ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ
НОВЫЕ ПАТЕНТЫ, ЗАЯВКИ НА ПАТЕНТ
БИБЛИОТЕКА ПАТЕНТОВ НА ИЗОБРЕТЕНИЯ

передача

Классы МПК:F16H1/32 с центральной осью передачи, лежащей внутри основной окружности планетарного колеса 
Автор(ы):
Патентообладатель(и):СПИНЕА С.Р.О. (SK)
Приоритеты:
подача заявки:
2009-12-18
публикация патента:

Изобретение относится к планетарным или циклоидальным передачам и может быть использовано в промышленных роботах, при изготовлении электрических парковочных тормозов в транспортных средствах. Передача содержит выполненное в виде полого цилиндра с торцевыми сторонами колесо с внутренними зубьями, в котором на опоре установлены приводной входной вал и выходной элемент. Выходной элемент содержит два сопряженных между собой без возможности вращения элемента вращения с дистанционными элементами. Между дистанционными элементами расположено колесо и элемент (70) для преобразования планетарных движений колеса во вращательные движения выходного элемента. Элемент (70) выполнен в виде кольца, каждая из обеих торцевых сторон которого снабжена, по меньшей мере, двумя направляющими элементами (74-1, 74-2; 74-3, 74-4) с центральными осями. Центральные оси направляющих элементов одной торцевой стороны проходят перпендикулярно осевой плоскости. Центральные оси направляющих элементов другой торцевой стороны проходят параллельно осевой плоскости. Кольцо имеет сквозные соосные отверстия (78), пересекаемые не соприкасающимися с ними дистанционными элементами. Изобретение занимает минимум пространства и имеет большое передаточное отношение. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 8 ил. передача, патент № 2516907

Рисунки к патенту РФ 2516907

передача, патент № 2516907 передача, патент № 2516907 передача, патент № 2516907 передача, патент № 2516907 передача, патент № 2516907 передача, патент № 2516907 передача, патент № 2516907 передача, патент № 2516907

Изобретение относится к передаче согласно ограничительной части п.1 или ограничительной части п.2 формулы изобретения.

Аналогичная передача описана, например, в документе WO 95/22017. Такая передача содержит выполненное в виде полого цилиндра с торцевыми сторонами колесо, включающее внутренние зубья и ось вращения. В колесе с возможностью вращения вокруг оси вращения установлен приводной входной вал, а также выходной элемент. Выходной элемент содержит два размещенных на расстоянии друг от друга элемента вращения круглого сечения, проходящего поперек оси вращения. Ось вращения расположена перпендикулярно на обоих элементах вращения. Элементы вращения жестко сопрягаемы или сопряжены между собой. Между элементами вращения расположены, по меньшей мере, одно зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с колесом с внутренними зубьями, а также именуемый преобразующим элементом или элементом преобразования элемент, преобразующий планетарные движения колеса во вращательные движения выходного элемента. Эти преобразующие элементы или средства преобразования или элементы для преобразования планетарных движений зубчатого колеса во вращательные движения выходного элемента имеют центральное отверстие, через которое проходит входной вал, а также четыре попарно противолежащих плеча, равномерно крестообразно распределенных вокруг центрального отверстия. Входной вал установлен с обеих сторон в элементах вращения выходного элемента, который, в свою очередь, установлен с обеих сторон на опорах в колесе, выполненном в виде полого цилиндра.

Недостаток вышеуказанного аналога состоит в том, что, упрощенно говоря, изготовление выполненных в виде крестовины преобразующих элементов возможно только при больших технических затратах. Кроме того, распределение усилий внутри крестовины во время происходящей одновременно с преобразованием планетарных движений во вращательные движения передачи крутящего момента выходному элементу осуществляется нерационально, тем более что речь идет об открытой с точки зрения возникающих усилий системе.

Из документа WO 2007/135540 А2 известны передачи с регулируемой во время эксплуатации передачей крутящего момента. Кроме того, у каждой передачи есть, по меньшей мере, одно стационарное, разделенное на две расположенные разнесенные по оси части, колесо, огибаемое ремнем, длина которого превышает периметр колеса. Между обеими частями стационарного колеса расположено планетарное колесо. Диаметр планетарного колеса отличается от диаметра стационарного колеса. Входной вал и выходной элемент расположены соосно оси вращения. Входной элемент имеет, по меньшей мере, один участок с перемещаемым эксцентриситетом, на котором расположено, по меньшей мере, одно планетарное колесо. В результате вращения входного вала планетарное колесо катится по внутренней поверхности ремня, обкатывая ее. За счет возрастающего эксцентриситета трение между планетарным колесом и ремнем повышается, в результате чего передается больший крутящий момент. Преобразование планетарного движения планетарного колеса во вращательные движения выходного элемента происходит по-разному, в зависимости от исполнения передачи:

- Если предусмотрено только одно планетарное колесо, выходной элемент состоит из расположенного с одной стороны планетарного колеса элемента вращения. В этом случае можно предусмотреть выполненный в виде кольца элемент преобразования между планетарным колесом и выходным элементом. Обе торцевые стороны кольца при этом имеют по два направляющих элемента с центральными осями. При этом центральные оси направляющих элементов одной торцевой стороны проходят перпендикулярно осевой плоскости, в то время как центральные оси направляющих элементов другой торцевой стороны проходят параллельно осевой плоскости.

- Если предусмотрено два или более планетарных колеса, то выходной элемент состоит из двух связанных между собою дистанционными элементами и разнесенных между собой по оси в направлении оси вращения элементов вращения. В этом случае планетарные колеса движутся с фазовым смещением на 180°, а преобразование планетарных движений во вращательное движение выходного элемента осуществляется непосредственно через дистанционные элементы. Для этого дистанционные элементы проходят через несоосные отверстия в планетарных колесах. При этом каждый из дистанционных элементов в каждом пересекаемом им отверстии имеет постоянный и в любой конфигурации линейный контакт с соответствующим планетарным колесом.

Описанный последним аналог устройства преобразования планетарных движений во вращательные движения вообще известен, например, из источников US 1767866, ЕР 0 474897 А1, ЕР 1816374 Al, US 3129611 и PL 169808, а также из передач, которые, как уже описано вначале, имеют выходной элемент, состоящий из двух связанных между собою дистанционными элементами и разнесенных между собой по оси в направлении оси вращения элементов вращения и, по меньшей мере, одного расположенного между элементами вращения, выполняющего планетарные движения и входящего в зацепление с внутренними зубьями колеса. Кроме того, известны передачи, снабженные выходным элементом, состоящим только из одного элемента вращения с эксцентрично расположенными на нем и протяженными соосно оси вращения стержнями, которые выступают в эксцентричные отверстия в одном или нескольких зубчатых колесах, расположенных осевым смещением относительно элемента вращения, выполняющих планетарные движения и входящих в зацепление с внутренними зубьями. При этом каждый из дистанционных элементов или каждый стержень в каждом пересекаемом им отверстии всегда имеет линейный в любой конфигурации контакт с соответствующим зубчатым колесом.

Известна передача с переменным передаточным отношением и передача с постоянным передаточным отношением (FR 797130 А). Каждая из передач содержит корпус с осью вращения, а также входной вал и выходной элемент, оба расположенные в корпусе на опорах с возможностью вращения вокруг оси вращения. Входной элемент имеет эксцентричный участок, на котором расположено зубчатое колесо. Зубчатое колесо входит в зацепление с размещенными в корпусе внутренними зубьями. За счет вращения входного вала зубчатое колесо выполняет планетарное движение. Выходной элемент состоит из расположенного с одной стороны зубчатого колеса элемента вращения. Элементы для преобразования планетарных движений во вращательные движения выходного элемента расположены между элементом вращения выходного элемента и зубчатым колесом. Преобразующие элементы состоят из кольца. Обе торцевые стороны кольца имеют по два направляющих элемента с центральными осями. При этом центральные оси направляющих элементов одной торцевой стороны проходят перпендикулярно осевой плоскости, в то время как центральные оси направляющих элементов другой торцевой стороны проходят параллельно осевой плоскости. Кроме того, в корпусе передачи с переменным передаточным отношением на опорах размещен зубчатый венец с внешними зубьями и внутренними зубьями с возможностью вращения вокруг оси вращения. В корпус проникает червяк, входящий в зацепление с внешними зубьями зубчатого венца. Привод червяка может осуществляться от электродвигателя с переменным числом оборотов, причем вместе с числом оборотов изменяется и передаточное отношение между входным валом и выходным элементом.

JP 1143171 А описывает передачи с переменным передаточным отношением. Передачи имеют корпус с осью вращения, а также входной вал и выходной элемент, оба расположенные в корпусе на опорах с возможностью вращения вокруг оси вращения. Входной вал имеет, по меньшей мере, один эксцентричный участок, на котором расположено, по меньшей мере, одно зубчатое колесо. Зубчатое колесо входит в зацепление с внутренними зубьями. За счет вращения входного вала зубчатое колесо выполняет планетарное движение. Внутренние зубья расположены в колоколообразном колпаке, установленном в корпусе на опое с возможностью вращения. Колпак может приводиться в движение с переменной скоростью. Вместе со скоростью изменяется и передаточное число. Выходной элемент состоит из расположенного с одной стороны, по меньшей мере, одного зубчатого колеса элемента вращения. У передачи с только одним зубчатым колесом выполненные в виде кольца элементы для преобразования планетарных движений во вращательные движения выходного элемента расположены между элементом вращения выходного элемента и зубчатым колесом. Обе торцевые стороны кольца имеют по два направляющих элемента с центральными осями. При этом центральные оси направляющих элементов одной торцевой стороны проходят перпендикулярно осевой плоскости, в то время как центральные оси направляющих элементов другой торцевой стороны проходят параллельно осевой плоскости. У передачи с двумя зубчатыми колесами, выполняющими при вращении входного вала планетарные движения с фазовым смещением на 180°, зубчатые колеса снабжены внецентренными отверстиями. Сквозь них выступают протяженные стержни, расположенные соосно оси вращения и эксцентрично на элементе вращения, размещенном с одной стороны зубчатых колес. При этом каждый стержень в каждом пересекаемом им несоосном отверстии всегда имеет линейный в любой конфигурации контакт с соответствующим зубчатым колесом.

Недостаток известных передач заключается в том, что в силу своей конструкции они могут выдерживать только ограниченные нагрузки, пусть и по разным причинам, например:

- потому что они имеют только один элемент вращения в качестве выходного элемента, которому с одной стороны передается крутящий момент с помощью или без помощи элемента для преобразования планетарных движений зубчатого колеса во вращательные движения выходного элемента, или

- потому что они хотя и имеют в качестве выходного элемента два связанных друг с другом элемента вращения, разнесенных между собой по оси дистанционными элементами, но передача крутящего момента с одновременным преобразованием планетарных движений колес, расположенных между элементами вращения, во вращательное движение выходного элемента осуществляется непосредственно от колес через дистанционные элементы, или

- потому что между зубчатым колесом и выходным элементом предусмотрены крестообразные преобразующие элементы, образующие относительно сил, возникающих при передаче крутящего момента, открытую систему.

Задачей изобретения является исключение вышеописанных недостатков устройств-аналогов.

Поставленная задача решается с помощью признаков, описанных в пункте 1 формулы, и/или признаков по пункту 2 формулы изобретения.

Передача с признаками по пункту 1 формулы содержит выполненное в виде полого цилиндра с торцевыми сторонами колесо, включающее в себя внутренние зубья и ось вращения, в котором с возможностью вращения на опоре установлены приводной входной вал, а также выходной элемент. Выходной элемент содержит два сопрягаемых или сопряженных между собой без возможности вращения элемента вращения, имеющие круглое сечение поперечно к оси вращения, с дистанционными элементами. Между дистанционными элементами расположены, по меньшей мере, одно зубчатое колесо, а также, по меньшей мере, один элемент для преобразования планетарных движений зубчатого колеса во вращательные движения выходного элемента. При этом в соответствии с изобретением предусмотрено, чтобы преобразующий элемент, или элемент преобразования, или элемент для преобразования планетарных движений зубчатого колеса во вращательные движения выходного элемента, для краткости именуемый просто элементом, был выполнен в виде кольца, снабженного центральным отверстием. По обе торцевые стороны, по меньшей мере, одного преобразующего элемента расположено, по меньшей мере, по два направляющих элемента. У каждого расположенного с торцевой стороны направляющего элемента есть центральная ось. Расположенные с каждой торцевой стороны направляющие элементы размещены на противолежащих сторонах центрального отверстия таким образом, что их центральные оси предпочтительно совмещаются или предпочтительно образуют одну общую центральную ось. Кроме того, центральные оси направляющих элементов одной торцевой стороны проходят перпендикулярно осевой плоскости, в то время как центральные оси направляющих элементов другой торцевой стороны проходят параллельно этой осевой плоскости. Иными словами, центральные оси направляющих элементов одной торцевой стороны проходят перпендикулярно центральным осям направляющих элементов другой торцевой стороны. При этом центральные оси всех направляющих элементов одновременно проходят перпендикулярно оси вращения и, точнее, перпендикулярно плоскостям, в которых лежит каждая из осей вращения, или которые образуются осью вращения. То есть кольцевая плоскость, образованная кольцом и проходящая параллельно торцевым сторонам, проходит перпендикулярно оси вращения, причем центральные оси направляющих элементов проходят параллельно этой кольцевой плоскости. Кроме того, кольцо имеет сквозные выровненные соосно отверстия, пересекаемые без контакта дистанционными элементами, предпочтительно дистанционными элементами, соединяющими между собой элементы вращения выходного элемента без возможности вращения.

Передача с признаками по пункту 2 формулы содержит выполненное в виде полого цилиндра колесо с торцевыми сторонами, включающее в себя внутренние зубья и ось вращения. В колесе с возможностью вращения установлен приводной входной вал, а также выходной элемент. Входной элемент имеет эксцентричный участок, на котором расположено зубчатое колесо. Зубчатое колесо входит в зацепление с внутренними зубьями. За счет вращения входного вала зубчатое колесо выполняет планетарное движение. Кроме того, передача содержит элементы для преобразования планетарных движений зубчатого колеса во вращательные движения выходного элемента. Элементы выполнены в виде кольца. Обе торцевые стороны кольца имеют, по меньшей мере, по два направляющих элемента с центральными осями. Центральные оси направляющих элементов одной торцевой стороны проходят перпендикулярно осевой плоскости, в то время как центральные оси направляющих элементов другой торцевой стороны проходят параллельно осевой плоскости. Выходной элемент содержит два сопрягаемых или сопряженных между собой без возможности вращения элемента вращения. Элементы вращения имеют круглое сечение поперечно к оси вращения. Элементы вращения разнесены по отношению друг к другу вдоль оси вращения и связаны друг с другом дистанционными элементами. Между элементами вращения расположены, по меньшей мере, одно зубчатое колесо, а также, по меньшей мере, один элемент для преобразования планетарных движений зубчатого колеса во вращательные движения выходного элемента. Кольцо элемента для преобразования планетарных движений зубчатого колеса во вращательные движения выходного элемента имеет сквозные расположенные соосно отверстия. Дистанционные элементы пересекают эти отверстия, не соприкасаясь с ними.

Очевидно, что изобретение осуществляется в том случае, когда речь идет о передаче, у которой преобразующий элемент, или преобразующие элементы, или элементы преобразования или элемент для преобразования планетарных движений зубчатого колеса во вращательные движения выходного элемента выполнен в виде кольца, т.е. представляет собой закрытую с точки зрения возникающих сил систему, где направляющие элементы размещены с торца. Направляющие элементы могут быть выполнены в виде выступов или выемок, взаимодействующих с соответствующими частями элементов вращения. Кольцеобразные элементы более технологичны при изготовлении по сравнению с крестовинами и обладают повышенной прочностью. Кроме того, за счет равномерного распределения напряжений кольцеобразные элементы демонстрируют лучшее распределение усилий в используемом материале. Таким образом, при одинаковых материалозатратах, т.е. при использовании одного и того же материала и при одном и том же весе они могут выдерживать более значительные нагрузки по сравнению с крестовинами, применяемыми в аналогах. Более того, при одинаковой допустимой нагрузке их можно изготавливать либо из более дешевого и более технологичного, т.е. удобного в переработке и обработке материала и с применением в некоторых обстоятельствах менее сложных способов изготовления, чем в случае с крестовиной, либо они могут иметь меньший вес.

Другие целесообразные и предпочтительные варианты изобретения раскрываются в зависимых пунктах формулы.

Пример осуществления изобретения схематично изображен на чертежах и ниже поясняется более подробно. На чертежах показано:

Фиг.1 - передача в перспективном изображении,

Фиг.2 - передача по Фиг.1 в собранном состоянии,

Фиг.3 - разрез по линии А-А по Фиг.2,

Фиг.4 - разрез по линии В-В по Фиг.2,

Фиг.5 - первый элемент вращения в перспективном виде,

Фиг.6 - элемент в перспективном виде,

Фиг.7 - зубчатое колесо в перспективном виде и

Фиг.8 - второй элемент вращения в перспективном виде.

Все полностью или частично изображенные на Фиг.1 - 8 передачи состоят из выполненного в виде полого цилиндра с торцевыми сторонами 49 колеса 40, включающего в себя внутренние зубья 41, а также ось вращения 40а, в котором с возможностью вращения на опоре установлен приводной входной вал 10, а также выходной элемент. Выходной элемент содержит два элемента вращения 50, 50/ . Элементы вращения 50, 50/ выполнены, в основном, дискообразными. Дискообразные части элементов вращения 50, 50 / расположены на некотором расстоянии друг от друга за счет дистанционных элементов 52. Элементы вращения 50, 50 / жестко сопрягаемы или сопряжены между собой. Элементы вращения 50, 50/ имеют круглое сечение поперечно к оси вращения 40а. Между элементами вращения 50, 50/ расположены колеса 30. Внешние зубья 33 зубчатых колес 30 находятся в зацеплении с внутренними зубьями 41 колеса 40. Кроме того, между элементами вращения 50, 50/ расположены элементы, преобразующие планетарные движения колес 30 во вращательные движения выходного элемента. Элементы выполнены в виде преобразующих элементов 70. Кроме того, предусмотрено жестко сопрягаемое с торцевой стороной 49 и выполненное в виде кольца удерживающее колесо, не изображенное на чертеже. Элемент вращения 50 как в осевом, так и в радиальном направлении посредством элементов качения опирается непосредственно на колесо 40 и на расположенное с торцевой стороны 49 удерживающее колесо.

При этом функциональная компоновка подвижных частей, расположенных между элементами вращения 50, 50/ в колесе 40, одинакова во всех примерах осуществления, изображенных на фигурах. Входной элемент 10 в виде входного вала имеет два эксцентриковых участка 17, взаимно смещенных на угол 180°. Эксцентриковые участки 17 смещены относительно оси вращения 40а на эксцентриситет е. На каждом из эксцентриковых участков 17 с возможностью вращения установлено на опоре колесо 30. Эксцентриситет е соответствует расстоянию между осью 30а колеса 30 и осью вращения 40а колеса 40. Между эксцентриковыми участками 17 и колесами 30 размещены элементы качения 12, предназначенные для уменьшения потерь на трение, качение которых происходит по внешнему периметру каждого из эксцентриковых участков 17. Для этого по периметру эксцентриковых участков 17 выполнены дорожки качения для элементов качения 12, служащих в качестве опорных элементов для колес 30. Колеса 30 снабжены внешними зубьями 33 и центральными отверстиями с внутренними поверхностями качения 31 для элементов качения 12.

Каждое из колес 30 имеет несколько сквозных осевых отверстий 32, расположенных в радиальном направлении со смещением относительно центрального отверстия, снабженного внутренней поверхностью качения 31, причем эти отверстия 32 равномерно распределены вокруг осей 30а колес 30. Оси 30а колес 30 проходят параллельно оси вращения 40а входного вала 10 и выходного элемента, образованного двумя элементами вращения 50, 50/. Ось вращения 40а одновременно является осью симметрии колеса 40. Входной вал 10 может быть связан с валом приводного двигателя, например, посредством шпонки. Приводной двигатель может быть соединен с выполненным в виде полого колеса колесом 40, имеющим внутренние зубья 41, например, посредством не изображенных на чертеже крышки и винтов. Приводной двигатель может располагаться, например, на стороне передачи, обращенной от элемента вращения 50, установленного в колесе 40. В этом случае данная сторона образует таким образом сторону привода, в то время как элемент вращения 50, установленный в колесе 40, образует сторону отбора мощности передачи.

Колеса 30 расположены посередине между двумя элементами вращения 50, 50/, образованными круглым наружным контуром или проходящим поперек оси вращения 40а круглым поперечным сечением, причем элементы вращения 50, 50/ соединены друг с другом с возможностью разъединения посредством соединительных элементов 60 и вместе образуют выходной элемент передачи. На элементе вращения 50 расположены дистанционные элементы 52, снабженные отверстиями и резьбовыми базирующими элементами для крепления соединительных элементов 60. Дистанционные элементы 52 проходят, не соприкасаясь с ними, через отверстия 32 колес 30, так что элементы вращения 50, 50' жестко сопрягаемы между собой посредством колес 30. Выходной элемент, образованный двумя соединенными друг с другом элементами вращения 50, 50/, установлен на опоре с возможностью вращения вокруг оси вращения 40а относительно колеса 40 с внутренними зубьями 41.

Внутренние зубья 41 колеса 40 находятся в зацеплении с внешними зубьями зубчатых колес 30. Оси колес 30 расположены параллельно оси вращения 40а колеса 40, но смещены на эксцентриситет е. Элементы вращения 50, 50/ снабжены направляющими дорожками 54а, 54b, задающими линейную направляющую 50b. Линейная направляющая 50b направлена поперек оси вращения 40а элементов вращения 50, 50 /. Каждое колесо 30 снабжено направляющими рабочими поверхностями 34а, 34b, определяющими линейную направляющую 30b, причем эта линейная направляющая 30b ориентирована поперечно оси 30а колеса 30. По обе стороны от передачи между элементом вращения 50 или 50' и колесом 30 расположен преобразующий элемент 70, выполненный в виде кольца. Преобразующий элемент 70 имеет в двух расположенных перпендикулярно друг другу направлениях направляющие поверхности 74-1, 74-2 или 74-3, 74-4, которые сообщаются с линейными направляющими 50b и 30b соответствующего элемента вращения 50, 50' или колеса 30 таким образом, что преобразующий элемент 70 относительно соответствующего элемента вращения 50, 50/ с одной стороны и относительно колеса 30 с другой стороны расположен с возможностью перемещения в двух перпендикулярных друг другу направлениях. Одна линейная направляющая 50b выполнена на элементе вращения 50 или 50/, в то время как преобразующий элемент 70 расположен с возможностью перемещения в другом направлении на линейной направляющей 30b на колесе 30.

Оба элемента вращения 50, 50/, а также преобразующие элементы 70 имеют центральные отверстия 51, 51/ или 71. Входной вал 10 двумя своими концами установлен в центральных отверстиях 51, 51/ элементов вращения 50, 50/. Центральные отверстия 51, 51/ образуют на своих внутренних поверхностях дорожки качения для опорных элементов 3. Посредством опорных элементов 3 концы входного вала 10 установлены в центральных отверстиях 51, 51/ элементов вращения 50, 50/ . Входной вал 10 проходит, не соприкасаясь с ним, через центральное отверстие 71 преобразующего элемента 70. При этом внутренний диаметр центрального отверстия 71, по меньшей мере, на 2е больше, чем наружный диаметр того участка входного вала 10, который проходит через центральное отверстие 71. Направляющие дорожки 54а и 54b, которыми снабжен каждый элемент вращения 50, 50/, выполнены на противолежащих сторонах выступов 55а и 55b. Выступы 55а и 55b выполнены в виде асимметричных пар и расположены на торцевой стороне соответствующего элемента вращения 50, 50 /. Направляющие дорожки 54а и 54b выполнены непосредственно на выступах 55а и 55b элементов вращения 50, 50/, например, в виде выемок, размещенных между выступами 55а и 55b. Они могут быть выполнены и в виде плоских планок, которые могут быть закреплены с противоположных сторон выступов 55а, 55b.

Направляющие рабочие дорожки 34а, 34b, которыми снабжено каждое колесо 30, выполнены на противолежащих друг другу сторонах выступов 35b. Они образованы расположенными в середине напротив друг друга парами, выполненными на торцевой стороне колеса 30. Осевые отверстия 32 колеса 30 расположены равномерно распределенными по кругу между выступами 35а, 35b. Направляющие дорожки 34а, 34b выполнены непосредственно на выступах 35а, 35b колеса 30. Однако они могут быть выполнены также в виде плоских планок, жестко закрепленных на противолежащих сторонах выступов 35а, 35b.

Преобразующий элемент 70 содержит кольцо или состоит, главным образом, из кольца, обе торцевых стороны которого снабжены двумя направляющими элементами 74-1, 74-2; 74-3, 74-4 с центральными осями 77-Х, 77-Y. Центральные оси 77-Х направляющих элементов 74-1, 74-2 проходят перпендикулярно осевой плоскости 40ab, в то время как центральные оси 77-Y направляющих элементов 74-3, 74-4 другой торцевой стороны проходят параллельно осевой плоскости 40ab. Иными словами, центральные оси 77-Х направляющих элементов 74-1, 74-2 одной торцевой стороны проходят перпендикулярно центральным осям 77-Y направляющих элементов 74-3, 74-4 другой торцевой стороны. При этом центральные оси 77-Х, 77-Y всех направляющих элементов 74-1, 74-2, 74-3, 74-4 одновременно проходят перпендикулярно оси вращения 40а и, точнее, перпендикулярно плоскостям, в каждой из которых лежит ось вращения 40а, или которые образуются осью вращения 40а. То есть, кольцевая плоскость, образованная кольцом и проходящая параллельно торцевым сторонам, проходит перпендикулярно оси вращения 40а, причем центральные оси 77-Х, 77-Y направляющих элементов 74-1, 74-2, 74-3, 74-4 проходят параллельно этой кольцевой плоскости. Центральные оси 77-Х или 77-Y направляющих элементов 71-1, 74-2 или 74-3, 74-4 с соответствующей стороны здесь совпадают и располагаются в радиальном направлении, однако могут размещаться и на расстоянии друг от друга, причем тогда они не будут расположены радиально. Кроме того, кольцо или преобразующий элемент 70 имеет сквозные соосные отверстия 78, пересекаемые не соприкасающимися с ними дистанционными элементами 52 элемента вращения 50. Оба элемента вращения 50, 50/, образующих выходной элемент, сопряжен между собой без возможности вращения посредством дистанционного элемента 52.

Направляющие элементы 74-1, 74-2, 74-3, 74-4 снабжены направляющими дорожками 74а, 74b; 75а, 75b, имеющими предпочтительно форму трапеции в сечении, рассматриваемом перпендикулярно оси вращения. Однако они могут быть также выполнены вогнутыми или выпуклыми.

Между направляющими дорожками 54а и 54b линейной направляющей 50b элемента вращения 50 и направляющими дорожками 75а, 75b преобразующего элемента 70, с помощью которых преобразующий элемент 70 расположен с возможностью перемещения на линейной направляющей 50b, размещены цилиндрические элементы качения 80. Между направляющими дорожками 34а и 34b линейной направляющей 30B у колеса 30 и направляющими дорожками 74а, 74b преобразующего элемента 70, с помощью которых преобразующий элемент 70 расположен с возможностью перемещения на линейной направляющей 30b, также размещены цилиндрические элементы качения 90. В обоих случаях направление преобразующего элемента 70 обеспечивается элементами качения 80, 90, если он выполняет свои колебательные движения относительно колеса 30, а также относительно элемента вращения 50 и оси вращения 40а, и эти колебательные движения преобразуют планетарные движения колес 30 во вращательные движения выходного элемента. На направляющих элементах 74-1, 74-2, 74-3, 74-4 преобразующего элемента 70 могут быть выполнены граничные поверхности, предназначенные для ограничения направляющих дорожек 74а, 74b, 75а, 75b и ограничивающие движение элементов качения 80, 90.

Внутренние зубья 41 колеса 40 состоят из игольчатых элементов качения 4lb, установленных в осевых канавках 41а по внутреннему периметру колеса 40. Осевые канавки 41 равномерно распределены по внутреннему периметру колеса 40. Речь, таким образом, идет о зубчатых колесах, зубья у которых выполнены предпочтительно в виде расположенных горизонтально цилиндров. Внешние зубья 33 колеса 30 выполнены, соответственно, волнообразными.

На выступах 55а и 55b элемента вращения 50 расположены дистанционные элементы 52. Эти дистанционные элементы 52 с зазором проходят через осевые отверстия 32 колеса 30, и при этом они снабжены осевыми (приемными) отверстиями 53, а также резьбовыми базирующими элементами 59. Осевые отверстия 53 и резьбовые базирующие элементы 59 предусмотрены для крепления соединительных элементов 60. Соединительные элементы 60 могут быть выполнены, например, в виде стержней или винтов 60. Путем затягивания выполненных в виде винтов 60 соединительных элементов 60 торцевые стороны дистанционных элементов 52 определяют положение обоих элементов вращения 50, 50/.

В отличие от элемента вращения 50, элемент вращения 50/ не имеет дистанционного элемента 52. Вместо этого элемент вращения 50/ снабжен осевыми (приемными) отверстиями 53 / для дистанционных элементов 52.

Опора качения между колесом 40 и выходным элементом, образованным элементами вращения 50, 50/, может быть образована цилиндрическими элементами качения, которые движутся по поверхностям качения 42а, выполненным на колесе 40 и элементе вращения 50 и замкнутым в контур вокруг оси вращения 40а (фиг.1). В качестве альтернативы между колесом 40 и элементами вращения 50, 50/ может быть также размещен подшипник 43 (фиг.2).

Для уменьшения веса входной вал 10 снабжен сквозным отверстием 4, проходящим соосно оси вращения 40а. Это отверстие 4 может одновременно служить для крепления и/или соединения с приводным валом приводного двигателя.

Между элементом вращения 50 и не изображенным подробно удерживающим колесом может быть предусмотрено проходящее по всему периметру уплотнение, которое предотвращает попадание загрязнений в передачу со стороны отбора мощности.

Важно отметить, что у передачи согласно изобретению, как правило, входной вал, выходной элемент или колесо по усмотрению могут представлять собой сторону привода, сторону отбора мощности или неподвижный элемент, не оказывая при этом отрицательного влияния собственно на работу передачи. В результате изменяется только передаточное отношение. У передач в описанных примерах осуществления входной вал 10 в каждом случае предусмотрен для приведения в действие посредством приводного двигателя. При этом сторона отбора мощности образуется, например, той стороной колеса 40, на которой установлен элемент вращения 50.

Изобретение может найти применение в промышленности, в частности при изготовлении планетарных или циклоидальных передач, например, для использования в промышленных роботах, при изготовлении электрических парковочных тормозов в транспортных средствах, либо в целом во всех тех случаях, где требуется легковесная передача, занимающая минимум пространства и имеющая большое передаточное отношение и высокие рабочие характеристики.

Перечень ссылочных обозначений

3опорный элемент
4сквозное отверстие во входном вале
10 входной вал
12элемент качения, цилиндр
17эксцентричный участок
30 колесо
30a ось колеса
30b линейная направляющая зубчатого колеса
31внутренняя поверхность качения
32отверстие
33внешние зубья
34a, 34b направляющие (рабочие) дорожки линейной направляющей у колеса
35a, 35b выступы у зубчатого колеса
40 колесо
40a ось вращения
40abплоскость
41внутренние зубья колеса
41aосевые канавки по внутреннему периметру колеса
41bигольчатый цилиндр, размещенный в осевых канавках
42a поверхность качения
43 подшипник
49 торцевая сторона
50,50/ элемент вращения
50bлинейная направляющая
51,51/ центральное отверстие
52 дистанционный элемент
53,53,осевые (приемные) отверстия в дистанционных элементах
54a, 54bнаправляющие дорожки
55a, 55bвыступы
59резьбовые базирующие элементы
60 соединительный элемент
70 преобразующий элемент
71центральное отверстие в преобразующем элементе
74-1 направляющий элемент
74-2 направляющий элемент
74-3направляющий элемент
74-4направляющий элемент
74a,74bнаправляющие дорожки
75а, 75bнаправляющие дорожки
11-Хцентральная ось
77-Yцентральная ось
78соосные отверстия
80, 90 элементы качения
е эксцентриситет

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Передача, содержащая выполненное в виде полого цилиндра с торцевыми сторонами (49) колесо (40), включающее в себя внутренние зубья (41) и ось вращения (40а), в котором с возможностью вращения установлены на опоре приводной входной вал (10), а также выходной элемент, причем выходной элемент содержит два сопряженных между собой без возможности вращения элемента вращения (50, 50'), имеющих круглое сечение поперечно оси вращения (40а), с дистанционными элементами (52), между которыми расположено, по меньшей мере, одно колесо (30), а также элемент (70), преобразующий планетарные движения колеса (30) во вращательные движения выходного элемента, отличающаяся тем, что элемент (70) выполнен в виде кольца, каждая из обеих торцевых сторон которого снабжена, по меньшей мере, двумя направляющими элементами (74-1, 74-2; 74-3, 74-4) с центральными осями (77-Х, 77-Y), центральные оси (77-Х) направляющих элементов (74-1, 74-2) одной торцевой стороны проходят перпендикулярно осевой плоскости (40ab), в то время как центральные оси (77-Y) направляющих элементов (74-3, 74-4) другой торцевой стороны проходят параллельно осевой плоскости (40ab), и что кольцо имеет сквозные соосные отверстия (78), пересекаемые не соприкасающимися с ними дистанционными элементами (52).

2. Передача по п.1, отличающаяся тем, что направляющие элементы (74) снабжены, по меньшей мере, одной направляющей дорожкой (74а, 74b; 75а, 75b).

3. Передача по п.2, отличающаяся тем, что направляющие дорожки (74а, 74b; 75а, 75b) в сечении, рассматриваемом перпендикулярно оси вращения (40а), выполнены в виде трапеции выпуклыми или вогнутыми.

4. Передача, содержащая выполненное в виде полого цилиндра с торцевыми сторонами (49) колесо (40), включающее в себя внутренние зубья (41) и ось вращения (40а), в котором с возможностью вращения установлены на опоре приводной входной вал (10), а также выходной элемент, колесо (30), а также элементы (70), преобразующие планетарные движения колеса (30) во вращательные движения выходного элемента, выполненные в виде кольца, каждая из обеих торцевых сторон которого снабжена, по меньшей мере, двумя направляющими элементами (74-1, 74-2; 74-3, 74-4) с центральными осями (77-Х, 77-Y), причем центральные оси (77-Х) направляющих элементов (74-1, 74-2) одной торцевой стороны проходят перпендикулярно осевой плоскости (40ab), в то время как центральные оси (77-Y) направляющих элементов (74-3, 74-4) другой торцевой стороны проходят параллельно осевой плоскости (40ab), отличающаяся тем, что выходной элемент содержит два сопряженных между собой без возможности вращения элемента вращения (50, 50'), имеющих круглое сечение поперечно к оси вращения (40а), с дистанционными элементами (52), между которыми расположено, по меньшей мере, одно колесо (30), а также, по меньшей мере, один элемент (70) для преобразования планетарных движений колеса (30) во вращательные движения выходного элемента, и что кольцо имеет сквозные соосные отверстия (78), пересекаемые не соприкасающимися с ними дистанционными элементами (52).

5. Передача по п.4, отличающаяся тем, что направляющие элементы (74) снабжены, по меньшей мере, одной направляющей дорожкой (74а, 74b; 75а, 75b).

6. Передача по п.5, отличающаяся тем, что направляющие дорожки (74а, 74b; 75а, 75b) в сечении, рассматриваемом перпендикулярно оси вращения (40а), выполнены в виде трапеции выпуклыми или вогнутыми.

7. Передача по п.1 или 4, отличающаяся тем, что центральные оси (77-Х, 77-Y) направляющих элементов (74-1, 74-2; 74-3, 74-4) на соответствующей торцевой стороне расположены параллельно друг другу или совпадают.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2516907

patent-2516907.pdf




Наверх