Синусоэксцентриковый мотор-редуктор

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Игнатищев Руслан Михайлович(72) Автор Игнатищев Руслан Михайлович(73) Патентообладатель Игнатищев Руслан Михайлович(57) 1. Синусоэксцентриковый мотор-редуктор, содержащий двигатель и редуктор, корпуса двигателя и редуктора соединены жестко, единым целым быстроходным валом являются входной вал редуктора и вал двигателя, тихоходный и быстроходный валы расположены соосно и соединены между собою преобразователем вращательного движения с одной степенью свободы, отличающийся тем, что в используемой в качестве преобразователя вращательного движения синусоэксцентриковой цевочной передаче количества устанавливаемых цевок подчинены условиям 511 522,43172008.04.30 где 1 и 2 - числа цевок, содержащихся соответственно в первом и втором их рядах 1 и 2 - максимально возможные числа цевок для их установки соответственно в первом и втором рядах. 2. Синусоэксцентриковый мотор-редуктор по п. 1, отличающийся тем, что у синусоэксцентриковой цевочной передачи требуемую величину эксцентриситета получают с помощью шпонки. 3. Синусоэксцентриковый мотор-редуктор по п. 1 или 2, отличающийся тем, что концы по крайней мере двух цевок выполняют с лысками. 43172008.04.30 4. Синусоэксцентриковый мотор-редуктор по п. 1 или 2, или 3, отличающийся тем,что по крайней мере две цевки, одна из одного ряда, вторая из другого, располагают соосно. 5. Синусоэксцентриковый мотор-редуктор по п. 1 или 2, отличающийся тем, что радиус окружности расположения центров цевок одного ряда выполняют неравным радиусу окружности расположения центров цевок второго ряда.(56) 1. Редукторы и приводы // Новости редукторостроения из С.-Петербурга (информационно-аналитический журнал). - С.Петербург ЗАО НТЦ Редуктор. - 2006 -1 (04). - С. 66-77. 2. Патент на изобретение 2002123804 МПК 7 161/32. - 2002. 3. А.с. СССР 1216498, 1984. Область применения полезной модели - машиностроение общее и специальное, включая электромашиностроение касается устройств, в которых двигатель и редуктор объединены в единое целое. Известно большое разнообразие традиционно-промышленных зубчатых моторредукторов 1. Их недостаток - большое число деталей при относительно больших передаточных числах (больше 20). Известно большое разнообразие и традиционно-промышленных червячных моторредукторов 1. Недостаток червячных мотор-редукторов - относительно низкие значения КПД. Наиболее близок по технической сущности и достигаемому результату к полезной модели мотор-редуктор, содержащий двигатель и эксцентриковую зубчатую передачу с внутренним расположением зубцов 2. Недостаток прототипа - сложность, заключающаяся в наличии двух передаточных ступеней и крестообразной муфты. Задача, решаемая использованием полезной модели, - получение относительно простого мотор-редуктора при больших передаточных числах. Решение указанной задачи обеспечивается тем, что синусоэксцентриковый моторредуктор, содержащий двигатель и редуктор, корпуса двигателя и редуктора соединены жестко единым целым быстроходным валом являются входной вал редуктора и вал двигателя тихоходный и быстроходный валы расположены соосно и соединены между собою преобразователем вращательного движения с одной степенью свободы, согласно полезной модели в используемой в качестве преобразователя вращательного движения синусоэксцентриковой цевочной передаче количества устанавливаемых цевок подчинены условиям 511 522,где 1 и 2 - числа цевок, содержащихся соответственно в первом и втором их рядах 1 и 2 - максимально возможные числа цевок для их установки соответственно в первом и втором рядах (пояснение в правильно спроектированном зацеплении в любой момент времени имеются цевки, не передающие мощность, они находятся на пассивных участках траекторий при меньшем, чем 5, числе установленных в зацеплении цевок качество передачи резко ухудшается полное же использование всего возможного для установки в зацепление числа цевок часто нецелесообразно по причине их недогруженности). У синусоэксцентриковой цевочной передачи требуемую величину эксцентриситета получают с помощью шпонки (пояснение это позволяет без проблем сводить до минимума диаметр внутреннего кольца эксцентрикового подшипника, что целесообразно делать с целью обеспечения возможности применять подшипники с большей долговечностью). Концы по крайней мере двух цевок выполняют с лысками (пояснение из всего конструк 2 43172008.04.30 тивно-кинематического разнообразия синусоэксцентриковых редуцирующих узлов и при использовании всего возможного для установки числа цевок в большинстве случаев имеется хотя бы две цевки, одна из одного ряда, вторая из другого, когда межосевое расстояние между ними оказывается меньшим суммы радиусов этих цевок, и если не делать лысок, то потребуется для достаточно прочной их заделки брать в два раза большую толщину кольца водила выполнение лысок на концах цевок-цилиндров позволяет не увеличивать осевой размер мотор-редуктора). По крайней мере две цевки, одна из одного ряда,вторая из другого, располагают соосно (пояснение если радиусы окружностей расположения центров цевок одинаковы, и для первого и для второго ряда, то всегда можно одну цевку из одного ряда и одну цевку из другого ряда расположить так, чтобы их оси были совмещены тогда число таких пар соосно расположенных цевок оказывается равным общему делителю от чисел 1 и 2 соосное расположение цевок позволяет удешевить производство - позволяет вместо двух цевок с лысками устанавливать длинный валик и позволяет, поэтому, уменьшать количество технологических операций по формированию лысок на концах цевок в расчете на один мотор-редуктор). Вариант радиус окружности расположения центров цевок одного ряда выполняют неравным радиусу окружности расположения центров цевок второго ряда (пояснение целесообразности варианта обеспечивает толщине диска минимальное значение без выполнения лысок на концах цевок). Сущность полезной модели пояснена приложенными фигурами. Фиг. 1 - общий вид деталей, узлов и их соединений для синусоэксцентрикового мотор-редуктора фиг. 2 - варианты исполнения, повышающие КПД передачи фиг. 3 - шпоночный эксцентрик фиг. 4 к понятию лыска на конце цевки фиг. 5 - вид на противовес вдоль оси вращения валов фиг. 6 - вид на противовес в направлении, перпендикулярном оси вращения валов. Синусоэксцентриковый мотор-редуктор содержит 1 - корпус двигателя с фланцем 2,центрирующим выступом 3 и быстроходным валом 4. 5 - шпонка. 6 - эксцентриковый подшипник обрамлен промежуточным кольцом 7, которое в свою очередь охватывается главным кольцом водила 8 (водило - это совокупность деталей, отраженных на фиг. 1 позициями 4-8). В главное кольцо заделаны два ряда цевок (9 -правый, 10 - левый ряд). 11 крепежные шпильки, 12 - кольцо с корпусной синусоидной канавкой и резьбой на внешней цилиндрической поверхности. Шпильки 11 ввинчены в имеющиеся в кольце 12 резьбовые отверстия на концы шпилек навернуты корончатые гайки на 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 синусоидальной канавкой прикреплено к дисковой части 17 ведомого вала 18 винтами 19. Головки винтов 19 имеют отверстия, через которые пропущена вдоль окружности проволока и концы ее закручены. 20 - крышка редуктора к корпусу 14 через соответствующую (не показанную на фигурах) прокладку прикреплена винтами 21. 22 - дополнительная лапа (дополнительная к имеющимся на двигателе обеспечивает надежность крепления к фундаменту, раме машины и т.п.). Как и в предыдущих случаях, надежность крепления группой винтов 21 обеспечивается путем 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). Для обеспечения отсутствия осевого люфта установлен шарик 23. 24 - противовес показан на фиг. 5 и 6 видные на фиг. 5 два отверстия малого диаметра предназначены для крепления противовесов. Рекомендуетсяпринимать 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 (46) число противовесов. КПД простого цевочного мотор-редуктора находится на уровне КПД червячных передач. С целью повышения КПД на цевки надевают втулки 25 либо подшипники качения 26(чаще всего игольчатые), либо вместо цевок применяют шарики. При использовании под 3 43172008.04.30 шипников качения 26 все кинематические пары работают в условиях чистого качения рекомендация при проектированиях в большинстве случаев следует стремиться иметь синусодальные канавки с малым числом волн (510) соблюдение этого условия позволяет использовать игольчатые подшипники больших диаметров и поэтому, позволяет иметь большую долговечность передачи. При изготовлении мотор-редукторов приходится подстраиваться под имеющиеся валы электродвигателя. На фиг. 3 показано простое решение получения высокоточного значения эксцентриситета - через подбор нужной высоты шпонки 27 и опорных прокладок 28, 29. Опорные прокладки 28, 29 рекомендуется изготавливать из стали 3 и забивать в зазоры между валом и внутренним кольцом подшипника 6. Синусоэксцентриковый мотор-редуктор работает следующим образом. Вращающийся со скоростью ВЩ быстроходный вал 4 через эксцентрик 5, подшипник 6 и промежуточный диск 7 приводит главный диск 8 с цевками 9 и 10 во вращательноколебательное движение. Цевки, взаимодействуя со стенками круго-синусоидных канавок колец 12 и 16, приводят ведомый вал 18 во вращение с угловой скоростью ВМ . Передаточные отношенияопределяются по следующим структурно-кинематическим соотношениям (впервые стали известны из 3 содержатся в указанном авторском свидетельстве СССР на изобретение в отличительной части его формулы),ВМ ВМ 1,гдеи- числа волн (периодов) канавок, корпусной и ведомойи- максимально возможное число цевок, которые можно разместить в канавке,корпусной и ведомой. Возможно-иллюстративные передаточные отношения синусоэксцентрикового моторредуктора приведены в табл. 1-3. Таблица 1 Первый иллюстративный ряд возможных передаточных отношений синусоэксцентрикового мотор-редуктора 43172008.04.30 Таблица 2 Второй иллюстративный ряд возможных передаточных отношений синусоэксцентрикового мотор-редуктора Таблица 3 Третий иллюстративный ряд возможных передаточных отношений синусоэксцентрикового мотор-редуктора- индексамии - отражены структурные соотношения редуцирующей ступени- используется вариант, когда максимально возможное для установки в канавку цевок на единицу больше числа волн этой канавки- - используется вариант, когда максимально возможное для установки в сопряженную канавку цевок на единицу меньше числа волн этой канавки. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 6