SU1703889A1

SU1703889A1 - Two-speed reduction gear

Info

Publication number: SU1703889A1
Application number: SU894731471A
Authority: SU
Inventors: Виктор Матвеевич Тимохин; Виктор Григорьевич Галенко
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Технологии Машиностроения
Priority date: 1989-08-22
Filing date: 1989-08-22
Publication date: 1992-01-07

Abstract

Изобретение относитс к машиностроению , а именно к приводам машин и механизмов , и может быть использовано в станкостроении и робототехнике. Целью изобретени вл етс повышение надежности работы передачи при повышении ее нагрузочной способности. Дл этого жестко зубчатое колесо волновой передачи и водило снабжены торцевыми зубь ми дл взаимодействи с переключающим ползуном, также снабженным зубь ми. На ползуне установлена на шлицах часть дисков посто нно замкнутой на корпус передачи дисковой муфты одностороннего действи . На входном валу внутри гибкого колеса расположен инерционный механизм переключени скоростей . 1 ил.The invention relates to mechanical engineering, in particular to drives of machines and mechanisms, and can be used in machine-tool construction and robotics. The aim of the invention is to increase the reliability of the transmission operation while increasing its load capacity. For this, the wave gear hard drive and the carrier are provided with end teeth for interacting with a switching slider also provided with teeth. A part of the disks are permanently closed on the transfer housing of the single-acting disk clutch mounted on the slider on the splines. An inertial gearshift mechanism is located on the input shaft inside the flexible wheel. 1 il.

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к приводам машин и механизмов. и может быть использовано в станкостроении и робототехнике.The invention relates to mechanical engineering, namely to drives of machines and mechanisms. and can be used in machine tools and robotics.

Целью изобретения является повышение надежности работы передачи при повышении ее нагрузочной способности.The aim of the invention is to increase the reliability of the transmission while increasing its load capacity.

На чертеже схематично изображен предлагаемый двухскоростной редуктор, продольный разрез.The drawing schematically shows the proposed two-speed gearbox, a longitudinal section.

Двухскоростной редуктор содержит корпус 1, ведущий 2 и ведомый 3 валы, планетарную и волновую передачи, два элемента управления с переключающим ползуном и дисковую муфту. Планетарная передача представляет собой наружное центральное колесо 4 с внутренним зубчатым венцом, жестко закрепленное на входном валу 2 центральное колесо 5 с внешним зубчатым венцом и установленное на входном валу 2 с возможностью вращения, водило 6 с осями и сателлиты 7. Волновая передача имеет жесткое колесо 8, жестко соединенное с центральным колесом 4, гибкое колесо 9, жестко связанное с выходным валом 3, и генератор волн, ролики 10 которого расположены на осях сателлитов 7. На жестком колесе 8 и водиле 6 выполнены торцевые эуьбья 11 и 12. которые.могут быть поочередно находиться в зацеплении с зубьями переключающего ползуна 13. Ползун 13 установлен в корпусе 1 с возможностью осевого перемещения и поворота. На ползуне 13 выполнены шлицы, на которых установлена часть дисков 14 дисковой муфты. Другая часть дисков 15 установлена на шлицах в стакане 16. который подпружинен в корпусе 1 пружинами 17 и закреплен от проворота пальцами 18. Усилие настройки пружин 17 соответствует рабочей нагрузке. На входном валу 2 внутри гибкого колеса 9 расположен инерционный механизм переключения. На валу 2 закреплен стакан 19, на проушинах 20 которого с помощью осей 21 установлены с возможностью вращения центробежные грузы 22. прижимаемые регулируемыми пружинами 23 к валу 2. В расточке груза 22, ось которой проходит через ось 21, установлен подпружиненный роликовый плунжер 24. В валу 2 выполнены продольные пазы, в которых установлены с возможностью поворота Т-образные кулачки 25. Оси поворота кулачков 25 и грузов 22 лежат в одной плоскости, перпендикулярной оси вала. К полке кулачка 25 поджат своей пружиной роликовый плунжер 24. В расточке вала 2 установлен с возможностью осевого перемещения толкатель, содержащий два стержня 26 и 27, соединенных дифференциальным винтом 28. В стержне 26 выполнены радиальные отверстия, в которых расположены выступы 29 кулачков 25. На стержни 27 установлены пальцы 30 с роликами 31. расположенными в проточке ползуна 13 с возможностью взаимодействия с ней. Приводной вал связан с валом электродвигателя. Пружины 23 отрегулированы так, чтобы грузы 22 находились в прижатом к валу 2 положении при зыключенном электродвигателе и при работе редуктора на нижней ступени скорости. При этом поворотный кулачок 25 развернут по часовой стрелке, ползун 13 находится в зацеплении с зубьями 11, т.е. соединен с корпусом 1 дисковая муфта постоянно замкнута.The two-speed gearbox contains a housing 1, a drive 2 and a driven 3 shafts, planetary and wave transmissions, two control elements with a switching slide and a disk clutch. The planetary gear is an external central wheel 4 with an internal gear rim, rigidly fixed to the input shaft 2, the central wheel 5 with an external gear rim and mounted on the input shaft 2 with rotation, carrier 6 with axles and satellites 7. The wave transmission has a hard wheel 8 rigidly connected to the central wheel 4, a flexible wheel 9, rigidly connected to the output shaft 3, and a wave generator, the rollers 10 of which are located on the axes of the satellites 7. On the hard wheel 8 and the carrier 6 there are end eyes 11 and 12. which ye.mogut be alternately be engaged with the teeth of the shift slider 13. The slider 13 is mounted in the housing 1 with the possibility of axial displacement and rotation. On the slider 13, slots are made, on which a part of the disks 14 of the disk clutch is mounted. The other part of the disks 15 is mounted on the slots in the glass 16. which is spring-loaded in the housing 1 by the springs 17 and secured against rotation by the fingers 18. The setting force of the springs 17 corresponds to the work load. On the input shaft 2 inside the flexible wheel 9 is an inertial switching mechanism. A cup 19 is fixed on the shaft 2, on the eyes 20 of which centrifugal weights 22 are mounted rotatably with the help of the axles 21. They are pressed by the adjustable springs 23 to the shaft 2. A spring-loaded roller plunger 24 is installed in the load boring 22, whose axis passes through the axis 21. the shaft 2 has longitudinal grooves in which T-cams 25 are rotatably mounted. The axis of rotation of the cams 25 and weights 22 lie in the same plane perpendicular to the axis of the shaft. A roller plunger 24 is pressed against the shelf of the cam 25 by its spring. In the bore of the shaft 2, a pusher is mounted for axial movement, containing two rods 26 and 27 connected by a differential screw 28. Radial holes are made in the rod 26, in which the protrusions 29 of the cams 25 are located. the rods 27 are mounted fingers 30 with rollers 31. located in the groove of the slider 13 with the possibility of interaction with it. The drive shaft is connected to the motor shaft. The springs 23 are adjusted so that the loads 22 are pressed against the shaft 2 with the motor turned off and the gearbox operating at the lower speed stage. In this case, the rotary cam 25 is rotated clockwise, the slider 13 is engaged with the teeth 11, i.e. connected to the housing 1, the disc clutch is permanently closed.

Двухскоростной редуктор работает следующим образом.Two-speed gearbox operates as follows.

При вращении вала 2 на нижней ступени скорость вращения передается через зубчатое колесо 5 на сателлиты 7. Так как жесткое колесо 8 соединено с корпусом 1. то сателлиты 7 обкатываются по центральному колесу 4, а ролики 10 генератора волн обкатываются по гибкому колесу 9, зубья которого входят в пазы колеса в^закрепленного жестко. Гибкое колесо 9. соединенное с выходным валом 3, получает вращение. В этом случае передаточное отношение редуктора равно произведению передаточных отношений планетарной и волновой передачи. Таким образом, исполнительный орган перемещается с замедленной скоростью. При переключении скорости вращения вала электродвигателя на более высокую ступень ведущий вал 2 начинает вращаться быстрее, центробежные грузы 22, преодолевая сопротивление пружин 23. поворачиваются вокруг оёей 21. Роликовый плунжер 24, перекатывается по полке кулачка 25 и. как только ось плунжера пересечет ось поворота кулачка, кулачок мгновенно разворачивается против часовой стрелки в левое крайнее положение. При этом выступ кулачка 25, входящий в радиальное отверстие стержня 26. перемещает толкатель с роликами 31 вправо, увлекая при этом ползун 13. Ползун 13 выходит из зацепления с зубьями и входите зацепление с зубьями 12. Водило 6 соединяется неподвижно с корпусом 1, а колесо 4 приобретает возможность свободного вращения вокруг своей оси. Вращение оси вала 2 через зубчатое колесо 5 передается на сателлиты 7. Поскольку водило 6 закреплено неподвижно, вращение далее передается на центральное колесо 4. При этом скорость вращения колеса 4 определяется передаточным отношением колеса 5 и центрального колеса 4, связанного с жестким колесом 8. При вращении колеса 8 увлекается во вращение гибкое колесо 9, связанное с выходным валом 3. Но так как при этом генератор волн продолжает обкатываться по внутренней поверхности гибкого колеса 9, оно имеет относительное вращение относительно колеса 8. Поэтому вторая максимальная скорость выходного вала 3 равна максимальной скорости входного вала 2, редуцированной передаточным отношением планетарной передачи, работающей как простая зубчатая передача, за вычетом скорости относительного вращения гибкого колеса 9 и жесткого колеса 8. При обратном переключении электродвигателя скорость изменяется в обратном порядке.When the shaft 2 is rotated at the lower stage, the speed of rotation is transmitted through the gear 5 to the satellites 7. Since the hard wheel 8 is connected to the housing 1. the satellites 7 are rolled around the central wheel 4, and the rollers 10 of the wave generator are rolled around the flexible wheel 9, the teeth of which enter the grooves of the wheel in ^ fixed rigidly. The flexible wheel 9. connected to the output shaft 3, receives rotation. In this case, the gear ratio of the gearbox is equal to the product of the gear ratios of the planetary and wave transmission. Thus, the actuator moves at a slower speed. When you switch the speed of rotation of the motor shaft to a higher stage, the drive shaft 2 starts to rotate faster, centrifugal weights 22, overcoming the resistance of the springs 23. rotate around its 21. Roller plunger 24, rolls over the shelf of the cam 25 and. as soon as the axis of the plunger crosses the axis of rotation of the cam, the cam instantly turns counterclockwise to the left extreme position. In this case, the protrusion of the cam 25, which enters the radial hole of the rod 26. moves the pusher with rollers 31 to the right, entraining the slider 13. The slider 13 disengages from the teeth and engages with the teeth 12. The carrier 6 is connected motionless with the housing 1, and the wheel 4 acquires the possibility of free rotation around its axis. The rotation of the axis of the shaft 2 through the gear wheel 5 is transmitted to the satellites 7. Since the carrier 6 is fixed, the rotation is then transmitted to the central wheel 4. The speed of rotation of the wheel 4 is determined by the gear ratio of the wheel 5 and the central wheel 4 connected to the hard wheel 8. When the rotation of the wheel 8 is involved in the rotation of the flexible wheel 9 associated with the output shaft 3. But since the wave generator continues to run on the inner surface of the flexible wheel 9, it has a relative rotation relative to the wheel 8. Therefore, the second maximum speed of the output shaft 3 is equal to the maximum speed of the input shaft 2, reduced by the planetary gear ratio, working as a simple gear, minus the speed of the relative rotation of the flexible wheel 9 and the hard wheel 8. When the motor is switched backwards, the speed changes in the reverse order .

Claims

Claim

A two-speed gearbox comprising a housing, drive and driven shafts, a planetary gear including a central wheel with external teeth rigidly connected to the drive shaft, a central wheel with internal teeth mounted for rotation, a carrier with axles and satellites mounted on the latter, wave transmission including a hard wheel rigidly connected to the central wheel with internal teeth, a flexible wheel mounted in the housing with the possibility of rotation, a wave generator with rollers mounted on the axes of water sludge, two controls with a switching slider, an inertial gear shifting mechanism, the centrifugal loads of which are mounted on the drive shaft with the possibility of rotation in a plane perpendicular to the axis of the transmission, and kinematically connected with the switching slider, and a friction clutch /, characterized in that, for the purpose of increase the reliability of the transmission while increasing its Haip-tight ability, the controls are made in the form of gear couplings, one of which is mounted on a hard wheel, and the other on a carrier, switching the floor the zun has teeth for interacting with gear couplings and is mounted in the casing with the possibility of axial movement and rotation, the friction clutch is made of a disk one, part of the disks of which is permanently closed to the casing, and the other part of the disks is mounted with the possibility of axial movement on the switching slider.