ПЛАНЕТАРНЫЙ ПРИВОД Российский патент 1997 года по МПК F16H3/54 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в приводах металлорежущих станков, а также в другом оборудовании, где требуется автоматическое изменение частоты вращения при резком изменении нагрузки.

Известен планетарный привод с блокировочной муфтой между центральными колесами [1] Этот привод из планетарного механизма типа 2К-Н, блокировочной фрикционной муфты и фрикционного тормоза большого центрального колеса. Ее недостаток в том, что такая конструкция не позволяет автоматически (без участия оператора) изменять передаточное отношение привода ( т.е. изменять структуру привода, переход с режима "планетарный редуктор" на режим "прямая передача" и наоборот) при изменении момента на ведомом валу.

Наиболее близким к изобретению является планетарный привод, содержащий корпус, ведущий и ведомый валы, планетарную передачу, блокировочную муфту для соединения центрального колеса с внутренними зубьями планетарной передачи с ведущим валом, несущим центральное колесо с внешними зубьями той же передачи, и обгонную муфту, звездочка которой связана с центральным колесом с внутренними зубьями, а обойма с корпусом [2]
Известный привод позволяет автоматически изменять передаточное отношение.

Однако не предусмотрены средства, сглаживающие скачкообразное изменение внешней нагрузки.

Задачей изобретения является придание привода свойства автоматически изменять передаточное отношение (переход с режима "планетарная передача" на режим "прямая передача" и наоборот) при скачкообразном изменении нагрузки на выходном валу.

Данная задача решается тем, что в планетарном приводе, содержащем корпус, ведущий и ведомый валы, планетарную передачу, блокировочную фрикционную муфту для соединения центрального колеса с внутренними зубьями планетарной передачи с ведущим валом, несущим центральное колесо с внешними зубьями той же передачи, и обгонную муфту, звездочка последней связана с центральным колесом с внутренними зубьями, обойма связана с корпусом через упругие элементы, а через имеющийся у обоймы пазовый кулачок и толкатели с конусом блокировочной фрикционной муфты.

Величина деформации упругих элементов зависит от приложенного к выходному валу привода нагружающего момента. Поэтому при изменении величины нагрузки в ту или иную сторону эти элементы, деформируясь, включают или выключают блокировочную муфту, воздействуя на нее через кулачковые пазы, выполненные на обойме обгонной муфты, и толкатели.

На фиг. 1 изображена схема планетарного привода; на фиг. 2 показан вид по стрелке А, поясняющий механизм взаимодействия обоймы и толкателя.

Планетарный привод (фиг. 1) состоит из ведущего 1 и ведомого 2 валов, планетарной передачи, включающей центральное колесо 3 с внутренними зубьями, центральное колесо 4 с внешними зубьями, соединенное с ведущим валом 1, водило 5, связанное с ведомым валом 22 и несущие сателлиты 6, обгонной муфты, включающей звездочку 7, обойму 8, и ролики 9, упругих элементов в виде пружин 10, блокировочной фрикционной муфты, включающей фрикционный конус 11 и фрикционный конический диски 12, Г-образные толкатели 13 с роликами 14 и вилками 15.

Центральное колесо 3 соединено со звездочкой 7 и фрикционным коническим диском 12. На обойме 8 имеется выступ 16, в который упираются упругие элементы 10, второй конец которых упирается в неподвижный корпус 17. На обойме 8 выполнен пазовый кулачек 18, в который входят ролики 14 толкателей 13. На другом конце толкателей 13 закреплены вилки 15, входящие в круговой паз 19 фрикционного конуса 11. Последний связан с валом 1 шлицевым соединением.

Работает планетарный привод следующим образом. В "номинальном" режиме (идет снятие стружки с обрабатываемой детали), когда ведомый вал 2 нагружен рабочим моментом, на центральное колесо 3 будет действовать реактивный момент, который будет передаваться на обойму 8 обгонной муфты (обгонная муфта при этом включена, т.е. ролики 9 усилие от звездочки 7 к обойме 8). Обойма 8, сжимая пружины 10, будет проворачиватьс в направлении стрелки "Б" (фиг.). При этом толкатели 13, взаимодействуя с обоймой 8 посредством пазового кулачка 18 и роликов 9, будут перемещаться в направлении стрелки "В". Это приведет к тому, что фрикционный конус 11 будет отведен от диска 12. Поэтому в номинальном режиме планетарный привод работает как планетарная передача с остановленным центральным колесом 3.

В случае резкого падения нагрузки на ведомом валу 2 (полость в обрабатываемой детали) данный привод начинает передавать ускоренное вращение "напрямую", т.к. колесо 4 блокируется с колесом 3 при помощи фрикционной муфты и вся планетарная передача вращается как одно целое. Происходит это следующим образом. Т.к. передаваемый момент резко уменьшился, то пружины 10 разожмутся, провернув обойму 8 против стрелки "Б". Это вызовет перемещение толкателей 13 против стрелки "В" (фиг. 2), что приведет к перемещению (на шлицах по валу 1) конуса 11 вправо и входу его в контакт с коническим диском 12. Диск 12 и жестко связанные с ним звездочка 7 обгонной муфты и центральное колесо 3 начнут вращаться вместе с валом 1 и центральном колесом 4 как единое целое. При этом в обгонной муфте произойдет размыкание обоймы 8 и звездочки 7 (т.е. центральное колесо 3 планетарной передачи будет отсоединено от неподвижного корпуса 17).

Если нагрузка на ведомом валу вновь увеличивается, то во фрикционной муфте начнется проскальзывание, что приведет к остановке колеса 3, замыканию обгонной муфты, повороту ее обоймы по стрелке "Б" (фиг.2) 6 перемещению толкателей 13 по стрелки "В" и размыканию фрикционной муфты (конуса 11 и конического диска 12). Таким образом привод вновь превратится в планетарную передачу.

Изобретение может быть использовано в станкостроении, а именно в приводах подач металлорежущих станков, в первую очередь станков-автоматов. Это позволит повысить производительность обработки на станках. Использование привода в оборудовании, требующем больших пусковых моментов, позволит снизить установленную мощность электродвигателей.

Использование: машиностроение. Сущность изобретения: в планетарном приводе центральное колесо с внутренними зубьями соединено со звездочкой обгонной муфты и посредством блокировочной фрикционной муфты - с ведущим валом. Обойма обгонной муфты связана через упругие элементы с корпусом, а через имеющийся у обоймы пазовый кулачок и толкатели - с конусом блокировочной фрикционной муфты. 2 ил.

Планетарный привод, содержащий корпус, ведущий и ведомый валы, планетарную передачу, блокировочную фрикционную муфту для соединения центрального колеса с внутренними зубьями планетарной передачи с ведущим валом, несущим центральное колесо с внешними зубьями той же передачи, и обгонную муфту, звездочка которой связана с центральным колесом с внутренними зубьями, а обойма с корпусом, отличающийся тем, что обойма обгонной муфты связана через упругие элементы с корпусом, а через имеющийся у обоймы пазовый кулачок и толкатели с конусом блокировочной фрикционной муфты.