SU1762044A1

SU1762044A1 - Wave coupling for transmission of rotation to hermetically-sealed volume

Info

Publication number: SU1762044A1
Application number: SU823036545A
Authority: SU
Inventors: Георгий Александрович Усачев; Геннадий Павлович Кудрявцев; Валентин Михайлович Муханов
Original assignee: Предприятие П/Я В-2572
Priority date: 1982-03-01
Filing date: 1982-03-01
Publication date: 1992-09-15

Abstract

Использование: дл точной передачи угловых перемещений в герметизированное пространство. Сущность изобретени : муфта содержит ведущий генератор в виде кулачка 1 и гибкого подшипника 2. Ведомый генератор состоит из основного 4 и дополнительного 5 кулачков с установленными на них гибкими подшипниками 6 и 7. Кулачки 4 и 5 соединены между собой пружиной 8 кручени . Между генератора установлена гибка труба 3. Подшипники 6 и 7 расположены с осевым зазором h, наход щимс между торцам подшипника 2, чтобы обеспечить взаимодействие подшипников ведущего и ведомого генераторов через стенку гибкой трубы 3. 2 илUse: for accurate transmission of angular movements in sealed space. SUMMARY OF THE INVENTION: The clutch comprises a leading generator in the form of a cam 1 and a flexible bearing 2. The driven generator consists of a main 4 and an additional 5 cams with flexible bearings 6 and 7 mounted on them. The cams 4 and 5 are interconnected by a torsion spring 8. A flexible pipe 3 is installed between the generator. The bearings 6 and 7 are located with an axial clearance h located between the ends of the bearing 2, in order to ensure the interaction of the leading and driven generator bearings through the wall of the flexible pipe 3. 2 silt

Description

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано дл точной передачи угловых перемещений в герметизированное пространство.The invention relates to mechanical engineering and can be used to accurately transfer angular displacements into a sealed space.

Известна волнова муфта, содержаща ведущий и ведомый генераторы в виде кулачков и гибких подшипников, а также размещенную между генератором гибкую трубу.A well-known wave coupling, containing the master and slave generators in the form of cams and flexible bearings, as well as a flexible pipe placed between the generator.

Недостатком известной муфты вл етс наличие люфта, обусловленного зазорами между трубой и генераторами, между шариками и обоймами подшипников, необходимыми дл исключени заклинивани шариков при колебани х температуры, а также дл сборки, что снижает точность передачи угловых перемещений.A disadvantage of the known coupling is the presence of backlash due to gaps between the tube and the generators, between the balls and bearing rings, which are necessary to prevent seizure of the balls during temperature fluctuations, as well as for assembly, which reduces the accuracy of angular displacement.

Цель изобретени - повышение точности путем исключени люфта при реверсировании вращени .The purpose of the invention is to improve accuracy by eliminating backlash when reversing rotation.

Поставленна цель достигаетс за счет того, что в волновой муфте дл передачи вращени в герметизированный объем, содержащий ведущий и ведомый генераторыThis goal is achieved due to the fact that in a wave clutch for transmitting rotation into a sealed volume containing the master and slave generators

в виде кулачков и гибких подшипников, а также размещенную между генераторами гибкую трубу, ведомый генератор снабжен дополнительным кулачком эллипсной формы , соединенным с основным кулачком посредством пружины кручени , и дополнительным гибким подшипником, установленным на дополнительном кулачке, при этом гибкие подшипники ведомого генератора установлены один относительно другого с осевым зазором, расположенным между торцами подшипника ведущего генератора .in the form of cams and flexible bearings, as well as a flexible pipe placed between the generators, the driven generator is provided with an additional elliptical-shaped cam connected to the main cam by means of a torsion spring and an additional flexible bearing mounted on the additional cam, while the flexible bearings of the driven generator are installed one relative the other with an axial clearance located between the ends of the bearing of the leading generator.

На фиг.1 изображена муфта, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.Figure 1 shows the coupling, a longitudinal section; figure 2 - section aa in figure 1.

Волнова муфта содержит ведущий генератор в виде кулачка 1 и гибкого подшипника 2, гибкую трубу 3. Ведомый генератор состоит из основного 4 и дополнительного 5 кулачков с насаженными на них гибкими подшипниками 6 и 7 Кулачки 4 и 5 соединены пружиной 8 кручени . Оба гибких подшипника 6 и 7 ведомого генератора расположены вдоль оси гибкой трубы с зазоромThe wave coupling contains a leading generator in the form of a cam 1 and a flexible bearing 2, a flexible pipe 3. The slave generator consists of a main 4 and an additional 5 cams with flexible bearings 6 and 7 mounted on them. Cams 4 and 5 are connected by a torsion spring 8. Both flexible bearings 6 and 7 driven generator are located along the axis of the flexible pipe with a gap

СПSP

сwith

1one

оabout

N) О N) o

ЈьЈ

h, исключающим трение между наружными обоймами подшипников. Величина этого зазора не должна превышать ширины подшипника 2, а сам зазор должен быть расположен между плоскост ми торцов подшипника 2, чтобы обеспечить взаимодействие гибких подшипников ведущего и ведомого генераторов через стенку гибкой трубы 3.h eliminating friction between the outer race of bearings. The size of this gap should not exceed the width of the bearing 2, and the gap itself should be located between the planes of the ends of the bearing 2 to ensure the interaction of the flexible bearings of the drive and driven generators through the wall of the flexible pipe 3.

Исполнительный механизм, например заслонка гидравлического регул тора, соедин етс с любым из кулачков ведомого генератора с помощью вала 9. Усилие дл прижати подшипников б и 7 через стенку гибкой трубы 3 к гибкому подшипнику 2 обеспечиваетс некоторой закруткой пружины 8 при сборке муфты.An actuator, such as a hydraulic regulator damper, is connected to any of the cams of the driven generator via shaft 9. The force to press bearings b and 7 through the wall of the flexible pipe 3 to the flexible bearing 2 is provided by some twisting of the spring 8 when assembling the coupling.

При использовании муфты труба 3 крепитс торцом к корпусу прибора, а кулачок 1 вращаетс вокруг оси Б от какого-либо привода. Наружное кольцо подшипника 2 зафиксировано от проскальзывани относительно кулачка 1 трением, обусловленным деформацией кулачка 2 при сборке ведущего генератора. Внутреннее кольцо подшипника 2 и наружные кольца подшипников 6 и 7 зафиксированы относительно трубы 3 за счет трени , обусловленного воздействием пружины 3 через кулачки 4 и 5 и подшипники 6 и 7 на трубу 3 и подшипник 2, некотора часть сил трени обусловлена упругой деформацией гибкой трубы 3 при сборке муфты . Вращение кулачка 1 и соответствующее вращение наружного кольца подшипника 2 вызовет перекатывание шаров подшипника и радиальную деформацию поверхностей внутреннего кольца подшипника 2 и трубы 3 в эллиптические цилиндры, ориентаци осей симметрии которых совпадает с ориентацией осей симметрии внутренней эллиптической поверхности кулачка 1. Вращение кулачка 1, сопровождающеес изменением ориентации осей его эллиптической поверхности вызывает синхронное вращение осей симметрии эллиптической поверхности трубы 3. Зависимость изменени величины радиальной деформации участков трубы 3 от угла поворота кулачка 1 имеет периодический, волновой характер.When using the coupling, the tube 3 is fixed with an end to the body of the device, and the cam 1 rotates around the axis B from any drive. The outer ring of the bearing 2 is fixed against slipping relative to the cam 1 by friction, due to the deformation of the cam 2 when assembling the driving generator. The inner ring of the bearing 2 and the outer rings of the bearings 6 and 7 are fixed relative to the pipe 3 due to friction due to the impact of the spring 3 through the cams 4 and 5 and the bearings 6 and 7 on the pipe 3 and the bearing 2, some of the friction forces are due to the elastic deformation of the flexible pipe 3 at assembly of the coupling. The rotation of the cam 1 and the corresponding rotation of the outer ring of the bearing 2 will cause the bearing balls to roll and radially deform the surfaces of the inner ring of the bearing 2 and the pipe 3 into elliptical cylinders, the orientation of the axes of symmetry of which coincide with the orientation of the axes of symmetry of the inner elliptical surface of the cam 1. orientation of the axes of its elliptical surface causes synchronous rotation of the axes of symmetry of the elliptical surface of the pipe 3. The dependence is changed and the magnitude of the radial deformation of the pipe sections 3 of the angle of rotation of the cam 1 has a periodic, wave nature.

Таким образом, при вращении кулачка 1 в стенке невращающейс трубы 3 создаютс волны упругой изгибной деформации. Преобразование волновой деформации гибкой трубы 3 во вращение ведомого генератора происходит следующим образом,Thus, when the cam 1 is rotated, elastic bending waves are generated in the wall of the non-rotating tube 3. The transformation of the wave deformation of the flexible tube 3 in the rotation of the slave generator is as follows,

При вращении волны деформации по часовой стрелке (фиг.2) радиальна деформаци трубы 3 в двух зонах контакта с подшипником 7 направлена к центру трубы иWhen the deformation wave rotates clockwise (FIG. 2), the radial deformation of the tube 3 in two contact zones with the bearing 7 is directed to the center of the tube and

вызывает радиальную деформацию наружного кольца подшипника 7, перекатывание его шаров и поворот внутреннего кольца подшипника 7 вместе с кулачком 5 по часовой стрелке на угол, равный углу поворотаcauses radial deformation of the outer ring of the bearing 7, rolling its balls and turning the inner ring of the bearing 7 together with the cam 5 clockwise at an angle equal to the angle of rotation

волны деформации, т.е. на угол, равный углу поворота кулачка 1. Пружина 8 вращает кулачок 4 и вал 9 в том же направлении и на тот же угол, усилием пружины обеспечиваетс выбор всех зазоров между кольцамиdeformation waves, i.e. at an angle equal to the angle of rotation of the cam 1. The spring 8 rotates the cam 4 and the shaft 9 in the same direction and at the same angle, the spring force ensures the selection of all the gaps between the rings

подшипников 6 и 2 и трубой 3 и в подшипниках . Благодар отсутствию зазоров радиальна деформаци трубы 3 в двух зонах контакта трубы с подшипником 6 вызывает немедленно деформацию наружного кольцаbearings 6 and 2 and pipe 3 and bearings. Due to the absence of gaps, the radial deformation of the pipe 3 in the two zones of contact of the pipe with the bearing 6 immediately causes the deformation of the outer ring.

подшипника 6 и изменение направлени вращени внутреннего кольца подшипника 6, кулачка 4 и вала 9 на противоположное (против часовой стрелки).bearing 6 and changing the direction of rotation of the inner ring of the bearing 6, cam 4 and shaft 9 to the opposite (counterclockwise).

Данна конструкци может быть использована и при неподвижном кулачке 1 и вращающейс трубе 3. Кулачки 4 и 5 сохран ют неизменное положение относительно кулачка 1, независимо от направлени вращени , т.е. люфт при реверсировании направлени вращени через неподвижную гибкую трубу исключен.This design can also be used with the cam 1 and the rotating tube 3 fixed. The cams 4 and 5 remain unchanged relative to the cam 1, regardless of the direction of rotation, i.e. backlash when reversing the direction of rotation through a stationary flexible pipe is excluded.

Использование данной муфты в точном регул торе расхода жидкости позвол ет увеличить ресурс за счет снижени напр жений в гибком элементе, уменьшить утечки жидкости,The use of this coupling in an accurate fluid flow regulator allows increasing the life by reducing the stresses in the flexible element, reducing the leakage of fluid,

Claims

The invention of the Wave Coupling for transmitting rotation into a sealed volume, containing a master and a slave generator in the form of cams and flexible bearings, as well as a flexible pipe placed between the generators, which in order to improve accuracy by eliminating

backlash in reverse rotation, the driven generator is equipped with an additional elliptical cam, connected to the main one by means of a torsion spring, and an additional flexible bearing,

mounted above the optional cam, while the flexible bearings of the driven generator are installed relative to each other with an axial clearance located between the ends of the bearing of the driving generator.

AT

Iflvel

Editor M. Vasiliev

Compiled by G. Orlova Tehred M. Morgental

one

FIG. 2

Proofreader A. Dolinich