Синусоэксцентриковая передача для отсчетных устройств и позиционирований

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СИНУСОЭКСЦЕНТРИКОВАЯ ПЕРЕДАЧА ДЛЯ ОТСЧЕТНЫХ УСТРОЙСТВ И ПОЗИЦИОНИРОВАНИЙ(71) Заявитель Игнатищев Руслан Михайлович(72) Автор Игнатищев Руслан Михайлович(73) Патентообладатель Игнатищев Руслан Михайлович(57) 1. Синусоэксцентриковая передача для отсчетных устройств и позиционирований,включающая в себя корпус, ведущий вал с эксцентриком, ведомый вал, обойму и промежуточные тела, ведущий и ведомый валы соосны, корпус и ведомый вал имеют расположенные перпендикулярно оси вращения валов и обращенные друг к другу поверхности, на каждой из которых выполнена кругосинусоидная канавка, обойма расположена между канавками, имеет форму диска и отверстие в нем, которым надета на эксцентрик, с корпусом и ведомым валом обойма взаимодействует через промежуточные тела, отличающаяся тем, что содержит конструктивные элементы, обеспечивающие регулировку расстояния между кольцами с кругосинусоидными канавками. 2. Синусоэксцентриковая передача для отсчетных устройств и позиционирований,отличающаяся тем, что в качестве промежуточных тел используют шарики. 3. Синусоэксцентриковая передача для отсчетных устройств и позиционирований по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что в качестве конструктивных элементов, обеспечивающих регулировку расстояния между кольцами с кругосинусоидными канавками, используют крышку редуцирующего узла и расположенную между нею и корпусом деформирующуюся под действием силы прокладку. 4. Синусоэксцентриковая передача для отсчетных устройств и позиционирований по одному из пп. 1-3, отличающаяся тем, что для крепления крышки к корпусу используют резьбу с мелким шагом.(56) 1. Патент на изобретение 2303560 МПК 7 В 65 В 5/10. 2. Гузенков П.Г. Детали машин Учебник для вузов. - М. Высшая школа, 1986. С. 207-209. 3. Игнатищев Шестерням весомая поддержка - синусоэксцентриковые передачи. Могилев, 2007. - 24 с. 4. А. с. СССР 1216498, 1984. Область применения полезной модели - машиностроение, общее и специальное станкостроение, робототехника, системы наведения стволов зениток и пушек касается устройств, требующих использования редуцирующих узлов с большими передаточными числами и малыми угловыми погрешностями. Известно большое разнообразие зубчатых редуцирующих узлов, применяемых для отсчетных устройств и позиционирований. Один из них описан в 1. Недостаток аналога - наличие длинной кинематической цепи, состоящей из традиционного ряда последовательно соединенных зубчатых передаточных ступеней, что приводит к большой накопленной угловой упругой деформации (от приложенного к исполнительному органу момента сопротивления). Известна также волновая зубчатая передача. По причине большого передаточного отношения в одной ступени и многопарности зацепления имеет несомненно большие преимущества перед традиционными зубчатыми передачами по признаку обеспечение редуцирующему узлу высокой кинематической точности 2. Ее недостатки - сложность конструкции, пониженные надежность и долговечность гибкого зубчатого колеса. Наиболее близка по технической сущности и достигаемому результату к полезной модели синусоэксцентриковая передача по рисункам 7.1 и 7.2 литературного источника 3,включающая в себя корпус, ведущий вал с эксцентриком, ведомый вал, обойму и промежуточные тела ведущий и ведомый валы соосны корпус и ведомый вал имеют расположенные перпендикулярно оси вращения валов и обращенные друг к другу поверхности, на каждой из которых выполнена кругосинусоидная канавка обойма расположена между канавками, имеет форму диска и отверстие в нем, которым надета на эксцентрик с корпусом и ведомым валом обойма взаимодействует через промежуточные тела. Недостаток прототипа - нет конструктивных решений, позволяющих использовать его для отсчетных устройств и позиционирований. Задача, решаемая использованием полезной модели, - получение надежных и долговечных, простых по конструкции и технологии изготовления и поэтому дешевых редуцирующих узлов для отсчетных устройств и позиционирований. Решение указанной задачи обеспечивается тем, что синусоэксцентриковая передача для отсчетных устройств и позиционирований, включающая в себя корпус, ведущий вал с эксцентриком, ведомый вал, обойму и промежуточные тела ведущий и ведомый валы соосны корпус и ведомый вал имеют расположенные перпендикулярно оси вращения валов и обращенные друг к другу поверхности, на каждой из которых выполнена кругосинусоидная канавка обойма расположена между канавками, имеет форму диска и отверстие в нем, которым надета на эксцентрик с корпусом и ведомым валом обойма взаимодействует через промежуточные тела, согласно полезной модели, содержит конструктивные элементы, обеспечивающие регулировку расстояния между кольцами с кругосинусоидными канавками. В качестве промежуточных тел используют шарики. В качестве конструктив 2 43052008.04.30 ных элементов, обеспечивающих регулировку расстояния между кольцами с кругосинусоидными канавками, используют крышку редуцирующего узла и расположенную между нею и корпусом деформирующуюся под действием силы прокладку. Для крепления крышки к корпусу используют резьбу с мелким шагом (пояснение с целью повышения чувствительности регулировки). Сущность полезной модели пояснена приложенными фигурами. Фиг. 1 - общий вид деталей, узлов и их соединений в конкретном исполнении синусоэксцентриковой передачи для отсчетных устройств и позиционирований фиг. 2 - вид вдоль оси вращения на корпусную кругосинусоидную канавку фиг. 3 - вид вдоль оси вращения на кругосинусоидную канавку ведомого вала фиг. 4 - вид на противовес вдоль оси вращения валов фиг. 5 вид на противовес в направлении, перпендикулярном оси вращения валов фиг. 6 - эксцентрик. Синусоэксцентриковая передача для отсчетных устройств и позиционирований содержит 1 - корпус двигателя с фланцем 2, центрирующим выступом 3 и ведущим валом 4. 5 - шпонка. 6 - эксцентриковый подшипник, охвачен промежуточным кольцом 7, которое в свою очередь охвачено главным кольцом 8 водила (водило - это совокупность деталей,отраженных на фиг. 1 позициями 4-8). Главное кольцо имеет равномерно расположенные по окружности гнезда, в которых расположены шарики (9 - правый их ряд, 10 - левый). 11 - крепежные шпильки, 12 - кольцо с корпусной кругосинусоидной канавкой и резьбой на внешней цилиндрической поверхности. Шпильки 11 ввинчены в имеющиеся в кольце 12 резьбовые отверстия на концы шпилек навернуты корончатые гайки на этих концах шпилек, со стороны гаек, выполнены отверстия, через которые пропущена вдоль окружности проволока, и концы ее закручены. 13 - прокладка. 14 - корпус редуктора, на внутренней поверхности имеет резьбу 15, которой соединен с кольцом 12. 16 - кольцо с ведомой кругосинусоидальной канавкой, прикреплено винтами 17 к дисковой части 18 ведомого вала 19. Головки винтов 17 имеют отверстия, через которые пропущена вдоль окружности проволока, и концы ее закручены. 20 - крышка редуктора, прикреплена к корпусу 14, через упругую прокладку 21, винтами 22 с мелким шагом резьбы. Как и в предыдущих двух случаях, надежность крепления группой винтов 22 обеспечивается пропущенной через отверстия в головках винтов проволокой и скручиванием ее концов. Одной опорой ведомого вала служит конический подшипник, второй - подшипник вала двигателя (на фигуре не показан). 23 - противовес, показан на фиг. 4 и 5 видные на фиг. 4 два отверстия малого диаметра предназначены для крепления противовесов. Целесообразнопринимать максимально возможным, а толщину противовеса такой, чтобы получающийся угол(определяется по известным из учебников методикам), обеспечивал ничтожно малые отходы - позволял из диска-заготовки получать целое число (46) противовесов. Представленный на фиг. 6 узел является конкретным вариантом исполнения эксцентрика, обеспечивающего получение высокоточных значений эксцентриситетов. 24 и 25 опорные прокладки их целесообразно изготавливать из стали 3 и забивать в зазоры между валом 4, шпонкой 5 и внутренним кольцом подшипника 6. Синусоэксцентриковая передача работает следующим образом. Вращающийся со скоростьюВЩ ведущий вал 4 через эксцентрик 5 (фиг. 6), подшипник 6 и промежуточный диск 7 приводит главный диск 8 с шариками 9 и 10 во вращательно-колебательное движение. Шарики, взаимодействуя со стенками кругосинусоидных ка навок колец 12 и 16, приводят ведомый вал 19 во вращение с угловой скоростьюВМ. Передаточные отношенияопределяются по следующим структурно-кинематическим соотношениям (впервые стали известны из 4 - содержатся в отличительной части формулы этого изобретения) 3 К 1 КВМВМ 1 , гдеи- числа волн (периодов) канавок, корпусной и ведомойи ВМ - максимально возможное число шариков, которые можно разместить в канавке, корпусной и ведомой. Возможно-иллюстративные передаточные отношения синусоэксцентриковой передачи для отсчетных устройств и позиционирований приведены в табл. 1-3. Таблица 1 Первый иллюстративный ряд возможных передаточных отношений синусоэксцентриковой передачи Таблица 2 Второй иллюстративный ряд возможных передаточных отношений синусоэксцентриковой передачи 43052008.04.30 Таблица 3 Третий иллюстративный ряд возможных передаточных отношений синусоэксцентриковой передачи- индексамии - отражены структурные соотношения редуцирующей ступени- используется вариант, когда максимально возможное для установки в канавку шариков на единицу больше числа волн этой канавки- - используется вариант, когда максимально возможное для установки в сопряженную канавку шариков на единицу меньше числа волн этой канавки. Шариковая (или с коническими цевками) синусоэксцентриковая передача имеет следующие, обусловленные структурным ее устройством, преимущества любое практически востребованное передаточное отношение обеспечивается одной ступенью, что позволяет иметь самую короткую кинематическую цепь многопарность зацепления, причем эти пары распределены по всему углу 360 отсутствие гибкого звена (в отличие от волновой передачи). Принцип устройства шариковой синусоэксцентриковой передачи позволяет просто решать и задачу по устранению зазоров в зацеплении. Во-первых, изготовление шариков это хорошо отработанный промышленностью процесс в частности, это дешевизна и высокий уровень точности - они поставляются отсортированными по диаметру (партиями) при нормальном (Н) классе разноразмерность вкладывается в 0,005 мм, а есть еще повышенный (П) и высокий (В) классы. Твердости шариков - 60-63 , твердости стенок кругосинусоидных канавок выполняют на уровне 45-55 в таком сочетании шарики для передачи являются не только рабочими телами, но и выглаживающим инструментом. Винтами 22, через крышку 20 и конический подшипник, шарики 9 и 10 зажимают между кольцами 12 и 16, но зажимают до такой степени, чтобы двигатель мог прокрутить передачу. Далее используется известная механикам технология после приработки редуцирующего узла крышку 14 винтами 22 поджимают к корпусу (для повышения чувствительности регулирования и нужен мелкий шаг резьбы) если недостаточно одного раза,винты подкручивают и приработку повторяют если нагрузка на двигатель длительное время не снижается, это означает, что передача приработалась тогда крепящие крышку 14 винты 22 немного отпускают (из расчета, что при шаге резьбы, равном 0,5 мм, это обычно и встречается, при повороте винтов 22 на 7,2 длина размерной цепи от кольца 12 до винтов изменяется на 0,01 мм), но отпускают до такой степени, чтобы внутренняя нагруженность передачи сохранялась - примерно на уровне 5-10 от номинальной мощности двигателя. Это состояние и является начальным для допуска синусоэксцентриковой передачи для отсчетных устройств и позиционирований к длительной эксплуатации. Завершающей сборочной операцией по подготовке редуцирующего узла к эксплуатации является стопорение группы винтов 22 от их отвинчивания. Проще всего использовать шайбы Гровера,но надежнее иметь в головках винтов отверстия, пропустить через них мягкую (отожженную) стальную проволоку и концы закрутить при этом выполняют два условия первое все участки проволоки должны быть натянутыми второе - проволоку в отверстия в головках винтов пропускают с той стороны, чтобы отвинчивание винта приводило к натяжению этой проволоки. 5 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 6