резервированный электропривод

Формула изобретения

Резервированный электропривод, содержащий неподвижное основание с центральной осью, два двигателя, расположенных параллельно центральной оси, с шестернями на валах, дифференциал, состоящий из двух промежуточных зубчатых колес, каждое из которых снабжено двумя зубчатыми венцами, волновой передачи, состоящей из гибкого колеса, волновой муфты, жесткого зубчатого колеса, которое жестко связано с выходным валом, и волнообразователя, датчик обратной связи, расположенный вдоль центральной оси, отличающийся тем, что центральная ось жестко закреплена на неподвижном основании, на центральной оси расположены две цилиндрические втулки, первый конец каждой цилиндрической втулки снабжен цилиндрическим зубчатым колесом, имеющим эксцентриситет относительно центральной оси, и два промежуточных зубчатых колеса, каждое из которых имеет внешний и внутренний зубчатые венцы, в волновой передаче дифференциала волновая муфта выполнена в виде сепаратора, жестко закрепленного на центральной оси, гибкое колесо выполнено в виде опор качения, расположенных в отверстиях сепаратора, профиль зубьев жесткого колеса имеет циклоидальную форму, волнообразователь выполнен в виде двух центральных дисков, каждый из которых жестко соединен со вторым концом одной из цилиндрических втулок и имеет эксцентриситет относительно центральной оси, при этом эксцентриситеты волнообразователя и цилиндрического зубчатого колеса, закрепленных на одной цилиндрической втулке, расположены диаметрально относительно эксцентриситетов волнообразователя и цилиндрического колеса, закрепленных на другой цилиндрической втулке, цилиндрические зубчатые колеса образуют орбитально-планетарные передачи с внутренними зубчатыми венцами промежуточных зубчатых колес, а наружные зубчатые венцы промежуточных зубчатых колес выполнены с возможностью зацепления с шестернями двигателей.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к приводам автоматических устройств и может быть использовано при создании резервированных систем автоматического управления.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является привод, содержащий неподвижное основание с центральной осью, два двигателя, расположенных параллельно центральной оси, с шестернями на валах, дифференциал, состоящий из двух промежуточных зубчатых колес, каждое из которых снабжено двумя зубчатыми венцами, волновой передачи, состоящей из гибкого колеса, волновой муфты, жесткого зубчатого колеса, которое жестко связано с выходным валом, и волнообразователя, датчик обратной связи, расположенный вдоль центральной оси. А.С. №1569466 - прототип.

Прототип не позволяет добиваться больших усилий малыми габаритами.

Целью изобретения является увеличение нагрузочной способности при тех же габаритах.

Цель изобретения достигается тем, что резервированный электропривод, содержащий неподвижное основание с центральной осью, два двигателя, расположенных параллельно центральной оси, с шестернями на валах, дифференциал, состоящий из двух промежуточных зубчатых колес, каждое из которых снабжено двумя зубчатыми венцами, волновой передачи, состоящей из гибкого колеса, волновой муфты, жесткого зубчатого колеса, которое жестко связано с выходным валом, и волнообразователя, датчик обратной связи, расположенный вдоль центральной оси, центральная ось жестко закреплена на неподвижном основании, на центральной оси расположены две цилиндрические втулки, первый конец каждой цилиндрической втулки снабжен цилиндрическим зубчатым колесом, имеющим эксцентриситет относительно центральной оси, и два промежуточных зубчатых колеса, каждое из которых имеет внешний и внутренний зубчатый венцы, в волновой передаче дифференциала волновая муфта выполнена в виде сепаратора, жестко закрепленного на центральной оси, гибкое колесо выполнено в виде опор качения, расположенных в отверстиях сепаратора, профиль зубьев жесткого колеса имеет циклоидальную форму, волнообразователь выполнен в виде двух центральных дисков, каждый из которых жестко соединен со вторым концом одной из цилиндрических втулок и имеет эксцентриситет относительно центральной оси, при этом эксцентриситеты волнообразователя и цилиндрического зубчатого колеса, закрепленных на одной цилиндрической втулке, расположены диаметрально относительно эксцентриситетов волнообразователя и цилиндрического колеса, закрепленных на другой цилиндрической втулке, цилиндрические зубчатые колеса образуют орбитально-планетарные передачи с внутренними зубчатыми венцами промежуточных зубчатых колес, а наружные зубчатые венцы промежуточных зубчатых колес выполнены с возможностью зацепления с шестернями двигателей.

На чертеже изображен резервированный электропривод.

Привод содержит два приводных двигателя 1 и 2, неподвижное основание 3, имеющее цилиндрический выступ, ось которого является для всего механизма центральной. На валах двигателей расположены шестерни 4 и 5. Привод также включает в себя дифференциал, состоящий из первого 6 и второго 7 промежуточных зубчатых колес, каждое из которых имеет внешний и внутренний зубчатые венцы, одной 8 и другой 9 цилиндрических втулок, причем на первом конце обеих цилиндрических втулок закреплены цилиндрические зубчатые колеса 10 и 11 соответственно. В состав дифференциала также входит волновая передача, состоящая из волновой муфты, выполненной в виде сепаратора 12, гибкого колеса, выполненного в виде опор качения 13, расположенных в отверстиях сепаратора 12, жесткого зубчатого колеса 14 и волнообразователей 15 и 16, выполненных в виде центральных дисков. Также в состав привода входят выходной вал 17 и датчик обратной связи 18.

Приводные двигатели 1 и 2 закреплены на неподвижном основании 3, на вал двигателя 1 посажена шестерня 4, а на вал двигателя 2 посажена шестерня 5. Шестерня 4 образует цилиндрическую пару с внешним зубчатым венцом первого промежуточного зубчатого колеса 6, а шестерня 5 составляет цилиндрическую пару внешнему зубчатому венцу второго промежуточного зубчатого колеса 7. Первое промежуточное зубчатое колесо 6 расположено на неподвижном основании 3 и имеет возможность вращения относительно него. Второе промежуточное зубчатое колесо 7 расположено на первом промежуточном зубчатом колесе 6 и имеет возможность вращения относительно него. Внутренний зубчатый венец первого промежуточного зубчатого колеса 6 составляет цилиндрическую пару цилиндрическому зубчатому колесу 10, а внутренний зубчатый венец второго промежуточного зубчатого колеса 7 составляет цилиндрическую пару с цилиндрическим зубчатым колесом 11. Цилиндрическое зубчатое колесо 10 посажено на первый конец цилиндрической втулки 8, а цилиндрическое зубчатое колесо 11 посажено на первый конец цилиндрической втулки 9. Цилиндрические колеса 10 и 11 имеют эксцентриситеты по отношению к центральной оси механизма. Цилиндрическое колесо 10 имеет возможность обкатываться по внутреннему зубчатому венцу первого промежуточного зубчатого колеса 6, а цилиндрическое колесо 11 имеет возможность обкатываться по внутреннему зубчатому венцу второго промежуточного зубчатого колеса 7. Цилиндрическая втулка 8 расположена на цилиндрическом выступе неподвижного основания 3 и имеет возможность вращения относительно него, а другая цилиндрическая втулка 9 расположена на цилиндрической втулке 8 и имеет возможность вращения относительно нее. Волновая муфта волновой передачи, выполненная в виде сепаратора 12, жестко закреплена на неподвижном основании 3 и имеет две обоймы отверстий под опоры качения 13. Волнообразователи волновой передачи 15 и 16 выполнены в виде центральных дисков. Центральный диск 15 жестко посажен на второй конец цилиндрической втулки 8, а центральный диск 16 жестко посажен на второй конец цилиндрической втулки 9. Гибкое колесо волновой передачи выполнено в виде опор качения 13, расположенных в отверстиях обойм сепаратора 12. Опоры качения могут быть представлены шариками или роликами. По внутреннему радиусу относительно центральной оси опоры качения 13 отжимаются поверхностями центральных дисков 15 и 16, а по внешнему радиусу относительно центральной оси они имеют возможность обкатываться по зубчатому профилю жесткого колеса 14. Жесткое колесо 14 опирается на опоры качения 13 стороны. Профиль зубьев жесткого колеса 14 имеет циклоидальную форму. Жесткое колесо 14 посажено на выходной вал 17. Датчик обратной связи 18 расположен соосно центральной оси механизма и закреплен на неподвижном основании 3. Вал датчика обратной связи 18 связан с выходным валом привода 17.

Устройство работает следующим образом: при работе приводного двигателя 1 и невключенном приводном двигателе 2 движение через шестерню 4, первое промежуточное цилиндрическое колесо 6 передается на цилиндрическое зубчатое колесо 10. Цилиндрическое зубчатое колесо 10 совершает эксцентричное движение относительно неподвижного центрального основания 3, заставляя цилиндрическую втулку 8 также вращаться относительно неподвижного основания 3. Через цилиндрическую втулку 8 приводится цилиндрическая втулка 9, которая приводит в движение цилиндрическое зубчатое колесо 11, вынуждая его обкатывать по внутреннему зубчатому венцу второго промежуточного цилиндрического колеса 7, при этом движение через шестерню 5 не передается на ротор двигателя 2. Аналогично при работе приводного двигателя 2 вращаются обе цилиндрические втулки 9 и 8, не приводя в движение ротор приводного двигателя 1.

При вращении цилиндрических втулок 8 и 9 центральные диски 15 и 16 заставляют опоры качения 13 совершать волновые возвратно-поступательные движения и обкатываться во впадинах зубчатого профиля жесткого колеса 14. За счет разницы числа опор качения 13 в одном ряду и числа впадин зубчатого профиля жесткого колеса 14 реализуется редуцированная скорость выходного вала 17. Датчик обратной связи 18 контролирует изменение угловых координат выходного вала 17.

Использование в волновой передаче тел качения позволяет ей выполнять функции опорного устройства. Что при тех же габаритах позволяет увеличить нагрузочную способность, но при меньшем передаточном числе, чем у зубчатых волновых передач. Использование в приводе в качестве промежуточных звеньев орбитально-планетарных передач позволяет увеличить суммарное передаточное число.