ПЛАНЕТАРНЫЙ РЕДУКТОР Российский патент 1997 года по МПК F16H1/32 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве механической передачи.

Известен планетарный редуктор, содержащий центральное колесо, сателлит и водило [1] Нагрузочная способность этого редуктора лимитируется несущей способностью механизма, соединяющего сателлит с выходным звеном.

Наиболее близким решением из известных к изобретению является планетарный редуктор, содержащий центральное колесо, водило, установленное на нем сателлитное колесо и два выходных звена, с каждым из которых связано одно из упомянутых колес [2]
В этой конструкции связь сателлитного колеса с выходным звеном выполнена в виде осевого сильфона. За счет этого осевой габаритный размер редуктора довольно значителен. Кроме того, для изменения передаточного отношения в этом редукторе необходимо использовать колеса с другими числами зубьев и водило с другим эксцентриситетом, т.е. такой редуктор имеет низкую степень унификации его деталей.

Задачей изобретения является уменьшение осевого габаритного размера редуктора, а также увеличение степени унификации его деталей.

Поставленная задача решается тем, что в планетарном редукторе, содержащем центральное колесо, водило, установленное на нем сателлитное колесо и два выходных звена, с каждым из которых связано одно из упомянутых колес, связь одного из колес со своим выходным звеном выполнена в виде коаксиально расположенных упругих колец, соединенных между собой перемычками, расположенными в шахматном порядке.

Указанное выполнение связи может быть применено и для сателлитного и для центрального колес, а также и для связей обоих этих колес с выходными звеньями одновременно.

Целесообразно также обод центрального колеса или (и) обод сателлита выполнить гибким, что позволяет реализовать многопарный контакт зубьев колес, повысив тем самым нагрузочную способность редуктора.

На фиг. 1 4 показаны варианты кинематических схем планетарного редуктора, на фиг. 5 показана конструкция редуктора, выполненная по схеме фиг. 3, на фиг. 6 показана конструкция связи сателлитного колеса в свободном состоянии, на фиг. 7 показана конструкция связи центрального колеса в свободном состоянии.

Планетарный редуктор содержит центральное колесо 1 (фиг. 1, 2 и 3) с внутренним зубчатым венцом, водило 2, установленное на нем сателлитное колесо 3 с наружными зубьями, выходное звено 4 (фиг. 1), связанное с центральным колесом 1, и выходное звено 5, связанное с сателлитным колесом 3 посредством коаксиально расположенных упругих колец 6, соединенных между собой перемычками 7 (фиг. 6), расположенными в шахматном порядке.

Возможна связь выходного звена 5 (фиг. 2) с сателлитным колесом 3 компенсирующей муфтой 8, а выходного звена 4 с центральным колесом 1 посредством коаксиально расположенных тонкостенных колец 9, соединенных между собой перемычками 10 (фиг. 7), расположенными в шахматном порядке.

Планетарный редуктор может иметь два активных выходных звена 4 и 5 (фиг. 1) и использоваться в качестве дифференциала. В редукторе, кроме того, одно из выходных звеньев 4 (фиг. 2) может быть реактивным, т.е. остановлено от вращения, а другое 5 активным.

Возможно обе связи и сателлитного 3 (фиг. 3), и центрального 1 колес с выходными звеньями 5 и 4 соответственно выполнить в виде коаксиально расположенных упругих колец 6 и 9, соединенных между собой перемычками, расположенными в шахматном порядке.

Центральное колесо 11 (фиг. 4) может быть выполнено с наружным зубчатым венцом, а сателлитное колесо 12 с внутренним венцом. В этой схеме сателлитное колесо 12 связано с реактивным звеном 4, а центральное колесо 11 - с активным звеном 5.

Центральное колесо 1 (см. фиг. 1 4) может быть выполнено жестким. Целесообразно, кроме того, обод центрального колеса 1 (фиг. 5) или (и) обод сателлита выполнить гибким в радиальном направлении, что позволяет реализовать многопарный контакт зубьев колес.

До установки в редуктор сателлитное колесо 3 (фиг. 5) и кольца 6 (фиг. 6) занимают соосное положение выходному звену 5. При монтаже сателлитного колеса 3 (фиг. 5) посредством подшипника 13 на водило 2, центр колеса 3 смещается от оси редуктора в радиальном направлении на величину эксцентриситета e. В результате колесо 3 зацепляется своими зубьями центрального колеса 1. Такое смещение сателлитного колеса 3 возможно благодаря тому, что кольца 6 (и 9) выполнены упругими, достаточно податливыми в радиальном направлении. Величина e эксцентриситета смещения колеса 3 складывается из упругих перемещений от изгиба всех колец 6 (и 9), центры которых при сборке также смещаются от оси редуктора.

Редуктор работает следующим образом.

Вращение водила 2 с эксцентриситетом e вызывает плоскопараллельное движение сателлитного колеса 3, которое зацепляется с центральным колесом 1. Из-за разного числа зубьев колец сателлитное колесо 3 получает вращение, которое через переходник 14 и набор колец 6, соединенных перемычками 7, передается на выходное звено 5.

Изменить передаточное отношение редуктора можно заменой только одного колеса центрального 1 или сателлитного 3, колесом с другим числом зубьев. Другое колесо и водило 2 можно оставить неизменными. Центральное колесо 1 в этом случае смещается от оси редуктора в радиальном направлении, что компенсируется радиальными изгибными деформациями колец 9.

Изменение передаточного отношения такого редуктора достигается заменой только одной детали, тем самым увеличивается степень его унификации.

Выполнение обода центрального колеса или (и) обода сателлита тонкостенным гибким в радиальном направлении позволяет увеличить многопарность эвольвентных зубьев в зацеплении, что увеличивает нагрузочную способность редуктора. Введением круговой или циклоидной формы зубьев реализуется непрерывный в окружном направлении многопарный контакт.

Связи сателлитного колеса 3 с выходным звеном 5 (фиг. 6) или центрального колеса 1 с выходным звеном 4 (фиг. 7), состоящие из колец 6 или 9 и перемычек 7 или 10, могут быть набраны из отдельных установленных с зазором колец, соединенных перемычками, например, пайкой, сваркой и др. Эти связи могут изготавливаться и из цельной заготовки выборкой пазов фрезерованием, электроискровым или иными способами.

Компенсация радиальных перемещений сателлитного 3 и центрального 1 колес за счет коаксиальных тонкостенных колец 6 и 9 позволяет уменьшить осевой габаритный размер редуктора.

Изменение радиальной податливости связей колес с выходными звеньями, например, при изменении эксценриситета водила или при использовании колес с другим числом зубьев, может быть осуществлено изменением количества колец 6 или 9.

Использование: машиностроение. Сущность изобретения: редуктор содержит центральное и сателлитное колеса и водило и два выходных звена. Связь сателлитного колеса с выходным звеном и/или связь центрального колеса с выходным звеном выполнены в виде коаксиального расположенных тонких колец, соединенных между собой перемычками, расположенными в шахматном порядке. Изменить передаточное отношение можно заменой одного колеса - центрального или сателлитного колесом с другим числом зубьев. Другое колесо и водило остаются неизменными. Радиальное перемещение центрального колеса в период работы компенсируются изгибными деформациями колец. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Планетарный редуктор, содержащий водило с установленным на нем сателлитным колесом, центральное колесо и два выходных звена, каждый из которых предназначен для связи с одним из колес, отличающийся тем, что связь по меньшей мере с одним из колес выполнена в виде коаксиально расположенных упругих колец, соединенных между собой перемычками, расположенными в шахматном порядке. 2. Редуктор по п.1, отличающийся тем, что обод по меньшей мере одного колеса выполнен гибким.