вводит его в зацепление с жестким колесом 2 и приводит в движение гибкое колесо 6 и вал 5. Провод 15 выходит из корпуса 1 через канал 14. Стенка корпуса 1 на участке между подшипниками 4 и 8 является единственным местом, где возможен вывод провода, так как во всех остальных направлениях электродвигатель 11 окружен подвижными частями, подвод электропитания через которые возможен, но крайне сложен и нетехнологичен (устройство вращающихся контактов и т.п.). Существенным для реализации изобретения является наличие только одного электродвигателя, но могут быть использованы и несколько электродвигателей, передающих момент на венец 9. Их расположение полностью аналогично расположению электродвигателя 11, поэтому они не изображены на иллюстрациях. Однако в формуле изобретения это нашло отражение в обобщающем признаке "плата по меньшей мере с одним электродвигателем". Совокупность всех указанных существенных признаков позволяет уменьшить диаметр цилиндрической части корпуса 1 до диаметра пальца 3, устранить в конструкции стенки корпуса в виде дисков (имеющиеся в прототипе) и существенно уменьшить диаметр и длину цилиндрической части платы 12 для размещения электродвигателей 11. По сравнению с прототипом осевые габариты снижаются на толщину двух стенок корпуса, а радиальные габариты на удвоенную толщину цилиндрической части корпуса. По предварительным расчетам снижение габаритов в каждом направлении составляет 6 -10% а снижение массы - около 10% что позволяет рекомендовать привод к использованию в агрегатах авиационной и космической техники. The wave drive contains a housing 1 made in the form of a hard wheel 2 of a wave transmission with a motionless hollow finger 3 mounted on it. A hard wheel 2 is made stationary. Bearings 4 of the output shaft 5 are mounted inside the finger 3. A flexible wheel 6 of the wave transmission is rigidly mounted on the shaft 5. The wave generator 7 is installed on the housing 1 on the bearing 8. The wave generator 7 is equipped with a ring gear 9, which engages with a gear wheel 10 mounted on the shaft of the electric motor 11. In the annular space between the flexible wheel 6 and the finger 3 there is a board 12 on which is mounted an electric motor 11. The board 12 is mounted on the housing 1 by screws 13. In the wall of the housing 1 between the wave generator 7 and the closest bearing 4 of the output shaft, a channel 14 is made for outputting the wire 15 of the electric motor 11. The wave drive operates as follows. When the electric motor 11 is turned on, the rotation of its rotor through the gear wheel 10 and the crown 9 is transmitted to the wave generator 7. The wave generator 7 deforms the flexible wheel 6, engages it with the hard wheel 2 and drives the flexible wheel 6 and the shaft 5. Wire 15 exits from the housing 1 through the channel 14. The wall of the housing 1 in the area between the bearings 4 and 8 is the only place where the wire can be output, since in all other directions the electric motor 11 is surrounded by moving parts, power supply through which is possible, but extremely complex and low-tech (device of rotating contacts, etc.). Essential for the implementation of the invention is the presence of only one electric motor, but several electric motors can be used that transmit torque to the crown 9. Their location is completely similar to the location of the electric motor 11, so they are not shown in the illustrations. However, in the claims this is reflected in the generalizing attribute “board with at least one electric motor”. The combination of all these essential features allows you to reduce the diameter of the cylindrical part of the housing 1 to the diameter of the finger 3, eliminate the design of the wall of the housing in the form of disks (available in the prototype) and significantly reduce the diameter and length of the cylindrical part of the board 12 to accommodate electric motors 11. Compared with the prototype axial the dimensions are reduced by the thickness of the two walls of the housing, and the radial dimensions are doubled the thickness of the cylindrical part of the housing. According to preliminary calculations, the reduction in size in each direction is 6 -10% and the weight reduction is about 10%, which allows us to recommend a drive for use in aircraft and space technology units.