RU183330U1 - CORNER MOTOR REDUCER - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к механизмам углового перемещения с большим крутящим моментом и может быть использована в машиностроении, электромашиностроении, станкостроении и в приборостроении в качестве механизмов поворотных столов и механизмов открывания-закрывания тяжелых дверей, задвижек. Мотор-редуктор углового перемещения содержит двигатель, редуктор продольного перемещения и шток, который выполнен в виде вилки. С одной стороны вилка кинематически соединена с редуктором продольного перемещения, а с другой стороны жестко закреплена с выходным валом мотор-редуктора. Технический результат - расширение функциональных возможностей мотор-редукторов для обеспечения плавного углового перемещения, а также упрощение конструкции средств для углового перемещения. 4 ил.

The utility model relates to mechanisms of angular movement with high torque and can be used in mechanical engineering, electrical engineering, machine tool and instrument engineering as mechanisms for rotary tables and mechanisms for opening and closing heavy doors, gate valves. The angular displacement motor-reducer comprises an engine, a longitudinal displacement reducer and a rod, which is made in the form of a fork. On the one hand, the fork is kinematically connected to the longitudinal displacement reducer, and on the other hand, it is rigidly fixed to the output shaft of the geared motor. The technical result is the expansion of the functionality of gear motors to ensure smooth angular movement, as well as simplifying the design of means for angular movement. 4 ill.

Description

Полезная модель относится к механизмам углового перемещения с большим крутящим моментом и может быть использована в машиностроении, электромашиностроении, станкостроении и в приборостроении в качестве механизмов поворотных столов и механизмов открывания-закрывания тяжелых дверей, задвижек.The utility model relates to mechanisms of angular movement with high torque and can be used in mechanical engineering, electrical engineering, machine tool and instrument engineering as mechanisms for rotary tables and mechanisms for opening and closing heavy doors, gate valves.

Известен мотор-редуктор продольного перемещения (US 4850466, дата приоритета 19.05.1988), содержащий двигатель и редуктор с размещенной в корпусе передачей винт-гайка, которая соединена со штоком, установленным с возможностью продольного перемещения. Шток представляет собой длинномерную и нежесткую конструкцию, выполненную в виде двух щечек.Known motor gearbox for longitudinal movement (US 4850466, priority date 05/19/1988), comprising a motor and gearbox with a screw-nut gear located in the housing, which is connected to a rod mounted with the possibility of longitudinal movement. The stem is a long and non-rigid structure made in the form of two cheeks.

Недостатком данного технического решения является ограниченные функциональные возможности устройства, так как известный мотор-редуктор обеспечивает только продольное перемещение штока.The disadvantage of this technical solution is the limited functionality of the device, since the known gear motor provides only longitudinal movement of the rod.

Известен планетарный редуктор (RU 98509, дата приоритета 14.12.2009), содержащий, по крайней мере, одну планетарную передачу типа 3К, состоящей из трехвенцовых сателлитов, размещенных на опорных кольцах и кинематически связанных с подвижным кольцом и неподвижными кольцами, а также с солнечным колесом. С внешней стороны крайних венцов сателлитов тихоходной ступени, выполненной по схеме 3К, расположены две дополнительные опоры в виде шеек, изготовленных за одно целое с сателлитом. Кроме того, в состав конструкции включена быстроходной ступени типа 2К.Known planetary gearbox (RU 98509, priority date 12/14/2009), containing at least one planetary gear type 3K, consisting of three-gear satellites placed on the support rings and kinematically connected with the movable ring and fixed rings, as well as with the sun wheel . On the outer side of the extreme rims of the satellites of the low-speed stage, made according to the 3K scheme, there are two additional supports in the form of necks made in one piece with the satellite. In addition, the design includes a 2K high-speed stage.

Недостатком данного устройства является сложная конструкция редуктора, так как известный планетарный редуктор имеет большое количество сложных деталей, кроме того предъявляются повышенные требования к точности их изготовления и монтажа.The disadvantage of this device is the complex design of the gearbox, since the known planetary gearbox has a large number of complex parts, in addition, increased demands are placed on the accuracy of their manufacture and installation.

Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является мотор-редуктор продольного перемещения (RU 86996, дата приоритета 26.06.2009), содержащий двигатель и редуктор с размещенной в корпусе передачей винт-гайка, которая соединена со штоком, установленным с возможностью продольного перемещения. Шток выполнен в виде полого цилиндра, установленного с возможностью продольного перемещения внутри упомянутого корпуса, с которым его наружная поверхность имеет герметично-скользящее соединение.The closest analogue to the claimed utility model is a longitudinal displacement gear motor (RU 86996, priority date 06/26/2009), comprising a motor and gearbox with a screw-nut gear located in the housing, which is connected to a rod mounted with the possibility of longitudinal displacement. The rod is made in the form of a hollow cylinder, mounted with the possibility of longitudinal movement inside the said body, with which its outer surface has a hermetically-sliding connection.

Недостатком данного технического решения является ограниченные функциональные возможности устройства, так как известный мотор-редуктор обеспечивает только продольное перемещение штока. При этом во многих конструкторских задачах возникает необходимость обеспечения углового перемещения при невысоких выходных угловых скоростях, небольших мощностях мотора и плавной передаче крутящего момента.The disadvantage of this technical solution is the limited functionality of the device, since the known gear motor provides only longitudinal movement of the rod. At the same time, in many design problems, it becomes necessary to ensure angular displacement at low output angular velocities, low motor powers, and smooth transmission of torque.

Технической задачей является расширение арсенала средств для углового перемещения.The technical challenge is to expand the arsenal of tools for angular displacement.

Техническими результатами являются расширение функциональных возможностей мотор-редукторов для обеспечения плавного углового перемещения, а также упрощение конструкции средств для углового перемещения.Technical results are the expansion of the functionality of gear motors to ensure smooth angular movement, as well as simplifying the design of means for angular movement.

Технический результат обеспечивается тем, что мотор-редуктор углового перемещения, содержит двигатель, редуктор продольного перемещения и шток, который выполнен в виде вилки. С одной стороны вилка кинематически соединена с редуктором продольного перемещения, а с другой стороны жестко закреплена с выходным валом мотор-редуктора.The technical result is ensured by the fact that the angular displacement gear motor comprises a motor, a longitudinal displacement reducer and a rod, which is made in the form of a fork. On the one hand, the fork is kinematically connected to the longitudinal displacement reducer, and on the other hand, it is rigidly fixed to the output shaft of the geared motor.

Редуктор продольного перемещения представляет собой редуктор с размещенной в корпусе передачей, которая преобразует вращательное движение одного звена в возвратно-поступательное движение другого звена. Редуктор продольного перемещения может содержать передачи типа винт-гайка, шарико-винтовая, червячная или иные виды передач, в зависимости от необходимой длины и скорости углового перемещения, усилия на выходе, а также от необходимых размеров и компоновки конструкции.The longitudinal movement reducer is a reducer with a transmission located in the housing, which converts the rotational movement of one link into the reciprocating motion of the other link. The longitudinal displacement reducer may contain screw-nut, ball-screw, worm, or other types of gears, depending on the required length and speed of angular displacement, the output force, and also on the required dimensions and layout of the structure.

Кинематическое соединение представляет собой подвижное соединение, при котором обеспечивается возможность взаимного перемещения элементов. В качестве кинематического соединения могут применяться ременные, тросовые, червячные, винтовые, шарико-винтовые и другие соединения.The kinematic connection is a movable connection, which provides the possibility of mutual movement of the elements. As a kinematic connection, belt, cable, worm, screw, ball-screw and other connections can be used.

Жесткое закрепление представляет собой неподвижное соединение, при котором взаимное положение элементов остается неизменным. В качестве жесткого закрепления используются штифты, винты, болты и т.д.Rigid fastening is a fixed connection in which the relative position of the elements remains unchanged. Pins, screws, bolts, etc. are used as a rigid fastening.

Полезная модель поясняется рисунками:The utility model is illustrated by the drawings:

рис. 1 - Мотор-редуктор углового перемещения (кинематическая схема);fig. 1 - Motor gearbox angular displacement (kinematic diagram);

рис. 2 - Мотор-редуктор углового перемещения (главный вид);fig. 2 - Motor gearbox angular displacement (main view);

рис. 3 - Мотор-редуктор углового перемещения (вид сверху).fig. 3 - Motor gearbox angular displacement (top view).

рис. 4 - Мотор-редуктор углового перемещения (графическая схема).fig. 4 - Motor-reducer angular displacement (graphic diagram).

На рисунках изображены:The figures show:

1 - двигатель;1 - engine;

2 - корпус;2 - case;

3 - первая ось;3 - the first axis;

4 - электродвигатель;4 - electric motor;

5 - редуктор продольного перемещения;5 - gear longitudinal movement;

6 - вилка;6 - fork;

7 - муфта;7 - coupling;

8 - винт;8 - screw;

9 - гайка;9 - a nut;

10 - вторая ось;10 - the second axis;

11 - подшипники;11 - bearings;

12 - выходной вал мотор-редуктора.12 - output shaft of the gear motor.

Мотор-редуктора углового перемещения (рис. 1, рис. 2, рис. 3) содержит двигатель 1, состоящий из корпуса 2, на котором через подшипники (на рисунках не обозначены) и первую ось 3 установлен электродвигатель 4. Кроме того, мотор-редуктор углового перемещения включает в себя редуктор продольного перемещения 5 и шток, выполненный в виде вилки 6.The angular displacement gear motor (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3) contains an engine 1, consisting of a casing 2, on which an electric motor 4 is installed through bearings (not shown in the figures) and the first axis 3. the angular displacement reducer includes a longitudinal displacement reducer 5 and a rod made in the form of a fork 6.

Вал (на рисунках не обозначен) двигателя 1 через муфту 7 соединен с винтом 8 передачи винт-гайка, размещенной в корпусе редуктора продольного перемещения 5. Двигатель 1 создает крутящий момент на входе редуктора продольного перемещения 5.The shaft (not shown in the figures) of the motor 1 through the clutch 7 is connected to the screw-nut transmission screw 8 located in the housing of the longitudinal movement reducer 5. Engine 1 creates a torque at the input of the longitudinal movement reducer 5.

Кинематическое соединение вилки 6 и редуктора продольного перемещения 5 обеспечивается выполнением гайки 9 с вилкой 6 в виде кинематической пары, которая имеет относительное угловое перемещение. Вилка 6 с через вторую ось 10 и подшипник 11 соединена с гайкой 9.The kinematic connection of the fork 6 and the longitudinal displacement gear 5 is ensured by making the nut 9 with the fork 6 in the form of a kinematic pair, which has a relative angular displacement. The plug 6 s through the second axis 10 and the bearing 11 is connected to the nut 9.

При этом с другой стороны вилка 6 жестко закреплена с выходным валом 12 мотор-редуктора углового перемещения, с помощью штифтов (не указаны на рисунке). Первая ось 3 двигателя 1 и вторая ось 10 гайки 9, а также выходной вал 12 параллельны между собой.At the same time, on the other hand, the plug 6 is rigidly fixed to the output shaft 12 of the angular displacement gear motor using pins (not shown in the figure). The first axis 3 of the engine 1 and the second axis 10 of the nut 9, as well as the output shaft 12 are parallel to each other.

Функционирование предлагаемого технического решения происходит следующим образом (рис. 1):The functioning of the proposed technical solution is as follows (Fig. 1):

Вращение от двигателя 1 передается через муфту 7 на винт 8 редуктора продольного перемещения 5, гайка 9 которого линейно перемещается вдоль винта 8. В результате этого расстояние между первой осью 3 двигателя 1 и второй осью 10 гайки 9 изменяется, что приводит во вращение выходной вал 12.The rotation from the engine 1 is transmitted through the coupling 7 to the screw 8 of the longitudinally moving gear 5, the nut 9 of which moves linearly along the screw 8. As a result, the distance between the first axis 3 of the engine 1 and the second axis 10 of the nut 9 changes, which drives the output shaft 12 .

Двигатель 1 обеспечивает вращение винта 8 как в одну, так и в другую сторону, что позволяет создавать колебательное угловое движение выходного вала 12.The engine 1 provides the rotation of the screw 8 in one or the other direction, which allows you to create an oscillatory angular movement of the output shaft 12.

Длина углового перемещения выходного вала 12 зависит от длины винта 8 редуктора продольного перемещения 5. При использовании червячной передачи в корпусе редуктор продольного перемещения длина углового перемещения не ограничена.The length of the angular movement of the output shaft 12 depends on the length of the screw 8 of the longitudinal movement reducer 5. When using a worm gear in the housing, the longitudinal movement reducer is not limited.

Передаточное число редуктора продольного перемещения 5 зависит от длины вилки 6, в частности от расстояния между второй осью 10 и валом 12. При этом, на передаточное число также может влиять расстояние между первой осью 3 и второй осью 10.The gear ratio of the longitudinal movement reducer 5 depends on the length of the yoke 6, in particular on the distance between the second axis 10 and the shaft 12. Moreover, the distance between the first axis 3 and the second axis 10 can also affect the gear ratio.

Расчет параметров мотор-редуктора углового перемещения для подтверждения промышленной применимости (рис. 4) содержит ϕ - угол поворота выходного вала мотор-редуктора; λ - угол поворота вала двигателя (входной вал редуктора); k - шаг передачи винт-гайка; геометрические параметры мотор-редуктора: ρ0 - расстояние от первой оси 3 электродвигателя 1 до второй оси 10 гайки 9 передачи винт-гайка, ρ2 - расстояние от второй оси 10 до выходного вала 12 и l - расстояние между первой осью 3 и выходным валом 12.Calculation of the parameters of the angular displacement gear motor to confirm industrial applicability (Fig. 4) contains ϕ - the angle of rotation of the output shaft of the gear motor; λ is the angle of rotation of the motor shaft (input shaft of the gearbox); k is the transmission step of the screw-nut; geometrical parameters of the geared motor: ρ0 is the distance from the first axis 3 of the electric motor 1 to the second axis 10 of the screw-nut transmission nut 9, ρ2 is the distance from the second axis 10 to the output shaft 12, and l is the distance between the first axis 3 and the output shaft 12.

Точнее передаточное число i редуктора определяется по выражениюMore precisely, the gear ratio i is determined by the expression

где

Where

Таким образом, мотор-редуктор углового перемещения, содержащий двигатель, редуктор продольного перемещения и шток в виде вилки, кинематически соединенный с редуктором продольного перемещения с одной стороны и жестко закрепленный с выходным валом с другой, обеспечивает плавное угловое перемещение этого вала, при этом упрощается конструкция средства для углового перемещения за счет отсутствия сложных передач и деталей в редукторе.Thus, the angular displacement motor-reducer, comprising an engine, a longitudinal displacement reducer, and a fork-shaped rod kinematically connected to a longitudinal displacement reducer on one side and rigidly fixed to the output shaft on the other, provides smooth angular displacement of this shaft, while simplifying the design means for angular movement due to the absence of complex gears and parts in the gearbox.

Claims (1)

Мотор-редуктор углового перемещения, содержащий двигатель, редуктор продольного перемещения и шток, отличающийся тем, что шток выполнен в виде вилки, с одной стороны кинематически соединенной с редуктором продольного перемещения, а с другой стороны жестко закрепленной с выходным валом.An angular displacement motor-reducer comprising an engine, a longitudinal displacement reducer and a rod, characterized in that the rod is made in the form of a fork, kinematically connected on one side to a longitudinal displacement reducer and, on the other hand, rigidly fixed to the output shaft.

Images