ПЛАНЕТАРНАЯ ПЕРЕДАЧА Российский патент 1995 года по МПК F16H1/30 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве планетарной передачи в редукторах турбобуров для нефтегазоразведочных скважин.

Известна планетарная передача, содержащая шары, коаксиально расположенные цилиндрический корпус, ведущий вал и размещенный между ними полый ведомый вал с прорезями под шары, винтовые беговые дорожки противоположного направления [1]
Недостатком такой передачи является заклинивание шаров между ведущим валом и стенками продольных пазов ведомого вала при частоте оборотов ведущего вала от 600-700 об/мин и выше, что значительно ограничивает область ее применения.

Наиболее близкой к предлагаемой является планетарная передача, содержащая три коаксиально расположенных обоймы, из которых наружная и внутренняя имеют винтовые беговые дорожки левой и правой резьбы, а средняя продольные пазы, шаровые сателлиты, взаимодействующие с винтовыми беговыми дорожками, которые выполнены левой и правой резьбы непрерывными по всей длине обоймы, а длина продольных пазов выбрана кратно меньшему из шагов винтовых беговых дорожек [2]
Недостатком этой планетарной передачи является наличие резкого перегиба в траектории движения шарового сателлита в месте пересечения противоположных нарезок винтовых беговых дорожек, что подтверждается длиной продольных пазов, равной кратной величине меньшего из шагов винтовых дорожек, и возникновением в этой зоне пиковой нагрузки на шаровой сателлит и внутреннюю обойму. Это снижает КПД передачи и уменьшает долговечность.

Технический результат изобретения повышение КПД и увеличение долговечности планетарной передачи за счет сглаживания амплитудных колебаний нагрузки в рядах шаровых сателлитов.

Это достигается тем, что в планетарной передаче, содержащей три коаксиально расположенные обоймы, из которых внутренняя и наружная имеют непрерывные перекручивающиеся винтовые дорожки левой и правой резьбы по всей длине обойм, продольные пазы средней обоймы, размещенные в последних шаровые сателлиты, на внутренней и наружной обоймах выполнены рабочие винтовые беговые дорожки, образованные каждая по всей длине обоймы из двух половин витков винтовых дорожек противоположных направлений с радиусом скругления в зонах пересечения этих винтовых дорожек, а продольные пазы расположены по образующей в осевом направлении с угловым смещением и выполнены длиной меньше половины шага винтовой нарезки на величину радиусов скругления.

На фиг. 1 схематически изображена планетарная передача, продольный разрез; на фиг. 2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 развертка наружной обоймы с правой и левой винтовой нарезкой и рабочей беговой дорожкой с шагом t, радиус скругления R; на фиг.4 развертка внутренней обоймы с правой и левой винтовой нарезкой и рабочей беговой дорожкой с шагом t₁, радиус скругления R; на фиг. 5 развертка средней обоймы, показаны продольные пазы прерывистого исполнения.

Планетарная передача содержит три коаксиальные обоймы 1, 2 и 3.

Обоймы 1 и 2 имеют винтовые дорожки 4, 5 и 6, 7 левой и правой резьбы соответственно. Средняя обойма 3 имеет продольные пазы 8, в которых размещены шаровые сателлиты 9, взаимодействие с рабочими винтовыми беговыми дорожками 10 и 11.

Продольные пазы 8 на образующей средней обоймы 3 размещены в осевом направлении с угловым смещением с охватом по всей окружности.

Длина продольных пазов 8 меньше половины шага винтовой нарезки на величину радиусов скругления R рабочих винтовых дорожек, каждая из которых образована из двух половин витков дорожек противоположных нарезок.

Планетарная передача работает следующим образом.

При вращении внутренней обоймы 1 крутящий момент передается к ведомой средней обойме 3 при неподвижной обойме 2 через шаровые сателлиты 9, при этом последние перемещаются по рабочим винтовым дорожкам 10 и 11, из которых одна с левой, а другая с правой нарезкой. Каждому ряду шаровых сателлитов соответствует два радиально-продольных паза 8.

В одном ряду находятся два шаровых сателлита 9.

Шаровые сателлиты 9, оказывая давление на стенки продольных пазов 8, приводят во вращение среднюю обойму 3, при этом, вращаясь вокруг обоймы 1 по рабочим беговым винтовым дорожкам 10 и 11, перемещаются в осевом направлении возвратно-поступательно в зоне продольных пазов 8.

При достаточно большом радиусе скруглений R на рабочих беговых дорожках в местах пересечений винтовых канавок противоположных направлений шаровые сателлиты 9 при вращении за счет сглаживания амплитудных колебаний нагрузки на радиусе R обеспечивают более плавную раздачу момента кручения на среднюю обойму 3.

Это снижение амплитудных колебаний нагрузок обеспечивает меньший износ стенок продольных пазов 8 и шаровых сателлитов 9, а значит, более длительную работоспособность планетарной передачи.

Использование: в машиностроении. Сущность изобретения: планетарная передача содержит три коаксиальные обоймы, шаровые сателлиты. Рабочие беговые дорожки с радиусными скруглениями в месте пересечения винтовых дорожек размещены на внутренней и наружной обоймах. Средняя обойма имеет продольные пазы, в которых размещены шаровые сателлиты, взаимодействующие с рабочими винтовыми беговыми дорожками. Продольные пазы на образующей средней обоймы размещены в осевом направлении с угловым смещением с охватом по всей окружности. 5 ил.

ПЛАНЕТАРНАЯ ПЕРЕДАЧА, содержащая три коаксиально расположенные обоймы, из которых внутренняя и наружная имеют непрерывные перекрещивающиеся винтовые дорожки левой и правой резьбы по всей длине обоймы, средняя обойма - продольные пазы, размещенные в последних шаровые сателлиты, отличающаяся тем, что на внутренней и наружной обоймах выполнены рабочие винтовые беговые дорожки, образованные каждая по всей длине обоймы из двух половин витков винтовых дорожек противоположных направлений с радиусом скругления в зонах пересечения этих винтовых дорожек, а продольные пазы средней обоймы расположены по образующей в осевом направлении с угловым смещением и выполнены длиной меньше половины шага винтовой нарезки на величину радиусов скругления.