Василенко Н.В., Никитин К.Д., Пономарёв В.П., Смолин А.Ю. - Основы робототехники (1071028), страница 80
Текст из файла (страница 80)
Кроме того, волновые передам наиболее полно отвечают общим требованиям, которые предьявляются к приводным электромеханическим модулям ПР: постоянство угловой скорости без пульсаций, малогабаритность, компактность и высокая удельная нагрузка, малый боковой зазор или мертвый ход, высокая точность позиционирования, наработка не менее 10 циклов нагру- 6 женил по ходам, наличие 1 — 2 степеней подвижности.
Принципиально электромеханический волновой привод может быть создан последовательным соединением электродвигателя и волнового редуктора, или встраиванием электродвигателя вовнутрь гибкого элемента волнового механизма, или размещением волнового механизма внутри электродвигателя. При этом в зависимости от вида волнового механизма могут быть обеспечены вращательное, поступательное или комбинированное движения выходных звеньев модуля. Электромеханический волновой модуль поступательного движения Базовая конструкция электромеханического модуля поступательного движения, предназначенного для работы в герметичном пространстве, (вакууме или космосе), показана на рис.
9.3. К ней предъявляются следующие основные требования: малые габаритные размеры и массу, высокую кинематическую точность, аозможность передачи движения из одной среды в другую. 4 Х-а' 1 .Р 70 77 72 73 9.1.1. Электромеханические волновые модули При высоких скоростях вращения электродвигателей современных электроприводов ПР (9000, 6000, 3000, 1500 об/мин) требуется применение передач с большими передаточными числами (см. табл. 7.3, сочетания 83 и ПЗ), что заставляет обратиться к волновым передаточным механизмам, обладающим комплексом важных качеств 398 Рис. Я.З Электромеханический волновой модуль поступательного движения состоит из кожуха с токовводами 1, двигателя постоянного тока ( и = 9000 об/мин) 2 двухступенчатого зубчатого редуктора 3, кулачкового генератора волн 4 волновой зубчатой передачи, крепежного фланца-корпуса 5, выполненного заодно с жестким колесом б, гибкой оболочки-шестерни 7, соединительной муфты 8, гибкой цельнометаллической оболочки-винта 9, вала волновой резьбовой передачи 10, направляющей скольжения 11, ведомой жесткой гайки 12, кулачкового генератора вопи 13 волновой резьбовой передачи с гибким подшипником 14, жесткого муфтового колеса 15 волновой зубчатой передачи.
Конструкции кулачковых генераторов волновых зубчатой и резьбовой передач унифицированы и состоят из овальных кулачков с насаженными на них гибкими подшипниками. Двухступенчатый соосный зубчатый редуктор предназначен для снижения частоты врашения генератора волн с целью повышения долговечности наружного кольца гибкого подшипника и гибкой оболочки-шестерни. Принцип работы электромеханического волнового модуля поступательного движения заключается в следующем.
После подачи электропитания через токовводы кожуха к двигателю крутящий момент с его вала через понижающий двухступенчатый зубчатый редуктор передается на кулачковй генератор волн волновой зубчатой передачи с неподвижным жестким колесом. В результате гибкая оболочка- шестерня, соединенная через жесткое муфтовое колесо с валом волновой резьбовой передачи, вращается с редуцированной скоростью в направлении, обратном вращению вала электродвигателя. При этом она увлекает за собой кулачковый генератор волновой резьбовой передачи, который через гибкий подшипник деформирует оболочку- винт, создавая в ней зоны волнового резьбового зацепления с ведомой жесткой гайкой — выходным звеном модуля, движущимся возвратно- поступательно при реверсивном вращении вала двигателя и увлекающим за собой исполнительный орган ПР.
Электромеханический волновой привод поступательного движения используется в качестве модуля подъема колонны или каретки, качания "руки", поступательного движения "руки", кисти или захватнэго устройства. Электромеханический волновой модуль вращательного движения Базовая конструкция электромеханического модуля вращательного движения, предназначенного для работы в герметичном пространстве (вакууме или космосе), показана на рис. 94. К ней предьявляются' следующие основные требования: унификация двигателя и генератора волн с конструкцией электромеханического волнового модуля поступательного движения, малые габаритные размеры и вес, высокая кинематическая точность, возможность передачи движения из одной рабочей среды в другую.
400 Рис 9.4 /г // 70 9 Электромеханический волновой модуль вращательного движения. состоит из кожуха с токовводами 1, двигателя постоянного тока (и = 9000 об/мин) 2, двухпоточного планетарного редуктора 3, корпуса-опоры скольжения 4, ведущего вала волновой зубчатой передачи б, ведомого вала б, соединенного с ведомым жестким колесом волновой зубчатой передачи 7, гибкой цельнометаллической оболочки- шестерни 8, кулачкового генератора волн 9, опоры ведомого вала !О, крепежного фланца корпуса 11, соединительной муфты 12. унифицированная конструкция кулачкового волнового генератора того же типоразмера, что и в модуле поступательного движения.
Двухпоточный планератный редуктор также предназначен для снижения частоты вращения генератора волн с целью повышения циклической долговечности наружного кольца гибкого подшипника и гибкой оболочки-шестерни. Принцип работы злектромеханического волнового модуля вращательного движения следующий. После подачи электропитания через токовводы кожуха к двигателю крутящий момент с его вала через понижающий двухпоточный планетарный редуктор передается на кулачковый генератор волн волновой зуб~атой передачи с неподвижным колесом, который деформирует гибкую оболочку-шестерню. В результате ведомое жесткое колесо, являющееся выходным звеном модуля, получает вращательное редуцированное движение в направлении, совпадающем с направлением вращения ведущего вала генератора волн, увлекая за собой исполнительное звено манипулятора ПР.
Электромеханический волновой привод вращательного движения используется в качестве модуля вращения колонны, вращения "руки", кисти или захватного устройства, а в сочетании с реечной передачей — в качестве модуля подьема колонны, качания или поступательного движения "руки" манипулятора ПР. 401 Компоновка рассмотренных злектромеханических модулей поступательного и вращательного движений с размещением зубчатого и планетарного редукторов и внутренних генераторов волн в полости гибкой оболо~ки винта или шестерни позволила решить проблему единой консистентной смазки сопрягаемых движущихся деталей и опор, преградить выброс продуктов износа и смазки в рабочую полость.
Электромеханические волновые модули комбинированного движения На рис. 9.6 представлен волновой злектромеханический модуль двойного разнонаправленного вращательного движения, разработанный на базе трубчатой (осевой) волновой передачи с диафрагмой, расположенной посредине гибкой оболочки, и двойной (наружной и внутренней) нарезкой зубьев на одном из ее концов. К нему предъявляются следующие требования: высокая надежность по гврметичности, малые габаритные размеры и вес, возможность передачи в герметизированное пространство двух разнонаправленных движений от одного электродвигателя, расположенного в атмосфере.
Электромеханический волновой модуль двойного вращательного разнонаправленного движения состоит из шагового двигателя ведущего вала 2 кулачкового генератора волн 3, опор 4 ведущего и ведомого валов, ведомого вала б, опоры скольжения б, ведомого жесткого колеса 7, ведомой жесткой шестерни 8, корпуса 9, гибкой оболочки 10, крепежного фланца корпуса !1, попого корпуса 12, соединительной муфты 13. Особенности передачи волнового движения по телу труб~атой гибкой оболочки позволили создать две волновые зубчатые передачи, работающие одновременно с неподвижным гибким колесом, но с различным расположением генераторов волн (внутренним — для жесткого зубчатого колеса, наружным - для жесткой зубчатой шестерни) и вращающиеся в противоположных направлениях. Поскольку модули зацепления у них могут быть разли~ными, можно, варьируя число зубьев, создать привод двойного разнонаправленного вращения ведомых звеньев как с одинаковыми, так и различными скоростями.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
