CS231425B1

CS231425B1 - Harmonic Transmission Deformation Generator

Info

Publication number: CS231425B1
Application number: CS824225A
Authority: CS
Inventors: Zbynek Hrncir; Vaclav Stehno
Original assignee: Zbynek Hrncir; Vaclav Stehno
Priority date: 1982-06-07
Filing date: 1982-06-07
Publication date: 1984-11-19
Also published as: CS422582A1

Abstract

Vynález se týká generátoru deformací harmonické převodovky, jenž je uložen na hnacím hřídeli a při svém otáčení deformuje pružné ozubené kolo, jež se tak v jistých pásmech dostává do záběru s tuhým ozubeným kolem. Od pružného ozubeného kola je odvozeno otáčení hnaného hřídele. Pásma záběru se při otáčení generátoru deformací přemístují a během jedné otáčky se v záběru vystřídá postupně celé ozubení. Generátor deformací se skládá z pružného ložiska, v němž jsou vložery dvě polokruhové čelisti přiléhající svou kruhovou částí k vnitřní ploěe ložiska. Rozstup rovných ploch čelisti je nastavitelný a při nastavování veden kolmo k těmto plochám. Po nastavení čelistí se jejich nastavená vzdálenost fixuje a ložisko s čelistmi se spojí v jeden celek s přírubou hnacího hřídele, jež přiléhá k čelistem po jedné straně, a s příložkou přiloženou po druhé straně. Vynález je použitelný ve věech strojírenských oborech zvláště tam, kde se jedné o dosažení velkých převodových poměrů při zachování vysoké účinnosti a snížení váhy.The invention relates to a harmonic gear deformation generator, which is mounted on the drive shaft and deforms a flexible gear wheel during its rotation, which thus comes into engagement with a rigid gear wheel in certain zones. The rotation of the driven shaft is derived from the flexible gear wheel. The engagement zones are displaced during the rotation of the deformation generator and the entire gearing is successively replaced in engagement during one revolution. The deformation generator consists of a flexible bearing in which two semicircular jaws are inserted, the circular part of which abuts the inner surface of the bearing. The spacing of the flat surfaces of the jaw is adjustable and, when adjusted, is guided perpendicularly to these surfaces. After the jaws are adjusted, their set distance is fixed and the bearing with the jaws is connected into one unit with the drive shaft flange, which abuts the jaws on one side, and with a shim attached on the other side. The invention is applicable in all fields of engineering, especially where the goal is to achieve large transmission ratios while maintaining high efficiency and reducing weight.

Description

(54)(54)

Generátor deformací harmonické převodovkyHarmonic gearbox generator

Vynález se týká generátoru deformací harmonické převodovky, jenž je uložen na hnacím hřídeli a při svém otáčení deformuje pružné ozubené kolo, jež se tak v jistých pásmech dostává do záběru s tuhým ozubeným kolem.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a harmonic transmission deformation generator which is mounted on a drive shaft and deforms a resilient sprocket when rotated, thereby engaging a rigid gear in certain zones.

Od pružného ozubeného kola je odvozeno otáčení hnaného hřídele. Pásma záběru se při otáčení generátoru deformací přemístují a během jedné otáčky se v záběru vystřídá postupně celé ozubení. Generátor deformací se skládá z pružného ložiska, v němž jsou vložery dvě polokruhové čelisti přiléhající svou kruhovou částí k vnitřní ploěe ložiska.The rotation of the driven shaft is derived from the flexible gear. The engagement zones are displaced as the generator generates the deformation, and the entire toothing is alternately engaged in one engagement. The deformation generator consists of a resilient bearing in which the inserts are two semicircular jaws adjoining their annular portion to the inner surface of the bearing.

Rozstup rovných ploch čelisti je nastavitelný a při nastavování veden kolmo k těmto plochám. Po nastavení čelistí se jejich nastavená vzdálenost fixuje a ložisko s čelistmi se spojí v jeden celek s přírubou hnacího hřídele, jež přiléhá k čelistem po jedné straně, a s příložkou přiloženou po druhé straně.The spacing of the flat surfaces of the jaw is adjustable and guided perpendicularly to these surfaces during adjustment. After adjusting the jaws, their set distance is fixed and the jaw bearing is joined together with the drive shaft flange adjacent to the jaws on one side and the shim attached on the other side.

Vynález je použitelný ve věech strojírenských oborech zvláště tam, kde se jedné o dosažení velkých převodových poměrů při zachování vysoké účinnosti a snížení váhy.The invention is applicable in all engineering fields, particularly where high gear ratios are achieved while maintaining high efficiency and weight reduction.

Vynález se týká generátoru deformací harmonická převodovky a Jeho účelem je zlepšení jeho etavltelnoeti.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a harmonic transmission generator and its purpose is to improve its etavltelnoeti.

Harmonická převodovka se, jak známo, skládá z generátoru deformací uloženého ne hnacím hřídeli, jenž při otáčení hnacího hřídele rozpíná pružná ozubená kolo a vyvolává tak jeho zábšr s tuhým a pevně uspořádaným ozubeným kolem na dvou nebo více místech.The harmonic transmission, as is known, consists of a deformation generator mounted on the drive shaft which, when the drive shaft is rotated, expands the resilient gearwheel, causing its engagement with the rigid and fixed gear at two or more locations.

Pásma záběru se během otáčení generátoru deformací postupně přemísťují. Otočí-li se generátor deformací o jednu otáčku, posune se záběrová místo o celý obvod pružného ozubeného kola. Od pružného ozubeného kola je pak odvozeno otáčení hnaného hřídele.The bands are gradually displaced as the generator generates rotation. If the generator is rotated by one revolution, the engagement point is shifted by the entire circumference of the flexible gear. The rotation of the driven shaft is then derived from the flexible gear.

Vzhledem k tomu, že rozdíl počtu zubů pružného a tuhého kola je malý, dociluje se mezi hnacím členem a hnaným členem v jediném stupni velký převodový poměr. Harmonické převodovky mají použití především v servopohonech s malými silovými účinky. Přitom se požaduje, např. u robotů a manipulátorů, přesnost nastavení poháněných prvků a tedy záběr harmonické převodovky bez vůle.Since the number of teeth of the flexible and rigid wheels is small, a large gear ratio is achieved between the drive member and the driven member in a single stage. Harmonic gearboxes are used mainly in servo drives with low power effects. This requires, for example, robots and manipulators, the accuracy of the adjustment of the driven elements and thus the engagement of the harmonic gearbox without play.

'Přesnost nastavení mé vliv i na účinnost přenosu točivého momentu a na životnost a spolehlivost ozubení. Docílení spolehlivé deformace pružného kola vyžaduje použití malých modulů a výroba i nastavení věech prvků, je proto velmi obtížná s velkou náročností na přesnost.The accuracy of the adjustment also affects the torque transmission efficiency and the gear life and reliability. Achieving reliable deformation of the elastic wheel requires the use of small modules and the manufacture and adjustment of all elements, making it very difficult with high precision.

V současných provedeních harmonických převodovek se k rozepnutí generátoru deformací používá kuličkového ložiska s nekruhovou oválnou drahou. Při uložení na oválném čepu generátoru deformací je velmi obtížná stanovit teoretický stav oválu a jeho výrobní tolerance i dodržení předepsaných rozměrů při výrobě.In current designs of harmonic gearboxes, a non-circular oval track ball bearing is used to open the deformation generator. When placed on the oval pivot of the deformation generator, it is very difficult to determine the theoretical condition of the oval and its manufacturing tolerances as well as adherence to the prescribed dimensions during production.

Toto provedení není již dostatečně stavitelné. Obdobná situace je při použití oválného kluzného ložiska. Snaha o zjednodušení vedla k nahrazení centrálního ložiska dvěma nebo více ložisky podle počtu záběrových míst.This embodiment is no longer sufficiently adjustable. A similar situation is when using an oval plain bearing. Simplification efforts have led to the replacement of the central bearing by two or more bearings according to the number of engagement points.

V takovém případě jaou ložiska umístěné souměrně na čepech generátoru deformací. Takové zařízeni není věak seřizovatelné. £ odstranění těchto nedostatků má pomoci generátor deformací podle vynálezu, jehož podstatou je, že v pružném ložisku jsou vloženy dvě půlkruhové čelisti, přiléhající svými knihovými částmi k vnitřnímu obvodu ložiska a směřující evými rovnými částmi k jeho středu, s nastavitelným rozstupem radiálně mezi sebou navzájem a 8 vedením kolmým k těmto rovným částem, přičemž čelisti jsou spojeny v celek s přírubou hnacího hřídele, které k nim přiléhá po jedné straně, a příložkou, které je přikrývá po dru há straně.In this case, the bearings are located symmetrically on the deformation generator pins. However, such a device is not adjustable. The deformation generator according to the invention is intended to eliminate these drawbacks, the principle being that two semicircular jaws are inserted in the resilient bearing, adjoining their book parts to the inner circumference of the bearing and facing equally straight parts towards its center, with adjustable spacing radially to each other; 8 with a guide perpendicular to these straight portions, the jaws being joined together with a flange of the drive shaft adjacent to them on one side and a shim covering them on the other side.

V čelistech jsou otvory, v nichž jsou vloženy fixační kolíky. Příruba hnacího hřídele, čelisti a příložka jeou spojitelné šrouby s maticemi procházejícími otvory příruby a otvory čelistí.There are holes in the jaws in which the fixing pins are inserted. The drive shaft flange, jaws, and shim are connectable with bolts through nuts through the flange holes and jaw holes.

V alternativním provedení je příruba na obvodě opatřena výřezy umístěnými radiálně proti sobě, jimiž prochází žroub spojující přírubu hnacího hřídele, čelisti a příložku, přičemž toto spojení je zajištěno vodicí podložkou a pojistným kroužkem.In an alternative embodiment, the flange is circumferentially provided with radially opposed cut-outs through which a screw connecting the drive shaft flange, the jaw and the shim extends, this connection being provided by a guide washer and a snap ring.

Generátor deformací podle vynálezu zajišťuje správnou oválnost pružného ložiska jednoduchou a přesnou montáží. Čelisti rozpínající pružná ložisko jsou s ním ve styku téměř po celám obvodu.The deformation generator according to the invention ensures the correct ovality of the spring bearing by simple and precise assembly. The jaws expanding the elastic bearing are in contact with it almost all around the circumference.

Příklady provedení vynálezu budou vysvětleny za pomoci výkresů, z nichž obr. 1 představuje čelní pohled na generátor deformací s částečným řezem, obr. 2 kolmý řez podle roviny A-A v obr. 1, avšak ve stadiu smontovévání, obr. 3 úplný smontovaný generátor deforma3 cí v kolmém řezu podle roviny A-A v obr. 1, obr. 4 čelní pohled ne generátor deformací s alternativním provedením spojení s hnacím hřídelem a obr. 5 úplný smontovaný generátor v tomto alternativním provedení v kolmém řezu podle roviny B-B v obr. 4.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a front view of a partial section deformation generator; FIG. 2 is a perpendicular section along the plane AA in FIG. 1 but assembled; FIG. 3 shows a fully assembled deformation generator; FIG. 5 is a front view of the deformation generator with an alternative embodiment of the drive shaft connection; and FIG. 5 is a fully assembled generator of this alternative embodiment in a vertical section according to the plane BB in FIG. 4.

Příklady provedení se omezují na samotný generátor deformací, nebot ostatní části harmonické převodovky nejsou předmětem tohoto vynálezu a mohou být provedeny jakýmkoli známým způsobem.The examples are limited to the deformation generator itself, since the other parts of the harmonic transmission are not the subject of the present invention and can be implemented in any known manner.

Smontovaný generátor deformací na obr. 3 obsahuje pružné ložisko 1, v němž jsou vloženy čelisti i půlkruhového tvaru, jež lze od sebe roztáhnout o vzdálenost i, jejíž velikost je mírou deformace pružného ložiska 1 neboli jeho ovélnosti.The assembled deformation generator in Fig. 3 comprises a resilient bearing 1 in which jaws 1 of a semicircular shape are inserted, which can be spaced apart by a distance i whose magnitude is a measure of the deformation of the resilient bearing 1 or its ovality.

Čelisti 2, jsou opatřeny dutinami, v nichž jsou usazeny vodici kolíky 2· Rozstup mezi čelistmi 2 zajištuje vymezovací vložka 12. K čelistem 2 d® P° jedná straně přiložena příruba lfi hnacího hřídele 2 a po druhé straně příložka 10. Celek je stažen šrouby g s maticemi JJ. zajištěnými zdvlačkami 12. Spojeni je ještě zajištěno fixačními kolíky g.The jaws 2 are provided with cavities in which the guide pins 2 are seated. The spacing between the jaws 2 is provided by a spacer 12. The jaws 2 d ® P ° are fitted with a flange 1f of the drive shaft 2 and a shim 10 on the other side. g with JJ nuts. The connection is still secured by fixing pins g.

Při montáži (obr. 2) se čelisti 2 vsadí do ložiska 1 a čepy £ se svými neznézorněnými částmi opatřenými závity vsadí do otvorů 17 v čelistech 2 a pro potřebu montáže zajisti zajištovací'maticí g.During assembly (FIG. 2), the jaws 2 are inserted into the bearing 1 and the bolts 4 with their threaded parts (not shown) are inserted into the holes 17 in the jaws 2 and for securing purposes secure the locking nut g.

Rozstup čepů £, z nichž jeden je vytvořen s pravým a jeden s levým závitem, se řídí rozpínacím šroubem g, čímž se vytváří žádoucí ovélnost, tj. deformace pružného ložiska £. čelisti 2 se oddalují tak dlouho, dokud se nedosáhne výšky 2 jejich vzájemné mezery, jež odpovídá deformaci ložiska 1 potřebná pro žádaný záběr neznázorněného pružného kola s kolem tuhým.The spacing of the pins 8, one of which is formed with the right and one with the left thread, is controlled by the expansion screw g, thereby creating the desired ovality, i.e. the deformation of the spring bearing 6. the jaws 2 are moved apart until a height 2 of their mutual gap is reached, which corresponds to the deformation of the bearing 1 required for the desired engagement of the elastic wheel (not shown) with the rigid wheel.

Do mezery o výšce 2 mezi čelistmi 2 ^se umístí vymezovací vložka 13 buč speciálně zabroušená nebo složená z několika menších částí, aby bylo zamezeno vůli mezi oběma čelistmi 2Přípravek pro montáž skládající se z čepů £, rozplnacího šroubu g a zajištovací matice g se odpojí, načež se přiloží hnací hřídel 2 s přírubou £g, příložka 12, celek se sevře šrouby g s maticemi 11 zajištěnými závlačkami 12.A spacer 13, either ground or composed of several smaller parts, ^is placed in the gap 2 between the jaws 2 ^to prevent clearance between the two jaws. the drive shaft 2 with the flange 8g, the shim 12, is clamped together with the screws g with the nuts 11 secured by the cotter pins 12.

, V 'čelistech 2 se vyvrtají otvory, do nichž se vloží fixační kolíky g. Příruba J8 a příložka 10 zároveň tvoří axiální vedení pružného ložiska. V provedení podle obr. 4 a 5 se uskuteční rozepnutí ložiska 1 stejně jako v předchozím případě pomocí čepů £, rozpínacího šroubu g a zajištovací matice g.Holes are drilled in the jaws 2 into which the fixing pins g are inserted. The flange 18 and the shim 10 simultaneously form an axial guide of the spring bearing. In the embodiment according to FIGS. 4 and 5, the expansion of the bearing 1 is effected, as in the previous case, by means of pins 8, an expansion screw g and a locking nut g.

V přírubě £2 hnacího hřídele 2 d® však výřez 16 a šroub 8, na nějž se příruba 18 nasadí tímto svým výřezem, a zajistí vodicí podložkou 14 a pojistným kroužkem lg. V tomto případě řunkčním členem vlastní spojky, nebot je zpracován do tvaru čepu spojky.However, in the flange 52 of the drive shaft 2 d ®, a cutout 16 and a screw 8 onto which the flange 18 is fitted with its cutout and secure with a guide washer 14 and a locking ring 18. In this case, it is a functional member of the coupling itself, since it is processed into the shape of a coupling pin.

Takto provedený generátor deformací zastává funkci dalšího vyrovnávače nepřesnosti ozubení a je vůči ozubení plovoucí. Přiložky 10 se použije jako v předchozím případě.The deformation generator thus performed acts as a further compensator of the inaccuracy of the toothing and is floating relative to the toothing. Attachment 10 applies as in the previous case.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Harmonic transmission deformation generator, comprising a resilient bearing, characterized in that two resilient jaws (2) are inserted in the resilient bearing (1) and adjoin the inner circumference of the bearing (1) with their circular portions, with an adjustable pitch radially between each other and with a guide perpendicular to the straight bars, the jaws (2) being integrally connected to the flange (18) of the drive shaft (7) adjacent to each side and the shim (10), that covers them on the other side.

2. The deformation generator according to claim 1, characterized in that there are holes in the jaws (2) in which the fixing pins (9) are inserted.

3. The deformation generator according to claim 1, characterized in that the drive shaft flange (18), the jaws (2) and the shim (10) are connectable by screws (8) to the holes (11) through the holes, the flanges (18) and the screws. holes (17) of jaws (2). *

4. The deformation generator according to claim 1, characterized in that the flange (18) is circumferentially provided with cut-outs (16) radially opposite one another through which a screw (8) connecting the flange (18) of the drive shaft (7) to the jaws (2). and a shim (10), this connection being secured by a guide washer (14) and a snap ring (15) ·