РЕДУКТОР

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к волновым редукторам с телами качения.
Известна передача (патент RU №2126918 от 03.10.1996 г.), включающая основной корпус, выходной элемент, установленный с возможностью вращения относительно основного корпуса и образования вместе с ним по меньшей мере одного кольцеобразного гнезда, ограниченного рабочими поверхностями для аналогичных цилиндру элементов качения, при этом несколько элементов качения расположены параллельно оси основного корпуса, в то время как остальные элементы качения ориентированы перпендикулярно к оси, а расстояние между противолежащими рабочими поверхностями соответствует диаметру элементов качения.
Недостаток данной передачи - массивные крестообразные диски, преобразующие вращательное движение входного вала в их колебательное движение и во вращательное движение выходного вала, создающие высокую инерционность деталей, присоединенных к входному валу.
Известны патенты на изобретения "Эпициклическая одноступенчатая передача" (патенты JP №2003021198 от 06.07.2001 г. и JP №2003065403 от 29.08.2001 г.), корпус которой, состоящий, по меньшей мере, из двух частей, имеет внутреннюю эпициклическую поверхность, взаимодействующую с выходным валом через тела качения, приводимые в движение в радиальном направлении цилиндрическим валом с эксцентрично расположенными на нем поверхностями, взаимодействующими с дисками.
Между выходным валом и корпусом имеется радиально-упорный подшипник с перекрещивающимися роликами, установленный в ромбообразной кольцевой полости, образованной -образной кольцевой канавкой, выполненной на выходном валу и -образной кольцевой канавкой, между смежно расположенными кольцевыми частями корпуса.
Недостаток данной передачи - в массивных дисках, имеющих высокую инерционность деталей, присоединенных к входному валу и вызывающих высокие динамические нагрузки на детали редуктора при изменении частоты вращения входного вала.
Известен электромеханический привод, включающий редуктор с телами качения и с дисками, взаимодействующими с эпициклической поверхностью выходного вала (заявка US №2008/0176701 от 22.01.2008 г.). Редуктор, используемый в данной ЭМП, аналогичен вышеописанным редукторам.
Известен волновой редуктор в конструкции электромеханического привода (патент RU №2522646 от 25.07.2012 г.), включающий: входной вал, имеющий, по меньшей мере, две эксцентрично расположенные цилиндрические поверхности с противоположно направленными эксцентриситетами и с подшипниками качения на эксцентрично расположенных цилиндрических поверхностях с одним радиальным подшипником качения; сепаратор с размещенными в нем двумя рядами тел качения, взаимодействующих с эксцентрично расположенными цилиндрическими поверхностями; выходной вал, установленный в корпусе редуктора с подшипником качения между выходным валом и корпусом.
Недостаток данного редуктора - в низкой технологичности его изготовления.
Техническая задача, решаемая полезной моделью, повышение технологичности изготовления редуктора.
Техническая задача решена в редукторе, состоящем из корпуса с левой и правой, соединенных между собой, торцевыми частями, в котором концентрично относительно центральной оси размещены: входной вал, имеющий две эксцентрично расположенные цилиндрические поверхности с противоположно направленными эксцентриситетами и с подшипниками качения на эксцентрично расположенных цилиндрических поверхностях и с одним радиальным подшипником качения; сепаратор с размещенными в нем двумя рядами тел качения, взаимодействующих с эксцентрично расположенными цилиндрическими поверхностями; выходной вал, установленный в корпусе редуктора с радиально-упорным подшипником качения между выходным валом и корпусом, при этом сепаратор закреплен на правой части корпуса, а выходным валом редуктора является втулка с фланцем, охватывающая сепаратор, имеющая внутренние эпициклические поверхности, количество которых равно количеству рядов тел качения в сепараторе.
Для сокращения ширины редуктора выходной вал имеет -образную канавку на наружной поверхности втулки, а на внутренней поверхности корпуса напротив -образной канавки выходного вала имеется -образная канавка, расположенная так, что -образная и -образная канавки образуют кольцо, квадратное в радиальном сечении, в котором установлены ролики, а также разделительные элементы, образующие сепаратор радиально-упорного подшипника, при этом смежные ролики установлены под прямым углом друг к другу.
Для работы с двигателем, ротор которого имеет частоту вращения, находящуюся в интервале 1000-40000 об/мин, передаточное отношение редуктора находится в интервале 6-100.
Техническая задача, повышение технологичности изготовления редуктора, решена за счет следующей новой совокупности отличительных признаков редуктора: сепаратор закреплен на правой части корпуса, а выходным валом редуктора является втулка с фланцем, охватывающая сепаратор, имеющая внутренние эпициклические поверхности, количество которых равно количеству рядов тел качения в сепараторе.
Данная совокупность отличительных признаков не обнаружена в ходе проведенного патентно-информационного исследования, следовательно, полезная модель соответствует критерию "новизна". На фиг. 1 показан редуктор в сборе. На фиг. 2 - сепаратор с входным валом в сборе. На фиг. 3 - корпус с выходным валом в сборе.
На фиг. 4 - конструкция подшипника качения с перекрещивающимися роликами, показанная на фиг. 3.
а
а
Редуктор (фиг. 1-4) имеет корпус 1 (фиг. 1) с левой торцевой частью 2 и правой торцевой частью 3, соединенных между собой, в котором концентрично относительно центральной оси размещены: втулка 4 входного вала с радиальными подшипниками 4 и 4b, имеющая две эксцентрично расположенные цилиндрические поверхности 5 и 6 с противоположно направленными эксцентриситетами с подшипниками качения 7 на эксцентрично расположенных цилиндрических поверхностях 5 и 6 и с одним радиальным подшипником качения 8; сепаратор 9 (фиг. 2), закрепленный винтами 10 на правой части 3 корпуса 1 (фиг. 1), с размещенными в нем двумя рядами тел 11 качения, взаимодействующих с эксцентрично расположенными цилиндрическими поверхностями 5 и 6; выходной вал 12 (фиг. 3) в виде охватывающей сепаратор 9 втулки 12 и фланца 12b, установленный в корпусе 1 (фиг. 1), имеющий внутренние эпициклические поверхности 13 и 14, количество которых равно количеству рядов тел качения 11 в сепараторе 9; при такой конструкции выходного вала 12 существенно снижается масса вращающихся частей редуктора и, соответственно, момент инерции вращающихся деталей, взаимодействующих с входным валом 4, равный:
2
I=m⋅ρ,
где I - момент инерции выходного вала 12, m - масса выходного вала 12; ρ - радиус инерции выходного вала 12;
между выходным валом 12 и корпусом 1 имеется радиально-упорный подшипник 15 качения (фиг. 1, 2, 4) с перекрещивающимися роликами 16 (фиг. 5), разделенными сепараторами 17.
а
Для восприятия опрокидывающего момента, действующего на выходной вал 12, имеет -образную канавку 18 (фиг. 1, 3) на наружной поверхности 19, а на внутренних конических поверхностях 20 торцевой части 2 и поверхности 21 вставки 21 корпуса 1 напротив -образной канавки 18 выходного вала 12 имеется -образная канавка 22, расположенная так, что -образная канавка 22 и -образная канавка 18 образуют кольцо 23, квадратное в радиальном сечении, в котором установлены ролики 16, а также разделительные элементы 24 (фиг. 4), образующие сепаратор 17 радиально-упорного подшипника 15, при этом смежные ролики 16 установлены под прямым углом друг к другу.
а
Вставка 21 с поверхностью 21 введена для снижения трудоемкости изготовления корпуса 1.
Для работы с двигателем (не показан), ротор которого имеет частоту вращения, находящуюся в интервале 1000-40000 об/мин, передаточное отношение редуктора находится в интервале 6-100.
При вращении входного вала 4 вращаются две эксцентрично расположенные цилиндрические поверхности 5 и 6, с противоположно направленными эксцентриситетами и с подшипниками качения 7 на цилиндрических поверхностях 5 и 6.
а
а
а
Сепаратор 9 позволяет промежуточным телам 11 качения перемещаться только в радиальном направлении, совершая колебательные движения с периодом, равным периоду одного оборота входного вала 4 и с амплитудой, равной удвоенному эксцентриситету поверхности 5 или 6. Промежуточные тела 11 качения (фиг. 2, 3), взаимодействуя с внутренними эпициклическими поверхностями 13 и 14 втулки 12 и сепаратором 9, за один оборот входного вала 4 поворачивают втулку 12 на угол, меньший угла поворота входного вала 4 в число раз, равное числу волн внутренней эпициклической поверхности 13 или 14 втулки 12.
Опрокидывающий момент, действующий на выходной вал 12, воспринимается радиально-упорным подшипником 15.