WO2007011256A1 - Flat waveform transmission - Google Patents
Flat waveform transmission Download PDFInfo
- Publication number
- WO2007011256A1 WO2007011256A1 PCT/RU2006/000199 RU2006000199W WO2007011256A1 WO 2007011256 A1 WO2007011256 A1 WO 2007011256A1 RU 2006000199 W RU2006000199 W RU 2006000199W WO 2007011256 A1 WO2007011256 A1 WO 2007011256A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- gear
- flexible
- wheel
- output link
- link
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H49/00—Other gearings
- F16H49/001—Wave gearings, e.g. harmonic drive transmissions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
- B60N2/02—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles the seat or part thereof being movable, e.g. adjustable
- B60N2/22—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles the seat or part thereof being movable, e.g. adjustable the back-rest being adjustable
- B60N2/225—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles the seat or part thereof being movable, e.g. adjustable the back-rest being adjustable by cycloidal or planetary mechanisms
- B60N2/2251—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles the seat or part thereof being movable, e.g. adjustable the back-rest being adjustable by cycloidal or planetary mechanisms with gears having orbital motion, e.g. sun and planet gears
Definitions
- the product relates to rotational motion transmission devices, in particular, to wave gears and is intended for use in gears, for example, gearboxes or in adjusting mechanisms in various fields of technology.
- wave gears or hereinafter abbreviated - gears
- a wave generator or hereinafter abbreviated as a generator
- a flexible gear wheel or hereinafter abbreviated as a flexible wheel
- a rigid gear wheel or further abbreviated as hard wheel
- a flexible wheel typically has a radially deformable part of the generator and a non-deformable part associated with the output link.
- the described structures have a high ability to absorb the load with small dimensions in the radial direction. However, due to the need to separate the flexible wheel into deformable and non-deformable parts, the dimensions of the gears in the axial direction are very significant.
- a close technical solution to the claimed design is a wave gear transmission described in the invention DE 10021236; F16H1 / 32; 11/15/2001, containing a planetary wave generator connected to the input link, a hard gear connected to the first output link, and a flexible gear gear meshed with the outer teeth with the hard gear and the internal gear teeth with the gears of the satellites of the planetary wave generator .
- the rotation from the flexible wheel to the second output link is transmitted by flexible spokes having an arcuate or S-shape, allowing the flexible wheel to deform in the radial direction.
- a particular case of this invention is a variant in which the spokes are straight in shape, but approximately in the middle, and the parts of the spokes attached to the flexible wheel are engaged with the spokes connected to the hub of the output link.
- This design allows to reduce the dimensions of the wave transmission in the axial direction due to the connection of the flexible wheel with the output link in the zone of deformation of the flexible wheel, but does not allow to bring the output link directly to the zone of deformation of the flexible wheel due to insufficient, in this case, stiffness of the spokes. Because of this, the possibility of axial size reduction is not fully utilized.
- Known designs in which the connection of the flexible wheel with the output link is made in the immediate vicinity of the zone of engagement of the flexible wheel with a rigid wheel.
- the invention Na198079, 1967, which presents the construction of a wave gear train containing a generator connected to the input link, a hard wheel connected to the first output link, and a flexible wheel connected to the second output link by engaging the protrusions on the end surface of the flexible wheel (or hereinafter abbreviated as protrusions) for cylindrical or prismatic radial guides,
- the unique advantage of this design is that it provides the smallest possible dimensions of the gear in the axial direction, making it practically flat, and the disadvantages that impede its use are the result of the fact that the surface points of each protrusion of the flexible wheel move relative to the fixed output links along curved closed paths elongated in the radial direction, and interact, in this case, with points located on the rectilinear generatrices of the cylindrical surface or prismatic surface of the guides of the output link.
- the fact that the points of the flexible wheel move along closed curved paths can be understood by referring to the chapter devoted to wave transmissions of the book by M.N.
- Ivanov “Details of cars” of the 1984 edition or speculatively, imagining a point located on a section of the flexible wheel with variable curvature, which moves away from the center of rotation with increasing curvature and approaches with decreasing curvature of the site.
- the point shifts towards the section with greater curvature from its two neutral positions corresponding to the maximum and minimum curvature of the flexible wheel, with respect to which the curvature in both directions is the same.
- a point located on a portion of a flexible wheel with a variable curvature and dividing this portion into two sections of the same length will be shifted in a circumferential direction towards a portion with a greater curvature, that is, the angle bounding the portion with a greater curvature will be smaller than the angle bounding plot with less curvature.
- the rectilinear generators of cylindrical or prismatic guides must pass along the tangent to the motion path of the protrusion points interacting with them. That is, each protrusion, making one cycle of its movement along a closed trajectory, once touches one guide adjacent to it and once another. This means that at that moment in time when two protrusions that are in opposite phases of the cycle of their motion touch the guides, there is no play in the mesh. But, at the next point in time, when the protrusions move away from the guides, a backlash will appear and, then, will disappear again when the next pair of protrusions will be taken away from the guides.
- the maximum number of pairs that can simultaneously touch rectilinear guides is small, it is equal to the number of pairs with matching phases of the cycle and does not depend on the total number of protrusions, for example, in a two-wave transmission there can be no more than two, but in a three-wave transmission no more than three.
- the described structures have features that coincide with the essential features of the claimed invention. Together with common to both designs; a generator associated with the input link; a hard wheel associated with the first output link; the flexible wheel associated with the second output link, in the first example it is the presence, in addition to external, internal teeth on the flexible wheel, engaged with the planetary wave generator satellites, and in the second example, the protrusions on the end of the flexible wheel, engaged with the jumpers between the holes of the second output link, which includes these protrusions, moreover, jumpers serve as guides.
- the closest analogue of the claimed inventions can be called the invention Ns 198079, 1967.
- This design provides the axial dimensions of the wave gear, but its operability is limited by the following problems: there is a play in the connection of the flexible wheel with the output link, which reduces the accuracy and smoothness of the transmission, reduces its ability to transmit torque from the flexible wheel to the output link and perceive the load, especially the dynamic, from external forces by the output links; play can be reduced, and the accuracy and smoothness of transmission can be increased by increasing the number of protrusions at the end of the flexible wheel that engage, but this will lead to a decrease in the length of the protrusions in the circumferential direction, and therefore to a decrease in their strength and stiffness, while each protrusion It experiences significant loads during transmission of torque due to the small number of protrusions interacting with the guides at the same time. Disclosure of inventions.
- the objective of the group of inventions is to improve the performance of a flat, that is, extremely compact in axial direction, wave gear transmission, in which the flexible wheel is connected to the output link by engaging the end protrusions of the flexible wheel behind the jumpers between the holes of the output link in the immediate vicinity of the gear zone of the flexible wheel with the rigid the wheel.
- Improving operability means increasing the ability of wave transmission to transmit torque from the flexible wheel to the output link and to absorb the load from external forces by the output links, as well as increasing the accuracy and smoothness of the transmission.
- the essence of the first invention lies in the fact that in the wave gear containing one input link associated with the wave generator, and two output links, the first of which is connected to the hard gear and the second to the flexible gear containing on the end surface the protrusions entering the holes of the second output link, the shape of the surface forming each hole corresponds to the surface tangent to the surface of the protrusion entering it in any position occupied by it when moving relative to this hole
- each protrusion moving along a closed curved path relative to the second output link will always touch the surface forming the hole into which this protrusion enters, and every two protrusions that are in opposite phases of the cycle of their movement, they will prevent the output link from turning relative to the flexible wheel - one in one and the other in the other direction - thus transmitting torque and obstructing play.
- all protrusions at any moment of time interact with the output link, and the more of them there are, the less the load on each of them.
- the technical results of this invention are as follows: reduction or complete absence of play; increasing the strength and stiffness of the connection of the flexible wheel with the output link due to the greater number of protrusions interacting with the output link at one time; increased accuracy and smoothness of transmission as a result of a decrease or complete absence of play.
- the essence of the second invention lies in the fact that in a wave gear transmission containing one input link connected to a wave generator, and two output links, the first of which is connected with a hard gear and the second with a flexible gear containing on the end surface
- the wave generator is made in the form of a planetary wave generator, consisting of a sun gear rigidly connected to the input link of at least two gears of the satellites included meshing with the sun gear and the internal gear rim of the flexible wheel; moreover, each protrusion on the end surface of the flexible gear contains at least one tooth, which is a continuation of the tooth of at least one of the outer or inner rim of the flexible gear.
- each protrusion at the end of the flexible wheel with at least one tooth which is a continuation of the tooth of the outer or inner rim of the flexible wheel.
- the outer and inner teeth of the flexible wheel are located relative to each other so that opposite each external tooth there is an internal tooth in the radial direction of the undeformed wheel, and each protrusion at the end of the flexible wheel is an extension of the part of the flexible wheel in the axial direction and contains at least one pair of teeth: one outer and one inner tooth.
- each protrusion contains two pairs of teeth.
- each protrusion is H-shaped and resembles an I-beam, which has good bending resistance.
- the shear resistance also increases due to an increase in the cross-sectional area of the protrusion due to the cross-sectional area of the teeth.
- each protrusion on the end of the flexible wheel contains two pairs of teeth, moreover, the protrusions are evenly distributed, for example, through one tooth.
- This option also contributes to the solution of the problem, in which each protrusion at the end of the flexible wheel equally resists circumferential forces in both directions, for which it is made symmetrical with respect to the plane of symmetry of the protrusion passing through the axis of the undeformed flexible wheel.
- the technical results of the second invention will be: in one case, increasing the strength and stiffness of the connection of the flexible wheel with the output link is if you apply the proposed reinforcement of the protrusions and not increase, while the total number of protrusions in engagement with the same gear sizes; or, in another case, increasing the accuracy and smoothness of the transmission, as well as reducing the backlash - this is if you increase the total number of protrusions, and the proposed reinforcement of the protrusions is used to compensate for the loss of strength caused by a decrease in their length in the circumferential direction. It is possible to obtain both technical results by combining the increase in the number of protrusions in a transmission of the same size with the reinforcement of each protrusion proposed in this invention.
- a third invention is a wave gear train comprising one input link
- the flexible gear contains protrusions at the second end
- the second output link further comprises another part coaxial to the flexible wheel located on the other side of the first output link containing openings; moreover, the protrusions at the second end of the flexible wheel enter the holes of the second part of the second output link with the possibility of moving in them when the flexible wheel is deformed by the wave generator.
- an increase in the strength and rigidity of the connection of the flexible wheel with the output link is achieved by increasing the number of protrusions of the flexible wheel interacting with the second link due to the protrusions on the second end surface of the flexible wheel interacting with the second part of the second output link. But this positive effect of the described option is not limited.
- the protrusions on the second end of the flexible wheel are offset from the protrusions on the first end in order to be in relation to them in different phases of the movement cycle relative to the openings of the second output link caused by the deformation of the flexible wheel by the wave generator .
- the technical results of the third invention will be: in one case, increasing the strength and stiffness of the connection of the flexible wheel with the output link due to the protrusions on the second end surface of the flexible wheel interacting with the second part of the second output link is, if not increase, while the number of protrusions at each end of the flexible wheel with the same gear sizes; or, in another case, increasing the accuracy and smoothness of the transmission, as well as reducing the play — this is if you increase the number of protrusions at each end of the flexible wheel, and use the increase in the strength and stiffness of the connection of the flexible wheel with the output link proposed in this invention to compensate for the loss of strength and the rigidity of the connection caused by a decrease in the length of the protrusions in the circumferential direction. It is possible to obtain both technical results in the transmission of the same dimensions when combining the proposed reinforcement of the flexible wheel connection with the output link with an increase in the number of protrusions at each end of the flexible wheel.
- a fourth invention is a wave gear train comprising one input link coupled to a wave generator and two output links, the first of which is connected to a hard gear
- SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) a wheel, and the second with a flexible gear wheel containing on the end surface protrusions entering the holes of the second output link with the possibility of movement in them when the flexible wheel is deformed by a wave generator, in which the protrusions on the end of the flexible wheel are made to elastically deform in the circumferential direction and at least one of the output links contains a stop for the other link, restricting the movement of links along the axis in the direction from each other and located relative to the other link with a gap.
- the forces of the circumferential direction from the surfaces of the openings of the output link act on the projections of the flexible wheel.
- the interacting surfaces of the abutment and the output link contain end slots made with the possibility of engagement with axial movement of the links from each other.
- the slots in different versions, have a rectangular, trapezoidal, triangular or sawtooth profile shape.
- chamfers are made on the edges of the holes on the side of the flexible wheel, which contribute to the bending of the protrusions and reinforce the axial component of the forces of interaction of the output link and the flexible wheel.
- an elastic washer is installed between the shoulder of the input link and the output link, which is deformed when the axial component of the interaction force of the second output link and the flexible wheel acts on it.
- the technical results of the fourth invention will be: in one case, an increase in the strength and stiffness of the connection of the flexible wheel with the output link due to the redistribution of the load from the end protrusions of the flexible wheel, in case of elastic bending caused by this load, to the output links is if you do not increase, however, the number of protrusions on the end of the flexible wheel with the same transmission dimensions; or, in another case, increasing the accuracy and smoothness of the transmission, as well as reducing the play — this is if you increase the number of protrusions on the end of the flexible wheel, and use the increase in the strength and stiffness of the connection of the flexible wheel with the output link proposed in this invention to compensate for the loss of strength and stiffness connection caused by a decrease in the length of the protrusions in the circumferential direction. It is possible to obtain both technical results with an optimal increase in the number of protrusions in engagement in the transmission of the same dimensions, together with the increase in strength and rigidity of the connection of the flexible wheel with the output link
- a flange concentric with respect to the rigid wheel, made on the first output link, for centering along the inner surface concentric with respect to the holes of the sample, made on the second output link.
- a centering collar concentric with respect to the holes is made at the second output link, and a sample concentric with respect to the rigid wheel for receiving the collar is made at the first.
- SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) In both cases, the selection is made with the possibility of placement and rotation of the flange in it with a minimum clearance.
- the preferred shape for the outer surface of the shoulder and the inner surface of the sample is cylindrical. The bead takes on the radial component of the load acting on the output links, and thereby unloads the protrusions of the flexible wheel, leaving only the circumferential component on them.
- the protrusions will be more evenly loaded, due to their lower rigidity, it will be possible to increase the interference fit when they are connected to the second link.
- FIG. 1 shows a section along the axes of the output links 20 and 30 of the plane wave transmission 1 assembly.
- FIG. 2 shows the details of a plane wave transmission 1 shifted from the assembled position along a common axis taking into account the assembly sequence: input link 10 with a sun gear 11 of the planetary wave generator 5; three satellites 50 of the planetary wave generator 5 with outer teeth 51 and end surfaces 52; output link 20 with a hard wheel 21; output link 30 with holes 33; flexible wheel 40 with projections 43.
- FIG. 3 shows a view of a plane wave transmission 1 assembly from the side of the second output link 30; the location of the protrusions 43 of the flexible wheel 40 in the holes 33 of the second output link 30 is visible.
- Figure 4 shows a view of one hole 33 of the second output link 30 with the protrusions 43 of the flexible wheel 40 of the flat wave transmission 1 assembled therein.
- the contour of the hole 33 is visible, which is the projection of the surface 34 forming this hole onto the plane of the drawing.
- the contours of the protrusions 43 of the flexible wheel 40 are visible in different positions occupied by them when moving relative to this hole 33 caused by the deformation of the flexible wheel 40 by the wave generator. It can be seen that the contour of the hole 33 corresponds to the line tangent to the contours of the protrusions 43 in all positions.
- FIG. 5 shows the wave transmission 2 assembly
- FIG. 6 shows a section thereof. It can be seen how the input link 10 delimits part 30 in the axial direction by its shoulder 14, and the part 30 'of the output link 130 with the latch 13; it can be seen how axially fixed between the two parts 30 and 30 'of the second output link 130 of the satellite 50; it is seen how the centering shoulders 22 and 22 'of the output link 120 enter the recesses 31 and 31' of the output link 130, respectively; it is seen how the protrusions 43 and 43 'of the flexible wheel 40 enter the holes 33 and 33' of the parts 30 and 30 'of the second output link 130, respectively.
- FIG. 7 shows details of a planar wave transmission 2 shifted from an assembly position along
- SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) the common axis, taking into account the assembly sequence: input link 10 with the sun gear 11 of the planetary wave generator 5; three satellites 50 of the planetary wave generator 5 with outer teeth 51 and end surfaces 52; output link 120 with a rigid gear wheel 21 and centering collars 22 and 22 '; two parts 30 and 30 1 of the second output link 130 with holes 33 and 33 '; flexible wheel 140 with projections 43 and 43 '.
- FIG. 8 shows the wave transmission 3 assembly
- FIG. 9 shows its section. It is seen how the input link 10 with its shoulder 14 limits the output link 30 in the axial direction, and the output link 20 with the shoulder with the latch 13; it can be seen how axially fixed between the output links of the satellite 50; it is seen how the centering collar 22 of the output link 20 enters the recess 31 of the output link 30; it is seen how the protrusions 43 of the flexible wheel 40 enter the holes 33 of the second output link 30; the emphasis 60 is fixed on the link 20 and interacting with the end slots 35 of the link 30; the stop 60 'is visible, mounted on the link 30 and interacting with the link 20.
- FIG. 10 shows the details of a plane wave transmission 3 shifted from the assembled position along the common axis taking into account the assembly sequence: input link 10 with a sun gear 11 of a planetary wave generator 5; three satellites 50 of the planetary wave generator 5 with outer teeth 51 and end surfaces 52; output link 20 with a rigid gear wheel 21 and end splines 25; output link 30 with holes 33 and end slots 35; flexible wheel 40 with projections 43; emphasis 60 with end slots 61 and supporting surfaces 62 includes an additional view in a rotated position; the stop 60 'with the end slots 61' and the supporting surfaces 62 'also contains an additional view in the rotated position.
- FIG. 11 shows two wave transmissions 2, in the holes 12 of the input links 10 of which a shaft 400 enters, the cross-sectional shape of which corresponds to the shape of the holes 12.
- FIG. 12 shows a school desk 300 with a base 310, two rack parts 320 and 330, a countertop 340, connected in series by hinges, each of which has a wave transmission 2 so that its output links are rigidly connected to the connected elements.
- the plane wave transmission 1 (FIGS. 1 and 2), in which the first two inventions are implemented, includes a planetary wave generator 5 and comprises: an input link 10 with a sun gear 11; three satellites 50 of the planetary wave generator 5; output link 20 with a hard wheel 21; output link 30 with holes 33; flexible wheel 40 with projections 43.
- the input link 10 contains an opening 12 with faces for receiving torque, a shoulder 14, a shoulder 13 with a locking latch, a sun gear 11 with external teeth.
- the satellites 50 contain external teeth 51, two end surfaces 52, fixing the satellites in the axial direction relative to the surfaces 32 and 23 of the output links.
- the output link 20 comprises a hard gear 21 with internal teeth; shoulder 22 for
- SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) centering with the output link 30 on the inner surface of the sample 31; part 25 for connecting to the elements of other devices and corresponding to them in shape, for example, it can be made in the form of a flange, pulley or sprocket.
- the flexible wheel 40 comprises external teeth 41 engaged with the internal teeth 21 of the hard wheel 20; internal teeth 42 engaged with external teeth 51 of satellites 50; protrusions 43 included in the holes 33 of the output link 30 and interacting with the surfaces 34 forming the holes 33; the outer 41 and inner 42 teeth are located relative to each other so that opposite each outer tooth 41 is the inner tooth 42 in the radial direction of the undeformed flexible wheel 40, and each protrusion 43 at the end of the flexible wheel 40 is an extension of the axial part of the flexible wheel 40 direction and contains at least one pair of teeth: one outer 44, which is a continuation of the tooth 41 of the outer rim, and one inner 45 tooth, which is the continuation of the tooth 42 of the inner rim, located opposite each other in the radial direction of the undeformed flexible wheel 40.
- each protrusion 43 contains two pairs of teeth 44 - 45, moreover, the protrusions 43 are evenly distributed through one tooth, and the teeth 44 and 45, on the protrusion 43, are located symmetrically with respect to the plane of symmetry of the protrusion 43 passing through the axis of the undeformed flexible wheels 40.
- the best option is with three pairs of teeth on the protrusion with the location of the protrusions through two or three teeth, and for a wave gear with a large tooth, the best option is with one pair of teeth on each protrusion with protrusions through one tooth.
- the output link 30 includes holes 33 for receiving the protrusions 43 of the flexible wheel 40 (FIG. 3); surface 32 for guiding the satellites 50 by interacting with their surfaces 52; the inner surface of the sample 31 for centering with the shoulder 22 of the output link 20; part 35 for connecting to the elements of other devices and corresponding in shape, for example, it can be made in the form of a flange, pulley or sprocket.
- the holes 33 of the output link 30 are formed by surfaces 34 interacting with and receiving from the protrusions 43 of the flexible wheel 40 torque.
- each hole 33 is formed by points equidistant from the surface tangent to the surface of the protrusion 43 entering this hole in any position occupied by it when moving relative to this hole 33, caused by the deformation of the flexible wheel 40 by the wave generator 2, inward direction of the hole 33 at a distance corresponding to a given tightness (FIGS. 3 and 4).
- the plane wave transmission 1 works as follows: the rotation from the input link 10 through the sun gear 11 is transmitted to the gears - satellites 50, which roll along the sun gear 11 and the inner gear rim 42 of the flexible wheel 40.
- the flexible wheel 40 is pressed by its satellites 50 the outer rim 41 to the inner teeth 21 of the hard gear wheel 20,
- Projections 43 at the end of the flexible wheel 40, moving together with the flexible wheel 40 act on the surface 34 of the holes 33 of the second output link 30,
- the plane wave transmission 2 (FIGS. 5, 6 and 7), in which the first three inventions are implemented, includes a planetary wave generator 5 and comprises: an input link 10 with a sun gear 11; three satellites 50 of the planetary wave generator 5; output link 120 with hard gear 121; two parts 30 and 30 'of the output link 130 with holes 33 and 33'; flexible wheel 140 with projections 43 and 43 '.
- Input link 10 is identical to the described input link 10 in wave transmission 1
- Satellites 50 are identical to the described satellites 50 in wave transmission 1.
- the output link 120 contains a hard wheel 121 with internal teeth, a shoulder 22 for centering with a part of the output link 30 along the inner surface of the sample 31 and a shoulder 22 'for centering with a part of the output link 30 x on the inner surface of the sample 31 ⁇ part 25 for connecting to other elements devices and corresponding in shape, for example, it can be made in the form of a flange, pulley or sprocket.
- the flexible gear 140 differs from the flexible gear 40 of the wave gear 1 described above in that it comprises a plane of symmetry extending perpendicular to its axis and, therefore, protrusions 43 "at the second end symmetrical to the protrusions 43 with respect to this plane.
- the output link 130 contains two symmetrical relative to the plane of symmetry of the flexible wheel 40, passing perpendicular to its axis, parts 30 and 30 '. A portion 30 identical to the second output link 30 of the wave gear 1 is described above (FIGS. 3 and 4).
- the plane wave transmission 3 (FIGS. 8, 9 and 10), in which the first, second and fourth inventions are implemented, includes a planetary wave generator 5 and comprises: an input link 10 with a sun gear 11; three satellites 50; output link 220 with focus 60; output link 230 with an emphasis of 60 '; flexible wheel 40 with projections 43.
- the input link 10 is identical to the described input link 10 in the wave transmission 1.
- the satellites 50 are identical to the described satellites 50 in the wave transmission 1.
- the output link 220 differs from the output link 20 of the wave transmission 1 by the presence of end slots 24, made on the outer end surface with the possibility of engagement with the end the slots 61 'of the stop 60' with the axial movement of the link 220 from the link 230, and the presence of the stop 60.
- the stop 60 comprises end slots 61 adapted to engage with end slots 36 of the output link 230 while axially moving the links 230 and 220 from each other and the surface 62 for connecting to the output link 220 from the side of the output link 230.
- the flexible wheel 40 contains external teeth 41 engaged with the internal teeth 21 of the hard wheel 20, internal teeth 42 engaged with the external teeth 51 of the satellites 50, protrusions 43 entering the opening 33 of the output link 30 and interacting with the inner surface
- the output link 230 differs from the output link 30 of the wave transmission 1 by the presence of end slots 36, made on the outer end surface with the possibility of engagement with the end slots 61 of the stop 60 when the axial movement of the links 230 and 220 from each other, and the presence of the stop 60 ' .
- An abutment 60 ' comprises end slots 61' adapted to engage with end slots 24 of the output link 220 while axially moving the links 230 and 220 from each other and the surface 62 'to connect to the output link 230 from the side of the output link 220.
- the interacting surfaces similarly to the described wave transmission 3, are provided with splines made with the possibility of engagement with axial movement of the parts 30 and 30 'of the output link 130 from the output link 120.
- a feature of the claimed wave transmission mechanism is that it is extremely compact in the axial direction, we can say that it is flat. In addition, it is very simple and cheap, especially if its parts are injection molded from plastic because of the convenient form for molding parts.
- the mechanism can be used to transmit rotational motion as a gearbox.
- the two parts 30 and 30 'of the second output link 130 are fixed, that is, made stationary, and the first output link 120 is made in the form, for example, of a pulley for a drive cable, a pulley of a belt drive, a chain sprocket or a gear wheel transmission, then as such the mechanism can be used for various drives with low or moderate load, for example, screens or closing elements of window or door openings, rolled up, or for drives of children's toys, for example, cranes in or dump trucks.
- wave transmission 3 can be applied with stops 60 ', made in the form of rings and fixed to the output links 230 from the drum side, interacting, in case of exceeding the external load on the drum above a certain predetermined limit, with their slots 61 'with splines 24 output links 220 located on a larger diameter than the diameter of the drum,
- the mechanism can be used in different designs to adjust the angle between any elements. For example, it can be used to adjust the angle of the seatback of any
- the mechanism can be used in different designs not only to adjust the angle between any elements, but also, more broadly, to regulate the position of these elements in space.
- it can be integrated into the hinge of the lever structure in such a way that its output links will be connected to the levers of this structure or they themselves will be levers of this structure. In this case, the rotation from the input link is transmitted to both output links and sets the levers in motion.
- the adjustable elements In the event that the adjustable elements have a considerable length with insufficient rigidity, they can be connected by two or more hinges with built-in mechanisms in which the input links are located on the same axis and are connected by a shaft, as shown in FIG. 11, with the possibility of transmitting torque. In this case, when the shaft rotates, the output links will rotate synchronously, driving the adjustable elements.
- the school desk 300 contains a base 310, on which a stand is pivotally mounted, consisting of two pivotally connected parts 320 and 330, on which a tabletop 340 is pivotally mounted.
- a wave transmission 2 is integrated into each of the three hinges so that the base is connected to the output link 120, the lower part of the rack is connected to the output link 130 of the wave transmission 2, built into the lower hinge.
- the lower part of the rack is connected to the output link 130 of the wave gear 2 integrated into the middle hinge, the output link 120 of which is connected to the upper part of the rack.
- the upper part of the rack is connected to the output link 120 of the wave transmission 2, built into the upper hinge, the output link 130 of which is connected to the tabletop.
- the hinges can be made single or, to reduce distortions, paired, as shown in FIG. eleven.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Retarders (AREA)
Abstract
The object of the invention relates to flat waveform transmissions and can be used in reducers or regulating mechanisms, in various areas of technology. The four inventions aim at improving the operation capacity of the flat waveform transmission in which a flexible wheel (140) is connected to an output joint (130) in the deformable part through engaging its end projections (43 and 43') with the connections between the openings (33 and 33') of the output joint (130). For this purpose, rigidity and resistance of the connection are to be increased, looseness is to be eliminated and transmission smoothness and precision are to be ensured thanks to the following: shape of the openings (33 and 33') which ensures a permanent contact of the output joint (130) with the projections (43 and 43') of the flexible wheel (140); reinforcement of the projections (43 and 43') by the teeth (44 and 45, 44' and 45') of the flexible wheel (140); forming the projections (43 and 43') interacting with the output joint (130) on the two ends of the flexible wheel (140); reduction of the load acting on the end projections (43 and 43') of the flexible wheel (140) in case of their flexible torsion, caused by such load, and the redistribution of a part of it to the output joints (120 and 130) by means of interaction with axial supports (60 and 60').
Description
ПЛОСКАЯ ВОЛНОВАЯ ПЕРЕДАЧА Область техники. PLANE WAVE TRANSMISSION Field of technology.
Изделие относится к устройствам передачи вращательного движения, в частности, к волновым зубчатым передачам и предназначено для использования в передаточных механизмах, например, редукторах или в регулировочных механизмах в разных областях техники.The product relates to rotational motion transmission devices, in particular, to wave gears and is intended for use in gears, for example, gearboxes or in adjusting mechanisms in various fields of technology.
Предшествующий уровень техники.The prior art.
Из уровня техники известны конструкции волновых зубчатых передач (или далее сокращенно - передач), содержащие входное звено, связанное с генератором волн (или далее сокращенно - генератором), гибкое зубчатое колесо (или далее сокращенно - гибкое колесо) и жёсткое зубчатое колесо (или далее со- кращенно - жёсткое колесо), связанные с выходными звеньями. Гибкое колесо обычно имеет деформируемую в радиальном направлении генератором часть и недеформируемую часть, связанную с выходным звеном. Описанные конструкции обладают высокой способностью воспринимать нагрузку при малых габаритах в радиальном направлении. Однако вследствие необходимости разделения гибкого колеса на деформируемую и недеформируемую части, размеры передач в осевом направлении весьма значительны. Известны конструкции, в которых соединение гибкого колеса с выходным звеном выполнено в деформируемой части гибкого колеса. Близким техническим решением к заявляемой конструкции является волновая зубчатая передача, описанная в изобретении DE 10021236; F16H1/32; 15.11.2001, содержащая планетарный генератор волн, связанный с входным звеном, жёсткое зубчатое колесо, связанное с первым выходным звеном, и гибкое зубчатое колесо, входящее в зацепление наружными зубьями с жёстким коле- сом, а внутренними зубьями с зубчатыми колёсами сателлитами планетарного генератора волн. Вращение от гибкого колеса ко второму выходному звену передаётся гибкими спицами, имеющими дугообразную или S-образную форму, позволяющими гибкому колесу деформироваться в радиальном направлении. Частным случаем данного изобретения является вариант, в котором спицы имеют прямую форму, но разъединены, примерно, посредине и части спиц, присоединённые к гибкому колесу, входят в зацепление со спицами, при- соединёнными к ступице выходного звена. Такая конструкция позволяет уменьшить размеры волновой передачи в осевом направлении за счёт соединения гибкого колеса с выходным звеном в зоне деформирования гибкого колеса, но не позволяет приблизить выходное звено непосредственно к зоне деформирования гибкого колеса из-за недостаточной, в этом случае, жёсткости спиц. Из-за этого возможности уменьшения размеров в осевом направлении использованы не полностью. Известны конструкции, в которых соединение гибкого колеса с выходным звеном выполнено в непосредственной близости от зоны зацепления гибкого колеса с жёстким колесом. Например, изобретение Na198079, 1967г., в котором представлена конструкция волновой зубчатой передачи, содержащей генератор, связанный с входным звеном, жёсткое колесо, соединённое с первым выходным звеном, и гибкое колесо, связанное со вторым выходным звеном путем зацепления выступов на торцевой поверхности гибкого колеса (или далее сокращенно - выступов) за цилиндрические или призматические радиальные направляющие,The prior art designs of wave gears (or hereinafter abbreviated - gears) containing an input link associated with a wave generator (or hereinafter abbreviated as a generator), a flexible gear wheel (or hereinafter abbreviated as a flexible wheel) and a rigid gear wheel (or further abbreviated as hard wheel) associated with output links. A flexible wheel typically has a radially deformable part of the generator and a non-deformable part associated with the output link. The described structures have a high ability to absorb the load with small dimensions in the radial direction. However, due to the need to separate the flexible wheel into deformable and non-deformable parts, the dimensions of the gears in the axial direction are very significant. Known designs in which the connection of the flexible wheel with the output link is made in the deformable part of the flexible wheel. A close technical solution to the claimed design is a wave gear transmission described in the invention DE 10021236; F16H1 / 32; 11/15/2001, containing a planetary wave generator connected to the input link, a hard gear connected to the first output link, and a flexible gear gear meshed with the outer teeth with the hard gear and the internal gear teeth with the gears of the satellites of the planetary wave generator . The rotation from the flexible wheel to the second output link is transmitted by flexible spokes having an arcuate or S-shape, allowing the flexible wheel to deform in the radial direction. A particular case of this invention is a variant in which the spokes are straight in shape, but approximately in the middle, and the parts of the spokes attached to the flexible wheel are engaged with the spokes connected to the hub of the output link. This design allows to reduce the dimensions of the wave transmission in the axial direction due to the connection of the flexible wheel with the output link in the zone of deformation of the flexible wheel, but does not allow to bring the output link directly to the zone of deformation of the flexible wheel due to insufficient, in this case, stiffness of the spokes. Because of this, the possibility of axial size reduction is not fully utilized. Known designs in which the connection of the flexible wheel with the output link is made in the immediate vicinity of the zone of engagement of the flexible wheel with a rigid wheel. For example, the invention Na198079, 1967, which presents the construction of a wave gear train containing a generator connected to the input link, a hard wheel connected to the first output link, and a flexible wheel connected to the second output link by engaging the protrusions on the end surface of the flexible wheel (or hereinafter abbreviated as protrusions) for cylindrical or prismatic radial guides,
1 ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
закреплённые на выходном звене. Соотношение размеров, входящих в зацепление элементов, выбрано из условия свободной деформации гибкого колеса под действием генератора волн.1 SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) fixed on the output link. The ratio of the sizes included in the engagement of the elements is selected from the condition of free deformation of the flexible wheel under the action of a wave generator.
Уникальное достоинство такой конструкции заключается в том, что она обеспечивает минимально возможные размеры передачи в осевом направлении, позволяя сделать её практически плоской, а недос- татки, препятствующие её применению, являются следствием того, что точки поверхности каждого выступа гибкого колеса совершают движение относительно неподвижного выходного звена по криволинейным замкнутым траекториям, вытянутым в радиальном направлении, а взаимодействуют, при этом, с точками, расположенными на прямолинейных образующих цилиндрической или призматической поверхности направляющих выходного звена. То, что точки гибкого колеса совершают движение по замкнутым криволинейным траекториям, можно понять, обратившись к главе, посвященной волновым передачам, книги М.Н.Иванова «Дeтaли мaшин» 1984 года издания или умозрительно, представив себе точку, расположенную на участке гибкого колеса с изменяемой кривизной, которая удаляется от центра вращения при увеличении кривизны и приближается при уменьшении кривизны участка. При этом, в окружном направлении точка смещается в сторону участка с большей кривизной от двух своих нейтральных положений, соответствующих максимальной и минимальной кривизне гибкого колеса, по отношению к которым кривизна в обоих направлениях одинакова. Потому что, точка, расположенная на участке гибкого колеса с переменной кривизной и делящая этот участок на два участка одинаковой длины, будет смещена в окружном направлении в сторону участка с большей кривизной, то есть, угол, ограничивающий участок с большей кривизной, будет меньше угла, ограничивающего участок с меньшей кривизной.The unique advantage of this design is that it provides the smallest possible dimensions of the gear in the axial direction, making it practically flat, and the disadvantages that impede its use are the result of the fact that the surface points of each protrusion of the flexible wheel move relative to the fixed output links along curved closed paths elongated in the radial direction, and interact, in this case, with points located on the rectilinear generatrices of the cylindrical surface or prismatic surface of the guides of the output link. The fact that the points of the flexible wheel move along closed curved paths can be understood by referring to the chapter devoted to wave transmissions of the book by M.N. Ivanov “Details of cars” of the 1984 edition or speculatively, imagining a point located on a section of the flexible wheel with variable curvature, which moves away from the center of rotation with increasing curvature and approaches with decreasing curvature of the site. In this case, in the circumferential direction, the point shifts towards the section with greater curvature from its two neutral positions corresponding to the maximum and minimum curvature of the flexible wheel, with respect to which the curvature in both directions is the same. Because, a point located on a portion of a flexible wheel with a variable curvature and dividing this portion into two sections of the same length will be shifted in a circumferential direction towards a portion with a greater curvature, that is, the angle bounding the portion with a greater curvature will be smaller than the angle bounding plot with less curvature.
Таким образом, для того, чтобы обеспечить упомянутое условие свободной деформации гибкого колеса под действием генератора, прямолинейные образующие цилиндрических или призматических направляющих должны проходить по касательной к траектории движения взаимодействующих с ними точек выступов. То есть, каждый выступ, совершая один цикл своего движения по замкнутой траектории, один раз кос- нётся одной граничащей с ним направляющей и один раз другой. Значит, в тот момент времени, когда два выступа, находящиеся в противоположных фазах цикла своего движения, касаются направляющих, люфта в зацеплении нет. Но, в следующий момент времени, когда выступы отдалятся от направляющих, люфт появится и, затем, опять исчезнет, когда следующая пара выступов встанет враспор с направляющими. Надо заметить, что максимальное количество пар, которые могут одновременно касаться прямолинейных направ- ляющих невелико, оно равно количеству пар с совпадающими фазами цикла и не зависит от общего количества выступов, например, в двухволновой передаче их может быть не более двух, а в трёхволновой, не более трёх. Исходя из сказанного можно сделать следующие выводы: во-первых, люфт в данном соединении гибкого колеса с выходным звеном неизбежен; во-вторых, чем больше выступов, входящих в зацепление с направляющими, содержится в соединении, тем чаще встают враспор с направляющими пары выступов, тем точнее и плавнее передача и тем этот люфт меньше; в-третьих, количество выступов, одновременно взаимодействующих с выходным звеном даже при большом общем их количестве, мало, вследствие чего каж-Thus, in order to ensure the aforementioned condition for the free deformation of the flexible wheel under the action of the generator, the rectilinear generators of cylindrical or prismatic guides must pass along the tangent to the motion path of the protrusion points interacting with them. That is, each protrusion, making one cycle of its movement along a closed trajectory, once touches one guide adjacent to it and once another. This means that at that moment in time when two protrusions that are in opposite phases of the cycle of their motion touch the guides, there is no play in the mesh. But, at the next point in time, when the protrusions move away from the guides, a backlash will appear and, then, will disappear again when the next pair of protrusions will be taken away from the guides. It should be noted that the maximum number of pairs that can simultaneously touch rectilinear guides is small, it is equal to the number of pairs with matching phases of the cycle and does not depend on the total number of protrusions, for example, in a two-wave transmission there can be no more than two, but in a three-wave transmission no more than three. Based on the foregoing, the following conclusions can be drawn: firstly, backlash in this connection of the flexible wheel with the output link is inevitable; secondly, the more protrusions that engage with the guides are contained in the connection, the more often the pairs of protrusions are opposed to the guides, the more accurate and smooth the transmission and the less this play; thirdly, the number of protrusions simultaneously interacting with the output link, even with a large total number, is small, as a result of which
2 ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
дый выступ испытывает значительную нагрузку со стороны направляющих при передаче крутящего момента.2 SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Each protrusion experiences a significant load on the guides when transmitting torque.
Описанные конструкции обладают признаками, совпадающими с существенными признаками заявляемых изобретений. Вместе с общими для обеих конструкций; генератором, связанным с входным звеном; жёстким колесом, связанным с первым выходным звеном; гибким колесом, связанным со вторым выходным звеном, в первом примере это - наличие, кроме внешних, внутренних зубьев на гибком колесе, находящихся в зацеплении с сателлитами планетарного генератора волн, а во втором примере - выступы на торце гибкого колеса, входящие в зацепление с перемычками между отверстиями второго выходного звена, в которые входят эти выступы, причём, перемычки выполняют функцию направляющих. Ближайшим аналогом заявляемых изобретений можно назвать изобретение Ns 198079, 1967гoдa. Такая конструкция обеспечивает минимальные размеры волновой зубчатой передачи в осевом направлении, но работоспособность её ограничена следующими проблемами: в соединении гибкого колеса с выходным звеном присутствует люфт, который снижает точность и плавность передачи, уменьшает её способность передавать крутящий момент от гибкого колеса к выходному звену и воспринимать нагрузку, особенно дина- мическую, от внешних сил выходными звеньями; люфт можно уменьшить, а точность и плавность передачи повысить, увеличив количество выступов на торце гибкого колеса, входящих в зацепление, но это приведёт к уменьшению протяжённости выступов в окружном направлении, а значит и к уменьшению их прочности и жёсткости, в то время как каждый выступ испытывает значительные нагрузки при передаче крутящего момента из-за малого количества выступов, взаимодействующих с направляющими одновременно. Раскрытие изобретений.The described structures have features that coincide with the essential features of the claimed invention. Together with common to both designs; a generator associated with the input link; a hard wheel associated with the first output link; the flexible wheel associated with the second output link, in the first example it is the presence, in addition to external, internal teeth on the flexible wheel, engaged with the planetary wave generator satellites, and in the second example, the protrusions on the end of the flexible wheel, engaged with the jumpers between the holes of the second output link, which includes these protrusions, moreover, jumpers serve as guides. The closest analogue of the claimed inventions can be called the invention Ns 198079, 1967. This design provides the axial dimensions of the wave gear, but its operability is limited by the following problems: there is a play in the connection of the flexible wheel with the output link, which reduces the accuracy and smoothness of the transmission, reduces its ability to transmit torque from the flexible wheel to the output link and perceive the load, especially the dynamic, from external forces by the output links; play can be reduced, and the accuracy and smoothness of transmission can be increased by increasing the number of protrusions at the end of the flexible wheel that engage, but this will lead to a decrease in the length of the protrusions in the circumferential direction, and therefore to a decrease in their strength and stiffness, while each protrusion It experiences significant loads during transmission of torque due to the small number of protrusions interacting with the guides at the same time. Disclosure of inventions.
Задача группы изобретений - улучшить работоспособность плоской, то есть предельно компактной в осевом направлении, волновой зубчатой передачи, у которой гибкое колесо соединено с выходным звеном зацеплением торцевых выступов гибкого колеса за перемычки между отверстиями выходного звена в непосредственной близости от зоны зубчатого зацепления гибкого колеса с жёстким колесом. Улучшение работо- способности означает увеличение способности волновой передачи передавать крутящий момент от гибкого колеса к выходному звену и воспринимать нагрузку от внешних сил выходными звеньями, а также повышение точности и плавности передачи. Для того, чтобы увеличить способность волновой передачи передавать крутящий момент от гибкого колеса к выходному звену и воспринимать нагрузку от внешних сил выходными звеньями, необходимо увеличить прочность и жёсткость соединения гибкого колеса с выходным звеном и, кроме этого, уменьшить люфт в соединении. Для того, чтобы повысить точность и плавность передачи, необходимо, также, уменьшить люфт и, кроме этого, увеличить количество выступов на торце гибкого колеса, входящих в зацепление с перемычками между отверстиями второго звена, при этом, необходимо найти решения, позволяющие скомпенсировать потерю прочности выступов, вызванную уменьшением их протяжённости в окружном направлении. Таким образом, общими техническими результатами или положительными эффектами заявляемых изобретений, решающими поставленную задачу являются: во-первых, уменьшение или полное отсутствиеThe objective of the group of inventions is to improve the performance of a flat, that is, extremely compact in axial direction, wave gear transmission, in which the flexible wheel is connected to the output link by engaging the end protrusions of the flexible wheel behind the jumpers between the holes of the output link in the immediate vicinity of the gear zone of the flexible wheel with the rigid the wheel. Improving operability means increasing the ability of wave transmission to transmit torque from the flexible wheel to the output link and to absorb the load from external forces by the output links, as well as increasing the accuracy and smoothness of the transmission. In order to increase the ability of the wave transmission to transmit torque from the flexible wheel to the output link and to absorb the load from external forces by the output links, it is necessary to increase the strength and stiffness of the flexible wheel connection to the output link and, in addition, reduce the backlash in the connection. In order to increase the accuracy and smoothness of the transmission, it is also necessary to reduce the backlash and, in addition, to increase the number of protrusions at the end of the flexible wheel that mesh with the jumpers between the holes of the second link, while it is necessary to find solutions that compensate for the loss of strength protrusions caused by a decrease in their length in the circumferential direction. Thus, the general technical results or positive effects of the claimed inventions that solve the problem are: firstly, a decrease or complete absence
3 ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
люфта в соединении гибкого колеса с выходным звеном; во-вторых, повышение прочности и жёсткости соединения гибкого колеса с выходным звеном; в-третьих, повышение точности и плавности передачи.3 SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) play in the connection of the flexible wheel with the output link; secondly, increasing the strength and stiffness of the connection of the flexible wheel with the output link; thirdly, improving the accuracy and smoothness of transmission.
Сущность первого изобретения заключается в том, что в волновой зубчатой передаче, содержащей одно входное звено, связанное с генератором волн, и два выходных звена, первое из которых связано с жё- стким зубчатым колесом, а второе с гибким зубчатым колесом, содержащим на торцевой поверхности выступы, входящие в отверстия второго выходного звена, форма поверхности, образующей каждое отверстие, соответствует поверхности касательной к поверхности входящего в него выступа в любом положении, занимаемом им при движении относительно этого отверстия, вызванном деформированием гибкого колеса генератором волн, В этом случае, каждый выступ, двигаясь по замкнутой криволинейной траектории относитель- но второго выходного звена, будет всегда касаться поверхности, образующей отверстие, в которое этот выступ входит, а каждые два выступа, находящиеся в противоположных фазах цикла своего движения, будут препятствовать повороту выходного звена относительно гибкого колеса - один в одном, а другой в другом направлении - передавая, таким образом, крутящий момент и препятствуя люфту. В отличие от аналога, все выступы в любой момент времени взаимодействуют с выходным звеном и, чем их больше, тем меньше на- грузка на каждый из них.The essence of the first invention lies in the fact that in the wave gear containing one input link associated with the wave generator, and two output links, the first of which is connected to the hard gear and the second to the flexible gear containing on the end surface the protrusions entering the holes of the second output link, the shape of the surface forming each hole corresponds to the surface tangent to the surface of the protrusion entering it in any position occupied by it when moving relative to this hole In this case, each protrusion moving along a closed curved path relative to the second output link will always touch the surface forming the hole into which this protrusion enters, and every two protrusions that are in opposite phases of the cycle of their movement, they will prevent the output link from turning relative to the flexible wheel - one in one and the other in the other direction - thus transmitting torque and obstructing play. In contrast to the analogue, all protrusions at any moment of time interact with the output link, and the more of them there are, the less the load on each of them.
Для полного исключения люфта, теоретически, достаточно двух выступов, находящихся в противоположных фазах цикла своего движения, вызванного деформированием гибкого колеса генератором волн, но, способность двух выступов препятствовать люфту зависит от положения волнообразующих элементов генератора по отношению к ним: в тот момент времени, когда один из выступов находится на максимальном, а второй на минимальном расстоянии от центра вращения, они взаимодействуют с поверхностями, образующими отверстия под очень маленьким углом и, практически, не могут препятствовать люфту. Поэтому, для более надёжного предотвращения люфта, необходимы, по меньшей мере, ещё два выступа на торцевой поверхности гибкого колеса, участвующие в соединении гибкого колеса с выходным звеном, смещённые, лучше всего, на четверть цикла по отношению к первым двум. Практически, надо стремиться к максималь- ному количеству выступов в зацеплении, потому что, в этом случае, их суммарная жёсткость в окружном направлении будет меньше зависеть от угла взаимодействия каждого выступа с соответствующей поверхностью второго выходного звена или, можно сказать, от положения волнообразующих элементов генератора относительно выступов гибкого колеса, или, другими словами, от угла поворота входного звена, что приведёт к более точной и плавной передаче крутящего момента от входного звена на выходные звенья. Таким образом, технические результаты этого изобретения таковы: уменьшение или полное отсутствие люфта; повышение прочности и жёсткости соединения гибкого колеса с выходным звеном за счёт большего количества выступов, взаимодействующих с выходным звеном в один момент времени; повышение точности и плавности передачи как следствие уменьшения или полного отсутствия люфта.To completely eliminate backlash, theoretically, two protrusions that are in opposite phases of the cycle of their movement, caused by the deformation of the flexible wheel by the wave generator, are sufficient, but the ability of two protrusions to prevent play depends on the position of the wave-forming elements of the generator with respect to them: at that moment in time one of the protrusions is at maximum, and the second at a minimum distance from the center of rotation, they interact with surfaces that form holes at a very small angle and, in practice Eski may not prevent backlash. Therefore, to more reliably prevent backlash, at least two more protrusions on the end surface of the flexible wheel are required, participating in the connection of the flexible wheel with the output link, which are best offset by a quarter of a cycle with respect to the first two. In practice, we must strive for the maximum number of protrusions in engagement, because, in this case, their total stiffness in the circumferential direction will be less dependent on the angle of interaction of each protrusion with the corresponding surface of the second output link or, we can say, on the position of the wave-forming elements of the generator relative to the protrusions of the flexible wheel, or, in other words, from the angle of rotation of the input link, which will lead to a more accurate and smooth transmission of torque from the input link to the output links. Thus, the technical results of this invention are as follows: reduction or complete absence of play; increasing the strength and stiffness of the connection of the flexible wheel with the output link due to the greater number of protrusions interacting with the output link at one time; increased accuracy and smoothness of transmission as a result of a decrease or complete absence of play.
Сущность второго изобретения заключается в том, что в волновой зубчатой передаче, содержащей одно входное звено, связанное с генератором волн, и два выходных звена, первое из которых связано с жёстким зубчатым колесом, а второе с гибким зубчатым колесом, содержащим на торцевой поверхности вы-The essence of the second invention lies in the fact that in a wave gear transmission containing one input link connected to a wave generator, and two output links, the first of which is connected with a hard gear and the second with a flexible gear containing on the end surface
4 ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
ступы, входящие в отверстия второго выходного звена с возможностью перемещения в них при деформировании гибкого колеса генератором волн, генератор волн выполнен в виде планетарного генератора волн, состоящего из солнечного зубчатого колеса жёстко связанного с входным звеном, по меньшей мере, двух зубчатых колёс сателлитов, входящих в зацепление с солнечным зубчатым колесом и внутренним зубчатым венцом гибкого колеса; причём каждый выступ на торцевой поверхности гибкого зубчатого колеса содержит, по меньшей мере, один зуб, являющийся продолжением зуба, по меньшей мере, одного - наружного или внутреннего венца гибкого колеса.4 SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) stupas included in the openings of the second output link with the possibility of moving into them when the flexible wheel is deformed by the wave generator, the wave generator is made in the form of a planetary wave generator, consisting of a sun gear rigidly connected to the input link of at least two gears of the satellites included meshing with the sun gear and the internal gear rim of the flexible wheel; moreover, each protrusion on the end surface of the flexible gear contains at least one tooth, which is a continuation of the tooth of at least one of the outer or inner rim of the flexible gear.
Это предельный и общий случай, говорящий о том, что для повышение прочности и жёсткости соединения гибкого колеса с выходным звеном достаточно усилить каждый выступ на торце гибкого колеса хотя бы одним зубом, являющимся продолжением зуба наружного или внутреннего венца гибкого колеса. Его развитием и уточнением является вариант, в котором наружные и внутренние зубья гибкого колеса расположены друг относительно друга таким образом, что напротив каждого наружного зуба расположен внутренний зуб в радиальном направлении недеформированного колеса, и каждый выступ на торце гибкого колеса является продолжением части гибкого колеса в осевом направлении и содержит, по меньшей мере, одну пару зубьев: один наружный и один внутренний зуб.This is a limiting and general case, suggesting that in order to increase the strength and stiffness of the connection of the flexible wheel with the output link, it is enough to strengthen each protrusion at the end of the flexible wheel with at least one tooth, which is a continuation of the tooth of the outer or inner rim of the flexible wheel. Its development and refinement is an option in which the outer and inner teeth of the flexible wheel are located relative to each other so that opposite each external tooth there is an internal tooth in the radial direction of the undeformed wheel, and each protrusion at the end of the flexible wheel is an extension of the part of the flexible wheel in the axial direction and contains at least one pair of teeth: one outer and one inner tooth.
Изгибающие напряжения, определяющие прочность и жёсткость выступов, зависят от формы сечения выступа в месте соединения с гибким колесом. Наилучшая форма, способная сопротивляться изгибу без значительного увеличения жёсткости гибкого колеса в радиальном направлении, получается в том частном случае, когда каждый выступ содержит две пары зубьев. В этом случае, каждый выступ имеет Н-образную форму и напоминает двутавровую балочку, которая обладает хорошим сопротивлением изгибу. Сопротивление срезу также увеличивается из-за увеличения площади сечения выступа за счёт площади сечения зубьев. Таким образом, развитием и уточнением предшествующего варианта, обеспечивающим ещё лучшее усиление каждого выступа, является вариант, в котором каждый выступ на торце гибкого колеса содержит две пары зубьев, причём, выступы расположены равномерно, например, через один зуб. Способствует ре- шению поставленной задачи, также, такой вариант, при котором каждый выступ на торце гибкого колеса одинаково сопротивляется окружным силам в обоих направлениях, для этого он выполнен симметричным относительно плоскости симметрии выступа, проходящей через ось недеформированного гибкого колеса.The bending stresses, which determine the strength and stiffness of the protrusions, depend on the cross-sectional shape of the protrusion at the junction with the flexible wheel. The best shape that can resist bending without significantly increasing the stiffness of the flexible wheel in the radial direction is obtained in the particular case when each protrusion contains two pairs of teeth. In this case, each protrusion is H-shaped and resembles an I-beam, which has good bending resistance. The shear resistance also increases due to an increase in the cross-sectional area of the protrusion due to the cross-sectional area of the teeth. Thus, the development and refinement of the previous version, providing even better reinforcement of each protrusion, is an option in which each protrusion on the end of the flexible wheel contains two pairs of teeth, moreover, the protrusions are evenly distributed, for example, through one tooth. This option also contributes to the solution of the problem, in which each protrusion at the end of the flexible wheel equally resists circumferential forces in both directions, for which it is made symmetrical with respect to the plane of symmetry of the protrusion passing through the axis of the undeformed flexible wheel.
Таким образом, техническими результатами второго изобретения будут: в одном случае, повышение прочности и жёсткости соединения гибкого колеса с выходным звеном - это, если применить предложенное усиление выступов и не увеличивать, при этом, общее количество выступов в зацеплении при тех же размерах передачи; или, в другом случае, повышение точности и плавности передачи, а также уменьшение люфта - это, если увеличить общее количество выступов, а предложенное усиление выступов использовать для компенсации потери прочности, вызванной уменьшением их протяжённости в окружном направлении. Возможно и получение обоих технических результатов при совмещении увеличения количества выступов в пе- редаче тех же размеров с усилением каждого выступа, предложенным в этом изобретении.Thus, the technical results of the second invention will be: in one case, increasing the strength and stiffness of the connection of the flexible wheel with the output link is if you apply the proposed reinforcement of the protrusions and not increase, while the total number of protrusions in engagement with the same gear sizes; or, in another case, increasing the accuracy and smoothness of the transmission, as well as reducing the backlash - this is if you increase the total number of protrusions, and the proposed reinforcement of the protrusions is used to compensate for the loss of strength caused by a decrease in their length in the circumferential direction. It is possible to obtain both technical results by combining the increase in the number of protrusions in a transmission of the same size with the reinforcement of each protrusion proposed in this invention.
Третьим изобретением является волновая зубчатая передача, содержащая одно входное звено, свя-A third invention is a wave gear train comprising one input link
5 ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
занное с генератором волн, и два выходных звена, первое из которых связано с жёстким зубчатым колесом, а второе с гибким зубчатым колесом, содержащим на торцевой поверхности выступы, входящие в отверстия второго выходного звена с возможностью перемещения в них при деформировании гибкого колеса генератором волн, отличающаяся тем, что гибкое зубчатое колесо, содержит выступы на обоих торцах, а второе выходное звено состоит из двух соосных гибкому колесу частей, расположенных по обе стороны первого выходного звена. То есть, в этом случае гибкое зубчатое колесо содержит выступы на втором торце, а второе выходное звено содержит дополнительно ещё одну часть соосную гибкому колесу, расположенную по другую сторону первого выходного звена, содержащую отверстия; причём, выступы на втором торце гибкого колеса входят в отверстия второй части второго выходного звена с возможностью перемещения в них при деформировании гибкого колеса генератором волн. В этом случае, повышение прочности и жёсткости соединения гибкого колеса с выходным звеном достигается увеличением количества выступов гибкого колеса, взаимодействующих со вторым звеном, за счёт выступов на второй торцевой поверхности гибкого колеса, взаимодействующих со второй частью второго выходного звена. Но этим положительный эффект описанного варианта не ограничивается. Дополнительный положительный эффект увеличения способности меха- низма воспринимать нагрузку проявляется по причине отсутствия перекоса механизма от действия внешних сил на выходные звенья из-за того, что на первое выходное звено действуют силы от двух частей второго выходного звена, расположенных по обе стороны первого выходного звена, и оπого уравновешивающих друг друга. Уменьшение перекоса имеют своей целью и два других дополнения к этому варианту, в первом из которых гибкое зубчатое колесо содержит плоскость симметрии, проходящую перпендикулярно его оси, а во втором - выходные звенья расположены симметрично относительно этой плоскости симметрии гибкого колеса. В другом случае, когда более важным фактором является отсутствие люфта, выступы на втором торце гибкого колеса смещены относительно выступов на первом торце для того, чтобы находиться по отношению к ним в разных фазах цикла движения относительно отверстий второго выходного звена, вызванного деформированием гибкого колеса генератором волн. Таким образом, техническими результатами третьего изобретения будут: в одном случае, повышение прочности и жёсткости соединения гибкого колеса с выходным звеном за счёт выступов на второй торцевой поверхности гибкого колеса, взаимодействующих со второй частью второго выходного звена - это, если не увеличивать, при этом, количество выступов на каждом торце гибкого колеса при тех же размерах передачи; или, в другом случае, повышение точности и плавности передачи, а также уменьшение люфта - это, если увеличить количество выступов на каждом торце гибкого колеса, а предложенное в этом изобретении повышение прочности и жёсткости соединения гибкого колеса с выходным звеном использовать для компенсации потери прочности и жёсткости соединения, вызванной уменьшением протяжённости выступов в окружном направлении. Возможно и получение обоих технических результатов в передаче тех же размеров при совмещении предложенного усиления соединения гибкого колеса с выходным звеном с увеличением коли- чества выступов на каждом торце гибкого колеса.5 SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) connected to the wave generator, and two output links, the first of which is connected to the hard gear, and the second to the flexible gear, containing protrusions on the end surface that enter the openings of the second output link with the possibility of movement in them when the flexible wheel is deformed by the wave generator, characterized in that the flexible gear contains protrusions at both ends, and the second output link consists of two parts coaxial to the flexible wheel parts located on both sides of the first output link. That is, in this case, the flexible gear contains protrusions at the second end, and the second output link further comprises another part coaxial to the flexible wheel located on the other side of the first output link containing openings; moreover, the protrusions at the second end of the flexible wheel enter the holes of the second part of the second output link with the possibility of moving in them when the flexible wheel is deformed by the wave generator. In this case, an increase in the strength and rigidity of the connection of the flexible wheel with the output link is achieved by increasing the number of protrusions of the flexible wheel interacting with the second link due to the protrusions on the second end surface of the flexible wheel interacting with the second part of the second output link. But this positive effect of the described option is not limited. An additional positive effect of increasing the ability of the mechanism to absorb the load is manifested due to the lack of distortion of the mechanism from the action of external forces on the output links due to the fact that the forces from two parts of the second output link located on both sides of the first output link act on the first output link, and just balancing each other. Two other additions to this option are also aimed at reducing skew, in the first of which the flexible gear contains a plane of symmetry that runs perpendicular to its axis, and in the second, the output links are located symmetrically relative to this plane of symmetry of the flexible wheel. In another case, when the absence of play is more important, the protrusions on the second end of the flexible wheel are offset from the protrusions on the first end in order to be in relation to them in different phases of the movement cycle relative to the openings of the second output link caused by the deformation of the flexible wheel by the wave generator . Thus, the technical results of the third invention will be: in one case, increasing the strength and stiffness of the connection of the flexible wheel with the output link due to the protrusions on the second end surface of the flexible wheel interacting with the second part of the second output link is, if not increase, while the number of protrusions at each end of the flexible wheel with the same gear sizes; or, in another case, increasing the accuracy and smoothness of the transmission, as well as reducing the play — this is if you increase the number of protrusions at each end of the flexible wheel, and use the increase in the strength and stiffness of the connection of the flexible wheel with the output link proposed in this invention to compensate for the loss of strength and the rigidity of the connection caused by a decrease in the length of the protrusions in the circumferential direction. It is possible to obtain both technical results in the transmission of the same dimensions when combining the proposed reinforcement of the flexible wheel connection with the output link with an increase in the number of protrusions at each end of the flexible wheel.
Четвёртым изобретением является волновая зубчатая передача, содержащая одно входное звено, связанное с генератором волн, и два выходных звена, первое из которых связано с жёстким зубчатымA fourth invention is a wave gear train comprising one input link coupled to a wave generator and two output links, the first of which is connected to a hard gear
66
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
колесом, а второе с гибким зубчатым колесом, содержащим на торцевой поверхности выступы, входящие в отверстия второго выходного звена с возможностью перемещения в них при деформировании гибкого колеса генератором волн, в которой выступы на торце гибкого колеса выполнены с возможностью упруго деформироваться в окружном направлении и, по меньшей мере, одно из выходных звеньев содержит упор для другого звена, ограничивающий перемещение звеньев вдоль оси в направлении друг от друга и расположенный по отношению к другому звену с зазором. В результате действия внешних сил на выходные звенья, на выступы гибкого колеса действуют силы в окружном направлении со стороны поверхностей отверстий выходного звена. Под действием этих сил выступы упруго изгибаются на некоторый угол по отношению к оси, после чего появляются осевые составляющие этих сил, оπалкивающие второе выходное звено от пер- воrо выходного звена. В результате упругих деформаций звеньев, вызванных оπалкивающими силами, зазор между упором и выходным звеном выбирается, выходные звенья прижимаются к упорам и возникает сила трения, препятствующая повороту одного выходного звена относительно другого.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) a wheel, and the second with a flexible gear wheel containing on the end surface protrusions entering the holes of the second output link with the possibility of movement in them when the flexible wheel is deformed by a wave generator, in which the protrusions on the end of the flexible wheel are made to elastically deform in the circumferential direction and at least one of the output links contains a stop for the other link, restricting the movement of links along the axis in the direction from each other and located relative to the other link with a gap. As a result of the action of external forces on the output links, the forces of the circumferential direction from the surfaces of the openings of the output link act on the projections of the flexible wheel. Under the action of these forces, the protrusions elastically bend at a certain angle with respect to the axis, after which the axial components of these forces appear, repelling the second output link from the first output link. As a result of elastic deformations of the links caused by repulsive forces, the gap between the stop and the output link is selected, the output links are pressed against the stops and a frictional force arises, which prevents the rotation of one output link relative to the other.
В частном случае, для усиления сопротивления повороту взаимодействующие поверхности упора и выходного звена содержат торцевые шлицы, выполненные с возможностью зацепления при осевом пере- мещении звеньев друг от друга. Шлицы, в разных вариантах, имеют прямоугольную, трапецеидальную, треугольную или пилообразную форму профиля. В частном случае, для возможности стопорения при меньшем усилии внешних сил, на кромках отверстий со стороны гибкого колеса выполнены фаски, которые способствуют изгибу выступов и усиливают осевую составляющую сил взаимодействия выходного звена и гибкого колеса. Для увеличения осевого перемещения выходных звеньев друг от друга между буртиком входного звена и выходным звеном установлена упругая шайба, которая деформируется при действии на неё осевой составляющей силы взаимодействия второго выходного звена и гибкого колеса.In the particular case, to enhance resistance to rotation, the interacting surfaces of the abutment and the output link contain end slots made with the possibility of engagement with axial movement of the links from each other. The slots, in different versions, have a rectangular, trapezoidal, triangular or sawtooth profile shape. In the particular case, in order to be able to lock with less external force, chamfers are made on the edges of the holes on the side of the flexible wheel, which contribute to the bending of the protrusions and reinforce the axial component of the forces of interaction of the output link and the flexible wheel. To increase the axial displacement of the output links from each other, an elastic washer is installed between the shoulder of the input link and the output link, which is deformed when the axial component of the interaction force of the second output link and the flexible wheel acts on it.
Таким образом, техническими результатами четвёртого изобретения будут: в одном случае, повышение прочности и жёсткости соединения гибкого колеса с выходным звеном за счёт перераспределения нагрузки с торцевых выступов гибкого колеса, в случае их упругого изгиба, вызванного этой нагрузкой, на вы- ходные звенья - это, если не увеличивать, при этом, количество выступов на торце гибкого колеса при тех же размерах передачи; или, в другом случае, повышение точности и плавности передачи, а также уменьшение люфта - это, если увеличить количество выступов на торце гибкого колеса, а предложенное в этом изобретении повышение прочности и жёсткости соединения гибкого колеса с выходным звеном использовать для компенсации потери прочности и жёсткости соединения, вызванной уменьшением протяжённости высту- пов в окружном направлении. Возможно и получение обоих технических результатов при оптимальном увеличении количества выступов в зацеплении в передаче тех же размеров вместе с предложенным в этом изобретении повышением прочности и жёсткости соединения гибкого колеса с выходным звеном.Thus, the technical results of the fourth invention will be: in one case, an increase in the strength and stiffness of the connection of the flexible wheel with the output link due to the redistribution of the load from the end protrusions of the flexible wheel, in case of elastic bending caused by this load, to the output links is if you do not increase, however, the number of protrusions on the end of the flexible wheel with the same transmission dimensions; or, in another case, increasing the accuracy and smoothness of the transmission, as well as reducing the play — this is if you increase the number of protrusions on the end of the flexible wheel, and use the increase in the strength and stiffness of the connection of the flexible wheel with the output link proposed in this invention to compensate for the loss of strength and stiffness connection caused by a decrease in the length of the protrusions in the circumferential direction. It is possible to obtain both technical results with an optimal increase in the number of protrusions in engagement in the transmission of the same dimensions, together with the increase in strength and rigidity of the connection of the flexible wheel with the output link proposed in this invention.
Ещё одним дополнением к решению поставленной задачи служит концентричный по отношению к жёсткому колесу буртик, выполненный на первом выходном звене, для центрирования по внутренней поверх- ности концентричной по отношению к отверстиям выборки, выполненной на втором выходном звене. В другом варианте, концентричный по отношению к отверстиям центрирующий буртик выполнен на втором выходном звене, а концентричная по отношению к жёсткому колесу выборка для приёма буртика - на первом.Another addition to the solution of this problem is a flange concentric with respect to the rigid wheel, made on the first output link, for centering along the inner surface concentric with respect to the holes of the sample, made on the second output link. In another embodiment, a centering collar concentric with respect to the holes is made at the second output link, and a sample concentric with respect to the rigid wheel for receiving the collar is made at the first.
77
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
В обоих вариантах выборка выполнена с возможностью размещения и вращения в ней буртика с минимальным зазором. Предпочтительная форма для наружной поверхности буртика и внутренней поверхности выборки - цилиндрическая. Буртик принимает на себя радиальную составляющую нагрузки, действующей на выходные звенья, и, тем самым, разгружает выступы гибкого колеса, оставив на их долю лишь окружную составляющую.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) In both cases, the selection is made with the possibility of placement and rotation of the flange in it with a minimum clearance. The preferred shape for the outer surface of the shoulder and the inner surface of the sample is cylindrical. The bead takes on the radial component of the load acting on the output links, and thereby unloads the protrusions of the flexible wheel, leaving only the circumferential component on them.
В случае выполнения деталей волновой передачи из пластмассы выступы будут нагружены равномернее, вследствие их меньшей жёсткости, появится возможность увеличить натяг при их соединении со вторым звеном.If the details of the wave transmission are made of plastic, the protrusions will be more evenly loaded, due to their lower rigidity, it will be possible to increase the interference fit when they are connected to the second link.
Краткое описание фигур чертежей. На ФИГ. 1 показан разрез по осям выходных звеньев 20 и 30 плоской волновой передачи 1 в сборе.A brief description of the figures of the drawings. In FIG. 1 shows a section along the axes of the output links 20 and 30 of the plane wave transmission 1 assembly.
Видно, как входное звено 10 своим буртиком 14 ограничивает в осевом направлении выходное звено 30, а буртиком с защёлкой 13 выходное звено 20; видно, как зафиксированы в осевом направлении между выходными звеньями сателлиты 50; видно, как центрирующий бурт 22 выходного звена 20 входит в выемку 31 выходного звена 30; видно, как выступы 43 гибкого колеса 40 входят в отверстия 33 второго выходного звена 30.It is seen how the input link 10 with its shoulder 14 limits the output link 30 in the axial direction, and the output link 20 with the shoulder with the latch 13; it can be seen how axially fixed between the output links of the satellite 50; it is seen how the centering collar 22 of the output link 20 enters the recess 31 of the output link 30; it is seen how the protrusions 43 of the flexible wheel 40 enter the holes 33 of the second output link 30.
На ФИГ. 2 показаны детали плоской волновой передачи 1, сдвинутые из положения в сборе вдоль общей оси с учётом последовательности сборки: входное звено 10 с солнечным зубчатым колесом 11 планетарного генератора волн 5; три сателлита 50 планетарного генератора волн 5 с наружными зубьями 51 и торцевыми поверхностями 52; выходное звено 20 с жёстким колесом 21; выходное звено 30 с отверстиями 33; гибкое колесо 40 с выступами 43.In FIG. 2 shows the details of a plane wave transmission 1 shifted from the assembled position along a common axis taking into account the assembly sequence: input link 10 with a sun gear 11 of the planetary wave generator 5; three satellites 50 of the planetary wave generator 5 with outer teeth 51 and end surfaces 52; output link 20 with a hard wheel 21; output link 30 with holes 33; flexible wheel 40 with projections 43.
На ФИГ. 3 показан вид на плоскую волновую передачу 1 в сборе со стороны второго выходного звена 30; видно расположение выступов 43 гибкого колеса 40 в отверстиях 33 второго выходного звена 30.In FIG. 3 shows a view of a plane wave transmission 1 assembly from the side of the second output link 30; the location of the protrusions 43 of the flexible wheel 40 in the holes 33 of the second output link 30 is visible.
На ФИГ.4 показан вид на одно отверстие 33 второго выходного звена 30 с входящими в это отверстие выступами 43 гибкого колеса 40 плоской волновой передачи 1 в сборе. Виден контур отверстия 33, являю- щийся проекцией образующей это отверстие поверхности 34 на плоскость чертежа. Видны контуры выступов 43 гибкого колеса 40 в разных положениях, занимаемых ими при движении относительно этого отверстия 33, вызванном деформированием гибкого колеса 40 генератором волн . Видно, что контур отверстия 33 соответствует линии касательной к контурам выступов 43 во всех положениях.Figure 4 shows a view of one hole 33 of the second output link 30 with the protrusions 43 of the flexible wheel 40 of the flat wave transmission 1 assembled therein. The contour of the hole 33 is visible, which is the projection of the surface 34 forming this hole onto the plane of the drawing. The contours of the protrusions 43 of the flexible wheel 40 are visible in different positions occupied by them when moving relative to this hole 33 caused by the deformation of the flexible wheel 40 by the wave generator. It can be seen that the contour of the hole 33 corresponds to the line tangent to the contours of the protrusions 43 in all positions.
На ФИГ. 5 показана волновая передача 2 в сборе, а на ФИГ.6 показан её разрез. Видно, как входное звено 10 своим буртиком 14 ограничивает в осевом направлении часть 30, а буртиком с защёлкой 13 часть 30' выходного звена 130; видно, как зафиксированы в осевом направлении между двумя частями 30 и 30' второго выходного звена 130 сателлиты 50; видно, как центрирующие буртики 22 и 22' выходного звена 120 входят в выемки 31 и 31' выходного звена 130 соответственно; видно, как выступы 43 и 43' гибкого колеса 40 входят в отверстия 33 и 33' частей 30 и 30' второго выходного звена 130 соответственно. На ФИГ. 7 показаны детали плоской волновой передачи 2, сдвинутые из положения в сборе вдольIn FIG. 5 shows the wave transmission 2 assembly, and FIG. 6 shows a section thereof. It can be seen how the input link 10 delimits part 30 in the axial direction by its shoulder 14, and the part 30 'of the output link 130 with the latch 13; it can be seen how axially fixed between the two parts 30 and 30 'of the second output link 130 of the satellite 50; it is seen how the centering shoulders 22 and 22 'of the output link 120 enter the recesses 31 and 31' of the output link 130, respectively; it is seen how the protrusions 43 and 43 'of the flexible wheel 40 enter the holes 33 and 33' of the parts 30 and 30 'of the second output link 130, respectively. In FIG. 7 shows details of a planar wave transmission 2 shifted from an assembly position along
88
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
общей оси с учётом последовательности сборки: входное звено 10 с солнечным зубчатым колесом 11 планетарного генератора волн 5; три сателлита 50 планетарного генератора волн 5 с наружными зубьями 51 и торцевыми поверхностями 52; выходное звено 120 с жёстким зубчатым колесом 21 и центрирующими буртиками 22 и 22'; две части 30 и 301 второго выходного звена 130 с отверстиями 33 и 33'; гибкое колесо 140 с выступами 43 и 43'.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) the common axis, taking into account the assembly sequence: input link 10 with the sun gear 11 of the planetary wave generator 5; three satellites 50 of the planetary wave generator 5 with outer teeth 51 and end surfaces 52; output link 120 with a rigid gear wheel 21 and centering collars 22 and 22 '; two parts 30 and 30 1 of the second output link 130 with holes 33 and 33 '; flexible wheel 140 with projections 43 and 43 '.
На ФИГ. 8 показана волновая передача 3 в сборе, а на ФИГ. 9 показан её разрез. Видно, как входное звено 10 своим буртиком 14 ограничивает в осевом направлении выходное звено 30, а буртиком с защёлкой 13 выходное звено 20; видно, как зафиксированы в осевом направлении между выходными звеньями сателлиты 50; видно, как центрирующий бурт 22 выходного звена 20 входит в выемку 31 выходного звена 30; вид- но, как выступы 43 гибкого колеса 40 входят в отверстия 33 второго выходного звена 30; виден упор 60, закреплённый на звене 20 и взаимодействующий с торцевыми шлицами 35 звена 30; виден упор 60', закреплённый на звене 30 и взаимодействующий со звеном 20.In FIG. 8 shows the wave transmission 3 assembly, and FIG. 9 shows its section. It is seen how the input link 10 with its shoulder 14 limits the output link 30 in the axial direction, and the output link 20 with the shoulder with the latch 13; it can be seen how axially fixed between the output links of the satellite 50; it is seen how the centering collar 22 of the output link 20 enters the recess 31 of the output link 30; it is seen how the protrusions 43 of the flexible wheel 40 enter the holes 33 of the second output link 30; the emphasis 60 is fixed on the link 20 and interacting with the end slots 35 of the link 30; the stop 60 'is visible, mounted on the link 30 and interacting with the link 20.
На ФИГ. 10 показаны детали плоской волновой передачи 3, сдвинутые из положения в сборе вдоль общей оси с учётом последовательности сборки: входное звено 10 с солнечным зубчатым колесом 11 пла- нетарноrо генератора волн 5; три сателлита 50 планетарного генератора волн 5 с наружными зубьями 51 и торцевыми поверхностями 52; выходное звено 20 с жёстким зубчатым колесом 21 и торцевыми шлицами 25; выходное звено 30 с отверстиями 33 и торцевыми шлицами 35; гибкое колесо 40 с выступами 43; упор 60 с торцевыми шлицами 61 и опорными поверхностями 62 содержит дополнительный вид в повёрнутом положении ; упор 60' с торцевыми шлицами 61' и опорными поверхностями 62' также содержит дополнительный вид в повёрнутом положении.In FIG. 10 shows the details of a plane wave transmission 3 shifted from the assembled position along the common axis taking into account the assembly sequence: input link 10 with a sun gear 11 of a planetary wave generator 5; three satellites 50 of the planetary wave generator 5 with outer teeth 51 and end surfaces 52; output link 20 with a rigid gear wheel 21 and end splines 25; output link 30 with holes 33 and end slots 35; flexible wheel 40 with projections 43; emphasis 60 with end slots 61 and supporting surfaces 62 includes an additional view in a rotated position; the stop 60 'with the end slots 61' and the supporting surfaces 62 'also contains an additional view in the rotated position.
На ФИГ. 11 показаны две волновые передачи 2, в отверстия 12 входных звеньев 10 которых входит вал 400, форма сечения которого соответствует форме отверстий 12.In FIG. 11 shows two wave transmissions 2, in the holes 12 of the input links 10 of which a shaft 400 enters, the cross-sectional shape of which corresponds to the shape of the holes 12.
На ФИГ, 12 показана школьная парта 300 с основанием 310, двумя частями 320 и 330 стойки, столешницей 340, последовательно соединёнными шарнирами, в каждый из которых встроена волновая передача 2 таким образом, что её выходные звенья жёстко связаны с соединяемыми элементами.FIG. 12 shows a school desk 300 with a base 310, two rack parts 320 and 330, a countertop 340, connected in series by hinges, each of which has a wave transmission 2 so that its output links are rigidly connected to the connected elements.
Jlучшие варианты осуществления изобретений.The best embodiments of the invention.
Плоская волновая передача 1 (ФИГ. 1 и 2), в которой реализованы первые два изобретения, включает планетарный генератор волн 5 и содержит: входное звено 10 с солнечным зубчатым колесом 11; три сателлита 50 планетарного генератора волн 5; выходное звено 20 с жёстким колесом 21; выходное звено 30 с отверстиями 33; гибкое колесо 40 с выступами 43.The plane wave transmission 1 (FIGS. 1 and 2), in which the first two inventions are implemented, includes a planetary wave generator 5 and comprises: an input link 10 with a sun gear 11; three satellites 50 of the planetary wave generator 5; output link 20 with a hard wheel 21; output link 30 with holes 33; flexible wheel 40 with projections 43.
Входное звено 10 содержит отверстие 12 с гранями для приёма крутящего момента, буртик 14, буртик 13 с фиксирующей защёлкой, солнечное зубчатое колесо 11 с наружными зубьями.The input link 10 contains an opening 12 with faces for receiving torque, a shoulder 14, a shoulder 13 with a locking latch, a sun gear 11 with external teeth.
Сателлиты 50 содержат наружные зубья 51, две торцевые поверхности 52, фиксирующие сателлиты в осевом направлении относительно поверхностей 32 и 23 выходных звеньев. Выходное звено 20 содержит жёсткое зубчатое колесо 21 с внутренними зубьями; буртик 22 дляThe satellites 50 contain external teeth 51, two end surfaces 52, fixing the satellites in the axial direction relative to the surfaces 32 and 23 of the output links. The output link 20 comprises a hard gear 21 with internal teeth; shoulder 22 for
99
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
центрирования с выходным звеном 30 по внутренней поверхности выборки 31; часть 25 для присоединения к элементам других устройств и соответствующая им по форме, например, она может быть выполнена в виде фланца, шкива или звёздочки.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) centering with the output link 30 on the inner surface of the sample 31; part 25 for connecting to the elements of other devices and corresponding to them in shape, for example, it can be made in the form of a flange, pulley or sprocket.
Гибкое колесо 40 содержит наружные зубья 41, входящие в зацепление с внутренними зубьями 21 жёсткого колеса 20; внутренние зубья 42, входящие в зацепление с наружными зубьями 51 сателлитов 50; выступы 43, входящие в отверстия 33 выходного звена 30 и взаимодействующие с поверхностями 34 образующими отверстия 33; наружные 41 и внутренние 42 зубья расположены друг относительно друга таким образом, что напротив каждого наружного зуба 41 расположен внутренний зуб 42 в радиальном направлении недеформированного гибкого колеса 40, а каждый выступ 43 на торце гибкого колеса 40 является продолже- нием части гибкого колеса 40 в осевом направлении и содержит, по меньшей мере, одну пару зубьев: один наружный 44, являющийся продолжением зуба 41 наружного венца, и один внутренний 45 зуб, являющийся продолжением зуба 42 внутреннего венца, расположенные напротив друг друга в радиальном направлении недеформированного гибкого колеса 40. Предпочтительным вариантом, изображённым на ФИГ. 1 и ФИГ. 2, предполагается такой, при котором каждый выступ 43 содержит две пары зубьев 44 - 45, причём, выступы 43 расположены равномерно через один зуб, а зубья 44 и 45, на выступе 43 расположены симметрично относительно плоскости симметрии выступа 43, проходящей через ось недеформированного гибкого колеса 40. Возможно, для волновой зубчатой передачи с мелким зубом лучшим окажется вариант с тремя парами зубьев на выступе с расположением выступов через два или три зуба, а для волновой зубчатой передачи с крупным зубом лучшим окажется вариант с одной парой зубьев на каждом выступе с расположением высту- пов через один зуб.The flexible wheel 40 comprises external teeth 41 engaged with the internal teeth 21 of the hard wheel 20; internal teeth 42 engaged with external teeth 51 of satellites 50; protrusions 43 included in the holes 33 of the output link 30 and interacting with the surfaces 34 forming the holes 33; the outer 41 and inner 42 teeth are located relative to each other so that opposite each outer tooth 41 is the inner tooth 42 in the radial direction of the undeformed flexible wheel 40, and each protrusion 43 at the end of the flexible wheel 40 is an extension of the axial part of the flexible wheel 40 direction and contains at least one pair of teeth: one outer 44, which is a continuation of the tooth 41 of the outer rim, and one inner 45 tooth, which is the continuation of the tooth 42 of the inner rim, located opposite each other in the radial direction of the undeformed flexible wheel 40. The preferred embodiment shown in FIG. 1 and FIG. 2, it is assumed that each protrusion 43 contains two pairs of teeth 44 - 45, moreover, the protrusions 43 are evenly distributed through one tooth, and the teeth 44 and 45, on the protrusion 43, are located symmetrically with respect to the plane of symmetry of the protrusion 43 passing through the axis of the undeformed flexible wheels 40. Perhaps, for a wave gear with a small tooth, the best option is with three pairs of teeth on the protrusion with the location of the protrusions through two or three teeth, and for a wave gear with a large tooth, the best option is with one pair of teeth on each protrusion with protrusions through one tooth.
Выходное звено 30 содержит отверстия 33 для приема выступов 43 гибкого колеса 40 (ФИГ. 3); поверхность 32 для направления сателлитов 50 путём взаимодействия с их поверхностями 52; внутреннюю поверхность выборки 31 для центрирования с буртиком 22 выходного звена 20; часть 35 для присоединения к элементам других устройств и соответствующая им по форме, например, она может быть выполнена в ви- де фланца, шкива или звёздочки, Отверстия 33 выходного звена 30 образованы поверхностями 34, взаимодействующими с выступами 43 гибкого колеса 40 и воспринимающими от них крутящий момент. Поверхность 34 каждого отверстия 33 образована точками равноудалёнными от поверхности касательной к поверхности входящего в это отверстие выступа 43 в любом положении, занимаемом им при движении относительно этого отверстия 33, вызванном деформированием гибкого колеса 40 генератором волн 2, по направлению внутрь отверстия 33 на расстояние соответствующее заданному натягу (ФИГ.3 и 4).The output link 30 includes holes 33 for receiving the protrusions 43 of the flexible wheel 40 (FIG. 3); surface 32 for guiding the satellites 50 by interacting with their surfaces 52; the inner surface of the sample 31 for centering with the shoulder 22 of the output link 20; part 35 for connecting to the elements of other devices and corresponding in shape, for example, it can be made in the form of a flange, pulley or sprocket. The holes 33 of the output link 30 are formed by surfaces 34 interacting with and receiving from the protrusions 43 of the flexible wheel 40 torque. The surface 34 of each hole 33 is formed by points equidistant from the surface tangent to the surface of the protrusion 43 entering this hole in any position occupied by it when moving relative to this hole 33, caused by the deformation of the flexible wheel 40 by the wave generator 2, inward direction of the hole 33 at a distance corresponding to a given tightness (FIGS. 3 and 4).
Плоская волновая передача 1 работает следующим образом: вращение от входного звена 10 через солнечное зубчатое колесо 11 передаётся на зубчатые колёса - сателлиты 50, которые катятся по солнечному зубчатому колесу 11 и по внутреннему зубчатому венцу 42 гибкого колеса 40. Гибкое колесо 40 прижимается сателлитами 50 своим наружным венцом 41 к внутренним зубьям 21 жёсткого зубчатого колеса 20, Волны на гибком колесе 40, образованные катящимися сателлитами 50, воздействуют на жёсткое колесо 21 и приводят его в движение относительно гибкого колеса 40. Выступы 43 на торце гибкого колеса 40, двигаясь вместе с гибким колесом 40, воздействуют на поверхности 34 отверстий 33 второго выходного звена 30,The plane wave transmission 1 works as follows: the rotation from the input link 10 through the sun gear 11 is transmitted to the gears - satellites 50, which roll along the sun gear 11 and the inner gear rim 42 of the flexible wheel 40. The flexible wheel 40 is pressed by its satellites 50 the outer rim 41 to the inner teeth 21 of the hard gear wheel 20, The waves on the flexible wheel 40, formed by the rolling satellites 50, act on the hard wheel 21 and set it in motion relative to the flexible wheel 40. Projections 43 at the end of the flexible wheel 40, moving together with the flexible wheel 40, act on the surface 34 of the holes 33 of the second output link 30,
1010
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
приводя его во вращение вместе с гибким колесом 40 относительно первого выходного звена 20.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) bringing it into rotation together with the flexible wheel 40 relative to the first output link 20.
Плоская волновая передача 2 (ФИГ. 5, 6 и 7), в которой реализованы первые три изобретения, включает планетарный генератор волн 5 и содержит: входное звено 10 с солнечным зубчатым колесом 11; три сателлита 50 планетарного генератора волн 5; выходное звено 120 с жёстким зубчатым колесом 121; две части 30 и 30' выходного звена 130 с отверстиями 33 и 33'; гибкое колесо 140 с выступами 43 и 43' .The plane wave transmission 2 (FIGS. 5, 6 and 7), in which the first three inventions are implemented, includes a planetary wave generator 5 and comprises: an input link 10 with a sun gear 11; three satellites 50 of the planetary wave generator 5; output link 120 with hard gear 121; two parts 30 and 30 'of the output link 130 with holes 33 and 33'; flexible wheel 140 with projections 43 and 43 '.
Входное звено 10 идентично описанному входному звену 10 в волновой передаче 1, Сателлиты 50 идентичны описанным сателлитам 50 в волновой передаче 1.Input link 10 is identical to the described input link 10 in wave transmission 1, Satellites 50 are identical to the described satellites 50 in wave transmission 1.
Выходное звено 120 содержит жёсткое колесо 121 с внутренними зубьями, буртик 22 для центрирования с частью выходного звена 30 по внутренней поверхности выборки 31 и буртик 22' для центрирования с частью выходного звена 30х по внутренней поверхности выборки 31 \ часть 25 для присоединения к элементам других устройств и соответствующая им по форме, например, она может быть выполнена в виде фланца, шкива или звёздочки.The output link 120 contains a hard wheel 121 with internal teeth, a shoulder 22 for centering with a part of the output link 30 along the inner surface of the sample 31 and a shoulder 22 'for centering with a part of the output link 30 x on the inner surface of the sample 31 \ part 25 for connecting to other elements devices and corresponding in shape, for example, it can be made in the form of a flange, pulley or sprocket.
Гибкое зубчатое колесо 140 отличается от гибкого зубчатого колеса 40 волновой зубчатой передачи 1, описанного выше, тем, что содержит плоскость симметрии, проходящую перпендикулярно его оси и, сле- довательно, выступы 43" на втором торце, симметричные выступам 43 относительно этой плоскости.The flexible gear 140 differs from the flexible gear 40 of the wave gear 1 described above in that it comprises a plane of symmetry extending perpendicular to its axis and, therefore, protrusions 43 "at the second end symmetrical to the protrusions 43 with respect to this plane.
Выходное звено 130 содержит две симметричные относительно плоскости симметрии гибкого колеса 40, проходящую перпендикулярно его оси, части 30 и 30'. Часть 30, идентичная второму выходному звену 30 волновой зубчатой передачи 1, описана выше (ФИГ. 3 и 4).The output link 130 contains two symmetrical relative to the plane of symmetry of the flexible wheel 40, passing perpendicular to its axis, parts 30 and 30 '. A portion 30 identical to the second output link 30 of the wave gear 1 is described above (FIGS. 3 and 4).
Плоская волновая передача 3 (ФИГ. 8, 9 и 10), в которой реализованы первое, второе и четвёртое изобретения, включает планетарный генератор волн 5 и содержит: входное звено 10 с солнечным зубчатым колесом 11; три сателлита 50; выходное звено 220 с упором 60; выходное звено 230 с упором 60'; гибкое колесо 40 с выступами 43.The plane wave transmission 3 (FIGS. 8, 9 and 10), in which the first, second and fourth inventions are implemented, includes a planetary wave generator 5 and comprises: an input link 10 with a sun gear 11; three satellites 50; output link 220 with focus 60; output link 230 with an emphasis of 60 '; flexible wheel 40 with projections 43.
Входное звено 10 идентично описанному входному звену 10 в волновой передаче 1. Сателлиты 50 идентичны описанным сателлитам 50 в волновой передаче 1. Выходное звено 220 отличается от выходного звена 20 волновой передачи 1 наличием торцевых шлицов 24, выполненных на внешней торцевой поверхности с возможностью зацепления с торцевыми шлицами 61' упора 60' при осевом перемещении звена 220 от звена 230, и наличием упора 60.The input link 10 is identical to the described input link 10 in the wave transmission 1. The satellites 50 are identical to the described satellites 50 in the wave transmission 1. The output link 220 differs from the output link 20 of the wave transmission 1 by the presence of end slots 24, made on the outer end surface with the possibility of engagement with the end the slots 61 'of the stop 60' with the axial movement of the link 220 from the link 230, and the presence of the stop 60.
Упор 60 содержит торцевые шлицы 61, выполненные с возможностью зацепления с торцевыми шлицами 36 выходного звена 230 при осевом перемещении звеньев 230 и 220 друг от друга и поверхности 62 для присоединения к выходному звену 220 со стороны выходного звена 230.The stop 60 comprises end slots 61 adapted to engage with end slots 36 of the output link 230 while axially moving the links 230 and 220 from each other and the surface 62 for connecting to the output link 220 from the side of the output link 230.
Гибкое колесо 40 содержит наружные зубья 41, входящие в зацепление с внутренними зубьями 21 жёсткого колеса 20, внутренние зубья 42, входящие в зацепление с наружными зубьями 51 сателлитов 50, выступы 43, входящие в отверстие 33 выходного звена 30 и взаимодействующие с внутренней поверхностьюThe flexible wheel 40 contains external teeth 41 engaged with the internal teeth 21 of the hard wheel 20, internal teeth 42 engaged with the external teeth 51 of the satellites 50, protrusions 43 entering the opening 33 of the output link 30 and interacting with the inner surface
34 отверстий 33.34 holes 33.
11eleven
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
Выходное звено 230 отличается от выходного звена 30 волновой передачи 1 наличием торцевых шлицов 36, выполненных на внешней торцевой поверхности с возможностью зацепления с торцевыми шлицами 61 упора 60 при осевом перемещении звеньев 230 и 220 друг от друга, и наличием упора 60'.SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) The output link 230 differs from the output link 30 of the wave transmission 1 by the presence of end slots 36, made on the outer end surface with the possibility of engagement with the end slots 61 of the stop 60 when the axial movement of the links 230 and 220 from each other, and the presence of the stop 60 ' .
Упор 60' содержит торцевые шлицы 61 ', выполненные с возможностью зацепления с торцевыми шлицами 24 выходного звена 220 при осевом перемещении звеньев 230 и 220 друг от друга и поверхности 62' для присоединения к выходному звену 230 со стороны выходного звена 220.An abutment 60 'comprises end slots 61' adapted to engage with end slots 24 of the output link 220 while axially moving the links 230 and 220 from each other and the surface 62 'to connect to the output link 230 from the side of the output link 220.
Возможен, также, вариант, в котором осуществлены все четыре изобретения. В этом варианте упорыA variant is also possible in which all four inventions are implemented. In this embodiment, the stops
60 и 60' присоединены с двух сторон к выходному звену 120 в волновой передаче 2 для взаимодействия с наружными поверхностями частей 30 и 30' . В частном случае, взаимодействующие поверхности, аналогич- но описанной волновой передаче 3, снабжены шлицами, выполненными с возможностью зацепления при осевом перемещении частей 30 и 30' выходного звена 130 от выходного звена 120.60 and 60 'are connected on both sides to the output link 120 in the wave transmission 2 for interaction with the outer surfaces of the parts 30 and 30'. In the particular case, the interacting surfaces, similarly to the described wave transmission 3, are provided with splines made with the possibility of engagement with axial movement of the parts 30 and 30 'of the output link 130 from the output link 120.
Использование в промышленности. Способы изготовления и применения.Use in the industry. Methods of manufacture and use.
Особенностью заявляемого механизма волновой передачи является то, что он предельно компактен в осевом направлении, можно сказать, что он плоский. Кроме этого, он очень простой и дешёвый, особенно, если его детали выполнены литьём под давлением из пластмассы из-за удобной для литья формы деталей.A feature of the claimed wave transmission mechanism is that it is extremely compact in the axial direction, we can say that it is flat. In addition, it is very simple and cheap, especially if its parts are injection molded from plastic because of the convenient form for molding parts.
Механизм можно использовать для передачи вращательного движения как редуктор. Например, если в волновой передаче 2 две части 30 и 30' второго выходного звена 130 закрепить, то есть сделать неподвижными, а первое выходное звено 120 выполнить в виде, например, шкива для приводного тросика, шкива ремённой передачи, звёздочки цепной передачи или шестерни зубчатой передачи, то в таком качестве ме- ханизм может быть применён для разных приводов с малой или умеренной нагрузкой, например, экранов или закрывающих элементов оконных или дверных проёмов, сворачиваемых в рулон, или для приводов детских игрушек, например, подъемных кранов или самосвалов.The mechanism can be used to transmit rotational motion as a gearbox. For example, if in wave transmission 2 the two parts 30 and 30 'of the second output link 130 are fixed, that is, made stationary, and the first output link 120 is made in the form, for example, of a pulley for a drive cable, a pulley of a belt drive, a chain sprocket or a gear wheel transmission, then as such the mechanism can be used for various drives with low or moderate load, for example, screens or closing elements of window or door openings, rolled up, or for drives of children's toys, for example, cranes in or dump trucks.
В другом примере, если два выходных звена 20 двух волновых передач 1 присоединить концентрично с двух сторон к торцам барабана, а выходные звенья 30, при этом, закрепить, например, на стене; входные звенья 10 соединить валом, проходящим через отверстия 12, с возможностью передачи крутящего момента, то, при вращении этого вала, например, электродвигателем, входные звенья 10 будут вращаться и приведут во вращение выходные звенья 20 вместе с барабаном, На барабане могут быть закреплены в разных вариантах: шторы для окон; жалюзи или ставни для оконных или дверных проёмов, сворачиваемые в рулон; гибкий экран, например, домашнего кинотеатра. В этом примере, в частном случае, может быть применена волновая передача 3 с упорами 60', выполненными в виде колец и закреплёнными на выходных звеньях 230 со стороны барабана, взаимодействующими, в случае превышения внешней нагрузки на барабан выше некоторого заданного предела, своими шлицами 61' со шлицами 24 выходных звеньев 220, расположенными на большем диаметре, чем диаметр барабана,In another example, if two output links 20 of two wave transmissions 1 are connected concentrically on both sides to the ends of the drum, and the output links 30 are fixed, for example, on a wall; connect the input links 10 with a shaft passing through the holes 12, with the possibility of transmitting torque, then, when this shaft is rotated, for example, by an electric motor, the input links 10 will rotate and will rotate the output links 20 together with the drum, On the drum can be fixed in different options: curtains for windows; roller blinds or shutters for window or doorways; flexible screen, such as a home theater. In this example, in the particular case, wave transmission 3 can be applied with stops 60 ', made in the form of rings and fixed to the output links 230 from the drum side, interacting, in case of exceeding the external load on the drum above a certain predetermined limit, with their slots 61 'with splines 24 output links 220 located on a larger diameter than the diameter of the drum,
Механизм можно использовать в разных конструкциях для регулировки угла между какими-либо эле- ментами. Например, его можно использовать для регулирования угла наклона спинки сиденья какого-либоThe mechanism can be used in different designs to adjust the angle between any elements. For example, it can be used to adjust the angle of the seatback of any
12 ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
транспортного средства или кресла как элемента мебели. Если одно выходное звено соединить с сиденьем, а второе со спинкой этого сиденья, то, при вращении входного звена, спинка будет поворачиваться относительно сиденья. Таким же образом его можно использовать для регулирования угла наклона других элементов мебели, например, подставок под ноги или подголовников кресел, столешниц школьных парт или столи- ков для рисования.12 SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) vehicle or chair as an element of furniture. If one output link is connected to the seat, and the second to the back of this seat, then, when the input link is rotated, the back will rotate relative to the seat. In the same way, it can be used to adjust the angle of inclination of other furniture elements, for example, footrests or head restraints for chairs, table tops of school desks or drawing tables.
Механизм можно использовать в разных конструкциях не только для регулировки угла между какими- либо элементами, но и, более широко, для регулирования положения этих элементов в пространстве. Для этого, его можно встроить в шарнир рычажной конструкции таким образом, что его выходные звенья будут соединены с рычагами этой конструкции или сами являться рычагами этой конструкции. В этом случае, вра- щение от входного звена передастся на оба выходных звена и приведёт рычаги в движение.The mechanism can be used in different designs not only to adjust the angle between any elements, but also, more broadly, to regulate the position of these elements in space. For this, it can be integrated into the hinge of the lever structure in such a way that its output links will be connected to the levers of this structure or they themselves will be levers of this structure. In this case, the rotation from the input link is transmitted to both output links and sets the levers in motion.
Например, если его таким образом встроить в один из шарниров механизма, рычаги которого образуют параллелограмм, а другие три шарнира выполнить в виде обычных цилиндрических шарниров, то, при вращении входного звена, рычаги придут в движение, причём, рычаги, расположенные напротив, будет двигаться параллельно друг другу. В другом примере, если его таким же образом встроить в шарниры механизма, рычаги которого последовательно соединены этими шарнирами, то вращением входных звеньев встроенных механизмов можно добиться любого заданного расположения рычагов в пространстве.For example, if it is thus embedded in one of the hinges of the mechanism, the levers of which form a parallelogram, and the other three hinges are made in the form of ordinary cylindrical hinges, then, when the input link rotates, the levers will move, and the levers opposite will move parallel to each other. In another example, if it is integrated in the same way into the hinges of a mechanism, the levers of which are connected in series by these hinges, then by rotating the input links of the built-in mechanisms, any given arrangement of levers in space can be achieved.
В том случае, если регулируемые элементы имеют значительную протяжённость при недостаточной жёсткости, они могут быть связаны двумя или более шарнирами со встроенными механизмами, у которых входные звенья расположены на одной оси и связаны валом, как показано на ФИГ. 11, с возможностью передачи крутящего момента. В этом случае, при вращении вала, выходные звенья будут поворачиваться синхронно, приводя в движение регулируемые элементы.In the event that the adjustable elements have a considerable length with insufficient rigidity, they can be connected by two or more hinges with built-in mechanisms in which the input links are located on the same axis and are connected by a shaft, as shown in FIG. 11, with the possibility of transmitting torque. In this case, when the shaft rotates, the output links will rotate synchronously, driving the adjustable elements.
В качестве примера применения плоской волновой передачи как регулировочного механизма, можно привести, представленную на ФИГ. 12, конструкцию школьной парты, в которой регулируется высота и на- клон столешницы. Парта 300 содержит основание 310, на котором шарнирно установлена стойка, состоящая из двух шарнирно соединенных частей 320 и 330, на которой шарнирно установлена столешница 340. В каждый из трёх шарниров встроена волновая передача 2 таким образом, что основание соединено с выходным звеном 120, нижняя часть стойки соединена с выходным звеном 130 волновой передачи 2, встроенной в нижний шарнир. Нижняя часть стойки соединена с выходным звеном 130 волновой зубчатой передачи 2, встроенной в средний шарнир, выходное звено 120 которой соединено с верхней частью стойки. Верхняя часть стойки соединена с выходным звеном 120 волновой передачи 2, встроенной в верхний шарнир, выходное звено 130 которой соединено со столешницей. Шарниры могут быть выполнены одинарными или, для уменьшения перекосов, спаренными, как показано на ФИГ. 11.As an example of the use of a plane wave transmission as an adjusting mechanism, we can cite the one presented in FIG. 12, a design of a school desk in which the height and incline of the countertop are adjusted. The school desk 300 contains a base 310, on which a stand is pivotally mounted, consisting of two pivotally connected parts 320 and 330, on which a tabletop 340 is pivotally mounted. A wave transmission 2 is integrated into each of the three hinges so that the base is connected to the output link 120, the lower part of the rack is connected to the output link 130 of the wave transmission 2, built into the lower hinge. The lower part of the rack is connected to the output link 130 of the wave gear 2 integrated into the middle hinge, the output link 120 of which is connected to the upper part of the rack. The upper part of the rack is connected to the output link 120 of the wave transmission 2, built into the upper hinge, the output link 130 of which is connected to the tabletop. The hinges can be made single or, to reduce distortions, paired, as shown in FIG. eleven.
1313
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
Claims
1. Волновая зубчатая передача (1), содержащая одно входное звено (10), связанное с генератором волн (5), и два выходных звена, первое из которых (20) связано с жёстким зубчатым колесом (21), а второе (30) с гибким зубчатым колесом (40), содержащим на торцевой поверхности выступы (43), входящие в отверстия (33) второго выходного звена (30) с возможностью перемещения в них при деформировании гибкого колеса (40) генератором волн (5), отличающаяся тем, что форма поверхности (34), образующей каждое отверстие (33), соответствует поверхности касательной к поверхности выступа (43) в любом положении, занимаемом им при движении относительно этого отверстия (33), вызванном деформированием гибкого колеса (40) генератором волн (5).1. A wave gear (1), containing one input link (10) connected to a wave generator (5), and two output links, the first of which (20) is connected to the hard gear (21), and the second (30) with a flexible gear wheel (40) containing on the end surface protrusions (43) included in the holes (33) of the second output link (30) with the possibility of movement in them when the flexible wheel (40) is deformed by a wave generator (5), characterized in that the shape of the surface (34) forming each hole (33) corresponds to the surface tangent to the surface of the protrusion and (43) in any position occupied by them when moving with respect to this hole (33) caused by the deformation of the flexible wheels (40) wave generator (5).
2. Волновая зубчатая передача (1) по п. 1, отличающаяся тем, что поверхность (34) каждого отверстия (33) образована точками равноудалёнными от поверхности касательной к поверхности входящего в это отверстие выступа (43) в любом положении, занимаемом им при движении относительно этого отверстия (33), вызванном деформированием гибкого колеса (40) генератором волн (5), по направлению внутрь отверстия (33) на расстояние соответствующее заданному натягу.2. Wave gear (1) according to claim 1, characterized in that the surface (34) of each hole (33) is formed by points equidistant from the surface tangent to the surface of the protrusion (43) entering this hole in any position occupied by it during movement relative to this hole (33), caused by the deformation of the flexible wheel (40) by the wave generator (5), towards the inside of the hole (33) by a distance corresponding to a given interference.
3. Волновая зубчатая передача (1), содержащая одно входное звено (10), связанное с генератором волн (5), и два выходных звена, первое из которых (20) связано с жёстким зубчатым колесом (21), а второе (30) с гибким зубчатым колесом (40), содержащим на торцевой поверхности выступы (43), входящие в отверстия (33) второго выходного звена (30) с возможностью перемещения в них при деформировании гибкого колеса (40) генератором волн (5), отличающаяся тем, что содержит планетарный генератор волн (2), состоящий из солнечного зубчатого колеса (11) жёстко связанного с входным звеном (10), по меньшей мере, двух зубчатых колёс сателлитов (50), входящих в зацепление с солнечным зубчатым колесом (11) и внутренним зубчатым венцом (42) гибкого колеса (40); причём каждый выступ (43) на торцевой поверхности гибкого зубчатого колеса (40) содержит, по меньшей мере, один зуб (44 или 45), являющийся продолжением зуба, по меньшей мере, одного - наружного (41) или внутреннего (42) венца гибкого колеса (40).3. Wave gear (1), containing one input link (10) connected to the wave generator (5), and two output links, the first of which (20) is connected to the hard gear (21), and the second (30) with a flexible gear wheel (40) containing on the end surface protrusions (43) included in the holes (33) of the second output link (30) with the possibility of movement in them when the flexible wheel (40) is deformed by a wave generator (5), characterized in which contains a planetary wave generator (2), consisting of a sun gear (11) rigidly connected to the input a vein (10) of at least two gears of the satellites (50) engaged with the sun gear (11) and the inner gear (42) of the flexible wheel (40); moreover, each protrusion (43) on the end surface of the flexible gear wheel (40) contains at least one tooth (44 or 45), which is a continuation of the tooth of at least one external (41) or internal (42) crown of the flexible wheels (40).
4. Волновая зубчатая передача (1) по п.З, отличающаяся тем, что наружные (41) и внутренние (42) зубья гибкого колеса (40) расположены друг относительно друга таким образом, что напротив каждого наружного зуба (41) расположен внутренний зуб (42) в радиальном направлении недеформированного колеса (40), а каждый выступ (43) на торце гибкого колеса (40) является продолжением части гибкого колеса (40) в осевом направлении и содержит, по меньшей мере, одну пару зубьев: один наружный (44) и один внутренний (45) зуб.4. The wave gear (1) according to claim 3, characterized in that the outer (41) and inner (42) teeth of the flexible wheel (40) are located relative to each other so that an inner tooth is located opposite each outer tooth (41) (42) in the radial direction of the undeformed wheel (40), and each protrusion (43) at the end of the flexible wheel (40) is an extension of the part of the flexible wheel (40) in the axial direction and contains at least one pair of teeth: one outer ( 44) and one internal (45) tooth.
5. Волновая зубчатая передача (1) по п.4, отличающаяся тем, что каждый выступ (43) содержит две пары зубьев (44 - 45), причём, выступы (43) расположены равномерно через один зуб. 5. Wave gear (1) according to claim 4, characterized in that each protrusion (43) contains two pairs of teeth (44 - 45), moreover, the protrusions (43) are located evenly through one tooth.
6. Волновая зубчатая передача (1) по п.5, отличающаяся тем, что зубья (44) и (45), на выступе (43) расположены симметрично относительно плоскости симметрии выступа (43), проходящей через ось недеформированного гибкого колеса (40).6. The wave gear (1) according to claim 5, characterized in that the teeth (44) and (45) on the protrusion (43) are located symmetrically with respect to the plane of symmetry of the protrusion (43) passing through the axis of the undeformed flexible wheel (40) .
14fourteen
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
7,Boлнoвaя зубчатая передача (2), содержащая одно входное звено (10), связанное с генератором волн (5), и два выходных звена, первое из которых (120) связано с жёстким зубчатым колесом (121), а второе (130) с гибким зубчатым колесом (140), содержащим на торцевой поверхности выступы (43), входящие в отверстия (33) второго выходного звена (130) с возможностью перемещения в них при деформировании гибкого колеса (140) генератором волн (5), отличающаяся тем, что гибкое зубчатое колесо (140), содержит выступы (43 и 43') на обоих торцах, а второе выходное звено (130) состоит из двух соосных гибкому колесу (140) частей (30 и 30'), расположенных по обе стороны первого выходного звена (120).7, The main gear train (2), containing one input link (10) connected to the wave generator (5), and two output links, the first of which (120) is connected to the hard gear (121), and the second (130) with a flexible gear wheel (140), containing on the end surface protrusions (43) included in the holes (33) of the second output link (130) with the possibility of moving them when the flexible wheel (140) is deformed by a wave generator (5), characterized in that the flexible gear (140) contains protrusions (43 and 43 ') at both ends, and the second output link (130) consists of two waist flexspline (140) parts (30, 30 ') arranged on both sides of the first output link (120).
8. Волновая зубчатая передача (3), содержащая одно входное звено (10), связанное с генератором волн (5), и два выходных звена, первое из которых (220) связано с жёстким зубчатым колесом (21), а второе (230) с гибким зубчатым колесом (40), содержащим на торцевой поверхности выступы (43), входящие в отверстия (33) второго выходного звена (30) с возможностью перемещения в них при деформировании гибкого колеса (40) генератором волн (5), отличающаяся тем, что, выступы (43) на торце гибкого колеса (40) выполнены с возможностью упруго деформироваться в окружном направлении и, по меньшей мере, одно из выходных звеньев (220 или 230) содержит упор (60 или 60') для другого звена (230 или 220), ограничивающий перемещение звеньев (220 и 230) вдоль оси в направлении друг от друга и расположенный по отношению к другому звену (230 или 220) с зазором.8. A wave gear train (3) containing one input link (10) connected to a wave generator (5), and two output links, the first of which (220) is connected to the hard gear (21), and the second (230) with a flexible gear wheel (40) containing on the end surface protrusions (43) included in the holes (33) of the second output link (30) with the possibility of movement in them when the flexible wheel (40) is deformed by a wave generator (5), characterized in that, the protrusions (43) at the end of the flexible wheel (40) are configured to elastically deform in the circumferential direction and, at least one of the output links (220 or 230) contains a stop (60 or 60 ') for the other link (230 or 220), restricting the movement of the links (220 and 230) along the axis in the direction from each other and located relative to to another link (230 or 220) with a gap.
9. Волновая зубчатая передача (3) по п.8, отличающаяся тем, что взаимодействующие поверхности ограничивающего упора (60 или 60') и выходного звена (220 или 230) содержат торцевые шлицы (61 или 61"), выполненные с возможностью зацепления при осевом перемещении звеньев (220 или 230) друг от друга.9. The wave gear transmission (3) according to claim 8, characterized in that the interacting surfaces of the limit stop (60 or 60 ') and the output link (220 or 230) contain end splines (61 or 61 " ), made with the possibility of engagement with axial movement of links (220 or 230) from each other.
10. Волновая зубчатая передача (3) по п.9, отличающаяся тем, что содержит упругую шайбу между буртиком (13 или 14) входного звена (10) и выходным звеном (220 или 230).10. The wave gear train (3) according to claim 9, characterized in that it comprises an elastic washer between the shoulder (13 or 14) of the input link (10) and the output link (220 or 230).
11. Волновая зубчатая передача по п. 1, 3, 7, 8, отличающаяся тем, что первое выходное звено (20, 120 или 220) содержит концентричный по отношению к жёсткому колесу (21) буртик (22), а второе выходное звено (30, 130 или 230) содержит концентричную по отношению к отверстиям (33) выборку (31) под этот буртик (22), выполненную с возможностью размещения и вращения в ней буртика (22) с минимальным зазором.11. Wave gear according to claim 1, 3, 7, 8, characterized in that the first output link (20, 120 or 220) contains a flange (22) concentric with respect to the rigid wheel (21), and the second output link ( 30, 130 or 230) contains a sample (31) concentric with respect to the holes (33) for this collar (22), configured to accommodate and rotate the collar (22) in it with a minimum clearance.
12. Волновая зубчатая передача по п, 1, 3, 7, 8, отличающаяся тем, что второе выходное звено содержит концентричный по отношению к отверстиям буртик, а первое выходное звено содержит концентричную по отношению к жёсткому колесу выборку под этот буртик, выполненную с возможностью размещения и вращения в ней буртика с минимальным зазором.12. Wave gear according to claim 1, 3, 7, 8, characterized in that the second output link contains a flange concentric with respect to the holes, and the first output link contains a sample concentric with respect to the rigid wheel for this flange, made with the possibility of placement and rotation of the flange in it with a minimum clearance.
13. Волновая зубчатая передача по п. 1, 3, 7, 8, отличающаяся тем, что её детали выполнены из пластмассы.13. Wave gear according to claim 1, 3, 7, 8, characterized in that its parts are made of plastic.
15fifteen
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
Applications Claiming Priority (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005123173 | 2005-07-21 | ||
RU2005123171 | 2005-07-21 | ||
RU2005123174/11A RU2005123174A (en) | 2005-07-21 | 2005-07-21 | EXTREMELY COMPACT WAVE TRANSMISSION |
RU2005123173 | 2005-07-21 | ||
RU2005123171 | 2005-07-21 | ||
RU2005123172 | 2005-07-21 | ||
RU2005123174 | 2005-07-21 | ||
RU2005123172 | 2005-07-21 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2007011256A1 true WO2007011256A1 (en) | 2007-01-25 |
Family
ID=37669055
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/RU2006/000199 WO2007011256A1 (en) | 2005-07-21 | 2006-04-20 | Flat waveform transmission |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
WO (1) | WO2007011256A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016044743A1 (en) * | 2014-09-19 | 2016-03-24 | Magna Seating Inc. | Harmonic drive disc recliner for automotive vehicle seat |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU717440A1 (en) * | 1966-02-03 | 1980-02-25 | Ivachev Leonid M | Wave-type toothed gearing |
SU1024617A1 (en) * | 1981-07-02 | 1983-06-23 | Предприятие П/Я А-7357 | Wave transmission |
SU1446386A1 (en) * | 1987-06-15 | 1988-12-23 | Предприятие П/Я А-1345 | Wave gear transmission |
SU1477961A1 (en) * | 1987-10-08 | 1989-05-07 | Волжское Объединение По Производству Легковых Автомобилей Им.50-Летия Ссср | Gear harmonic drive |
DE10021236A1 (en) * | 2000-04-29 | 2001-11-15 | Neugart Gmbh & Co | Reduction gear has wave generator, flexible spline coupled to hub part or output shaft to be radially movable or flexible but rotationally rigidly coupled to hub part and/or output shaft part |
-
2006
- 2006-04-20 WO PCT/RU2006/000199 patent/WO2007011256A1/en active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU717440A1 (en) * | 1966-02-03 | 1980-02-25 | Ivachev Leonid M | Wave-type toothed gearing |
SU1024617A1 (en) * | 1981-07-02 | 1983-06-23 | Предприятие П/Я А-7357 | Wave transmission |
SU1446386A1 (en) * | 1987-06-15 | 1988-12-23 | Предприятие П/Я А-1345 | Wave gear transmission |
SU1477961A1 (en) * | 1987-10-08 | 1989-05-07 | Волжское Объединение По Производству Легковых Автомобилей Им.50-Летия Ссср | Gear harmonic drive |
DE10021236A1 (en) * | 2000-04-29 | 2001-11-15 | Neugart Gmbh & Co | Reduction gear has wave generator, flexible spline coupled to hub part or output shaft to be radially movable or flexible but rotationally rigidly coupled to hub part and/or output shaft part |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016044743A1 (en) * | 2014-09-19 | 2016-03-24 | Magna Seating Inc. | Harmonic drive disc recliner for automotive vehicle seat |
US10106059B2 (en) | 2014-09-19 | 2018-10-23 | Magna Seating Inc | Harmonic drive disc recliner for automotive vehicle seat |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6719658B2 (en) | Support structure for planet gear in simple planetary gear mechanism and method for manufacturing the mechanism | |
JP3071966B2 (en) | Gear reducer for reciprocating rotation | |
US20170227093A1 (en) | Planetary gear unit | |
US20140047938A1 (en) | Unit type wave gear device | |
US20030146039A1 (en) | Electric power steering apparatus | |
US20190047610A1 (en) | Cycloidal reducer with backlash self-adjustment and power steering system with such a reducer | |
JP4746907B2 (en) | Planetary gear reducer | |
CN103038540A (en) | Centrifugal force pendulum device | |
DE112014000987T5 (en) | Dynamic damping device | |
CN206072245U (en) | For the firm wheel of harmonic speed reducer, harmonic speed reducer and robot | |
US20110101752A1 (en) | Adjuster for a vehicle seat | |
US20110009232A1 (en) | Planetary gear | |
US20140148302A1 (en) | Reduction gearing with a high reduction ratio | |
CN107795662A (en) | For the firm gear of harmonic speed reducer, harmonic speed reducer and robot | |
CN106051111A (en) | Gearing | |
WO2012036033A1 (en) | Planetary gear device | |
US20050227797A1 (en) | Automatic non-step speed changing mechanism | |
DE102022125864A1 (en) | Geared motor and associated two-wheeler | |
WO2007011256A1 (en) | Flat waveform transmission | |
EP3643946A1 (en) | Rotary actuator and linear actuator | |
KR101468389B1 (en) | Assembled crank for ratio enhancing of rotaion speed | |
US20210404532A1 (en) | Pericyclic gear reducer | |
KR101007069B1 (en) | Gear box having double planetary gear system | |
CA2545509A1 (en) | An improved continuously variable transmission device | |
EP1835193A2 (en) | Pressure piece for synchronizer devices |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application | ||
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 06747758 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |