ПЛАНЕТАРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ-19 Российский патент 1999 года по МПК F03G7/00 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано на всех видах транспорта, строительной и сельскохозяйственной технике, на стационарных агрегатах, в замен двигателей внутреннего сгорания и других тепловых источников энергии.

Известны планетарные зубчатые передачи, включающие в себя зубчатые колеса с перемещающимися осями (М.П.Новикова Детали машин. М.: Высшая школа, 1976, с. 219 и 220, рис. 10 - 40а).

Передача состоит из центрального колеса A с внутренними зубьями, центрального колеса p с внутренними зубьями и водила н, на котором укреплены оси сателлитов д. Сателлиты вращаются вокруг своих осей и вместе с осью вокруг центрального колеса, т.е. совершают движение, и подобное движению планет.

При неподвижном колесе в /рис. 10 - 40 д/ движение может передаваться от a к н или от н к a при неподвижном водиле /рис. 10-40 в/ от a к в или от в к a. При всех свободных звеньях одно движение можно раскладывать на два или соединять в одно.

Например: от д к a и от a к в к н и т.д.

В этом случае передачу называют дифференциальной. Широкие кинематические возможности планетарной передачи являются одним из основных ее достоинств и позволяют использовать передачу как редуктор с постоянным передаточным отношением: как коробку скоростей, передаточное отношение в которой изменяется путем поочередного торможения различных звеньев как дифференциальный механизм.

Вторым достоинством планетарной передачи является компактность и малая масса.

Из известных планетарных редукторов наиболее близким по технической сущности является редуктор, описанный в книге С.Н.Кожевникова, Н.Ш.Есипенко, Н. М.Роскина Механизмы. М.: Машиностроение, 1976, рис. 3 на с. 126 и на с. 204, описание к рис. на с. 203.

На двух эксцентриках ведущего вала 1 вращаются два одинаковые сателлита 2 и 3, находящиеся в зацеплении с подвижным колесом 4 внутреннего зацепления. Вращения ведущего вала 6 передается через пальцы 5, которые установлены на диске и входят в отверстия сателлитов. Передаточное отношение редукторов определяется по формуле И = Z/Z₂-Z₁, где Z₁ - число зубьев сателлита Z₂ - число зубьев колеса с внутренним зацеплением. На рис. 3, 128,a, дана схема редуктора, а на рис. 128,б дана конструкция.

Этот планетарный редуктор по своей конструкции может обеспечить передачу вращения с постоянным передаточным отношением транспортному средству, механизму, станку и т.д., получая энергию от другого источника, например двигателя внутреннего сгорания, электродвигателя и т.д.

Целью настоящего изобретения является, создание принципиально нового планетарного механизма, т.е. двигателя, способного работать от преобразования статического давления во вращательное движение без потребления горючих материалов, которые будут использованы для других отраслей народного хозяйства. Будучи экологически чистым, планетарный двигатель сможет заменить энергию на электростанциях, которая не оправдала себя в экологическом отношении.

Указанная цель достигается тем, что вместо ведущего вала с двумя эксцентриками и двумя одинаковыми сателлитами, а так же ведущего вала с диском и пальцами, известного редуктора вставлен на двух скользящих опорах корпуса один вал отбора мощности с жестко закрепленной на нем ступицей, которая является водилом одиннадцати жестко скрепленных блоков сателлитов с точечным зацеплением М.Н.Новикова, имеющие одинаковые число наружных зубьев и установлены на жестких посадках на шести сквозных осях, размещенных на скользящих посадках ступицы-водила.

В корпусе двигателя с двух его сторон установлены на жестких посадках по одному центральному колесу с точечным зацеплением Новикова, выпуклыми зубьями и дополюсным зацеплением с одинаковым числом внутренних зубьев, а между ними на скользящих посадках, установлены десять пар подвижных колес с внутренними зубьями и точечным зацеплением Новикова, каждая пара колес жестко скреплена и имеет одинаковое число зубьев между собой, с разницей на 2-3 и т. д. зуба в каждой паре, десять колес имеют вогнутые зубья и заполюсные зацепления и десять колес имеют выпуклые зубья и дополнительные зацепления и одно напорное свободно вставленное в середине корпуса колесо с внутренними зубьями, точечным зацеплением Новикова, вогнутыми зубьями и заполюсным зацеплением, имеет одинаковое число зубьев с центральными колесами (с каждым из них) (В.А.Дмитриев Детали машин. Л.: Судостроение, 1970, с. 347 читать 44 строку 12 до строки 20, смотреть рис. 131,б, а на с. 348, читать до строки 15 и смотреть рис. 132).

На радиальной поверхности обода напорного колеса, жестко закреплен рычаг, принимающий на себя, при работе двигателя первое статическое давление. Два ведущих сателлита из двойных блоков с точечным зацеплением Новикова, вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением, зацепляются с двумя боковыми центральными колесами, а для ведущих сателлита из этих блоков с наполовину большими начальными окружностями, точечным зацеплением Новикова, выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением с двумя подвижными колесами, имеющие на 20 - 30 и т.д. зубьев меньше относительно центральных колес /каждого из них/.

Восемь вспомогательных сателлитов из двойных блоков с точечными зацеплением Новикова, вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением, зацепляются с восьмью подвижными колесами, имеющие выпуклые зубья, и также дополюсное зацепление, а восемь вспомогательных сателлитов из этих двойных блоков с точечным зацеплением Новикова, выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением, зацепляются с восемью неподвижными колесами, имеющие вогнутые зубья и заполюсное зацепление, имеют модули на 0,1 мм и т.д. меньше своих пар, соответственно будут меньше и начальные окружности и зацепляющиеся с ними вспомогательные сателлиты и два сателлита из тройного вспомогательного блока, с точечным зацеплением Новикова, вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением, зацепляются с остальными двумя подвижными колесами и средний сателлит из тройного блока с точечным зацеплением Новикова, выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением, зацепляется с напорным колесом, имеющим вогнутые зубья и заполюсное зацепление и одинаковое число внутренних зубьев с центральными колесами /каждого из них/. На фиг. 1 изображен общий вид двигателя в разрезе, а в дополнение на ступице-водиле, на правой и левой половине показаны четыре сечения вспомогательных блоков сателлитов, сечения вспомогательных блоков сателлитов, сечение которых ДД и ЕЕ показаны на фиг. 2 и 3.

На фиг. 2 и 3 показана расстановка блоков сателлитов, на правой и левой сторонах ступицы-водила и сечения четырех блоков сателлитов по ДД и ЕЕ, на правой половине ступицы-водила.

На фиг. 4 показаны малые плечи Л и Л, между вогнутыми зубьями и заполюсным зацеплением в напорном колесе и вогнутыми зубьями с дополюсным зацеплением в крайних вспомогательных сателлитах тройного блока и между выпуклыми зубьями с дополнительным зацеплением подвижного колеса и вогнутыми зубьями с дополнительным зацеплением крайнего левого сателлита тройного блока.

Двигатель-19 имеет /фиг. 1-3/ корпус 1, в котором вставлено на жесткой посадке с левой стороны центральное колесо 2 с внутренними зубьями и точечным зацеплением Новикова, имеющие выпуклые зубья и дополюсное зацепление; вставлено на жесткой посадке с правой стороны центральное колесо 2'' с точечным зацеплением Новикова, выпуклыми внутренними зубьями и дополюсным зацеплением, имеющие одинаковое число зубьев с центральным колесом 2; вставлены на скользящей посадке с левой стороны, жестко скреплены два подвижных колеса 3 и 4 с одинаковым числом внутренних зубьев и точечным зацеплением Новикова, имеющие каждое колесо на 20-30 и т.д. зубьев меньше, чем в центральном колесе 2, одного из них колесо 3 с вогнутыми зубьями и заполнюсным зацеплением, другое колесо 4 с выпуклыми зубьями и дополюсным зацеплением; вставлены на скользящей посадке с правой стороны, жестко скреплены два подвижных колеса 3'' и 4'' с одинаковым числом внутренних зубьев и точечным зацеплением Новикова, имеющие каждое колесо на 20 - 30 и т.д. зубьев меньше, чем в центральном колесе 2'' одно из них колесо 3'' с вогнутыми зубьями и заполюсным зацеплением, другое колесо 4'' с выпуклыми зубьями и дополюсным зацеплением вставлены на скользящей посадке с левой стороны, жестко скреплены два подвижных колеса 5 и 6 с одинаковым числом внутренних зубьев и точечным зацеплением Новикова, имеющие каждое колесо на 2-3 и т.д. зубьев больше, чем в подвижном колесе 4, одно из них колесо 5 с вогнутыми зубьями и заполюсным зацеплением, другое колесо 6 с выпуклыми зубьями и дополюсным зацеплением; вставлены на скользящей посадке с правой стороны, жестко скреплены два подвижных колеса 5'' и 6'' с одинаковым числом внутренних зубьев и зацеплением Новикова, имеющие каждое колесо на 2-3 зубьев больше, чем в подвижном колесе 4'', одно из них колесо 5'' с вогнутыми зубьями и заполюсным зацеплением; другое колесо 6'' с выпуклыми зубьями и дополюсным зацеплением вставлен на скользящей посадке с левой стороны жестко скреплены два подвижных колеса 7 и 8 с одинаковым числом внутренних зубьев и точечным зацеплением Новикова, имеющие каждое колесо на 3-4 и т.д. зуба больше, чем в подвижном колесе 6, одно из них колесо 7 с вогнутыми зубьями и заполюсным зацеплением, другое колесо 8 с выпуклыми зубьями и дополюсным зацеплением вставлены на скользящей посадке с правой стороны, жестко закреплены два подвижных колеса 7'' и 8'' с одинаковым числом внутренних зубьев и зацеплением Новикова, имеющие каждое колесо на 3-4 и т.д. зубьев больше, чем в подвижном колесе 6'', одно из них колесо 7'' с вогнутыми зубьями и заполюсным зацеплением, другое колесо 8'' с выпуклыми зубьями и дополюсным зацеплением; вставлены на скользящей посадке с левой стороны, жестко скреплены два подвижных колеса 9 и 10 с одинаковым числом внутренних зубьев и точечным зацеплением Новикова, имеющие каждое колесо на 4-5 и т.д. зубьев больше, чем в колесе 8, одно из них колесо 9 с вогнутыми зубьями и заполюсным зацеплением, другое колесо 10 с выпуклыми зубьями и дополюсным зацеплением; вставлены на скользящей посадке с правой стороны, жестко скреплены два подвижных колеса 9'' и 10'' с одинаковым числом внутренних зубьев и зацеплением Новикова, имеющие каждое колесо на 4 - 5 зубьев и т.д. больше, чем в подвижном колесе 8'', одно из них колесо 9'' с вогнутыми зубьями и заполюсным зацеплением, другое колесо 10'' с выпуклыми зубьями и дополюсным зацеплением; вставлены на скользящей посадке с левой стороны, жестко скреплены два подвижных колеса 11 и 12 с одинаковым числом внутренних зубьев и точечным зацеплением Новикова, имеющие каждое колесо на 5-6 и т.д. зубьев больше, чем в подвижном колесе 10, одно из них колесо 11 с вогнутыми зубьями и заполюсным зацеплением, другое колесо 12 с выпуклыми зубьями и дополюсным зацеплением; вставлены на скользящей посадке с правой стороны, жестко скреплены два подвижных колеса 11'' и 12'' с одинаковым числом внутренних зубьев и зацеплением Новикова, имеющие каждое колесо на 5 - 6 зуба и т.д. больше, чем в подвижном колесе 10'', одно из них колесо 11'' с вогнутыми зубьями и заполлюсным зацеплением, другое колесо 12'' с выпуклыми зубьями и дополюсным зацеплением; вставлено свободно в середине корпуса напорное колесо 13 с точечным зацеплением Новикова, имеющие на 6 - 7 и т.д. зубьев больше, чем в подвижном колесе 12 и одинаковое число зубьев с центральным колесом 12, на ободе которого жестко закреплен рычаг 14.

Вал отбора мощности-15 /фиг. 1-3/ вставлен на двух скользящих опорах в корпусе 1 с жестко закрепленной на нем ступицы-водила 16, сквозная ось 17, сквозная ось 18, сквозная ось 19, сквозная ось 20, сквозная ось 21, и сквозная ось 22, размещены на скользящих посадках в ступице-водиле 16; блок ведущих сателлитов 23 и 24 жестко надет на сквозную ось 17, а ведущий сателлит 23 с вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением, зацепляется с левым центральным колесом 2, а ведущий сателлит 24, с выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением, имеет начальную окружность в два раза больше сателлита 23, жестко скреплен с ним и зацепляется с подвижным колесом 3 (см. книгу В.А. Дмитриева, с. 349, строка пятая по десятую /рис. 131,б на с. 348/.

Блок ведущих сателлитов 23'' и 24'' жестко надет на сквозную ось 17, а ведущий сателлит 23'' с вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением зацепляется с правым центральным колесом 2'', а ведущий сателлит 24'' с выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением имеет начальную окружность в два раза больше сателлита 23'', жестко скреплен с ним и зацепляется с подвижным колесом 3''; блок вспомогательных сателлитов 25 и 26 жестко надет на сквозную ось 18, а вспомогательный сателлит 25 с вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением зацепляется с подвижным колесом 4, а вспомогательный сателлит 26 с выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением имеет делительную окружность модуль на 0,1 мм и т.д. меньше, чем сателлит 25 скреплен с ним и зацепляется с подвижным колесом 5; блок вспомогательных сателлитов 25'' и 26'' жестко надет на сквозную ось 18, а вспомогательный сателлит 25'' с вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением зацепляется с подвижным колесом 4'', а вспомогательный сателлит 26'' с выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением имеет начальную окружность с модулем на 0,1 мм и т.д. меньше, чем сателлит 25'', жестко скреплен с ним и зацепляется с подвижным колесом 5''; блок вспомогательных сателлитов 27 и 28 жестко надет на сквозную ось 19, а вспомогательный сателлит 27 с вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением зацепляется с подвижным колесом 6, а вспомогательный сателлит 28 с выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением имеет начальную окружность с модулем на 0,1 мм и т.д. меньше, чем сателлит 27, жестко скруглен с ним и зацепляется с подвижным колесом 7; блок вспомогательных сателлитов 27'' и 28'' жестко надет на сквозную ось 19, а вспомогательный сателлит 27'' с вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением зацепляется с подвижным колесом 6'', а вспомогательный сателлит 28'' с выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением имеет начальную окружность с модулем на 0,1 мм и т.д. меньше, чем сателлит 27'' жестко скреплен с ними и зацепляется с подвижным колесом 7''; блок вспомогательных сателлитов 29 и 30 жестко надет на сквозную ось 20, а вспомогательный сателлит 29 с вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением зацепляется с подвижным колесом 8, а вспомогательный сателлит 30 с выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением имеет начальную окружность с модулем на 0,1 мм и т.д. меньше, чем сателлит 29 жестко скреплен с ним и зацепляется с подвижным колесом 9; блок вспомогательных сателлитов 29'' и 30'' жестко надет на сквозную ось 20, а вспомогательный сателлит 29'' с вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением зацепляется с подвижным колесом 8'', а вспомогательный сателлит 30'' с выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением имеет начальную окружность с модулем на 0,1 мм и т.д. меньшем, чем сателлит 29'' жестко скреплен с ним и зацепляется с подвижным колесом 9''; блок вспомогательных сателлитов 31 и 32 жестко надет на сквозную ось 21, а вспомогательный сателлит 31 с вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением зацепляется с подвижным колесом 10, а вспомогательный сателлит 32 с выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением имеет начальную окружность с модулем на 0,1 мм и т.д. меньше, чем сателлит 31 жестко скреплен с ним и зацепляется с подвижным колесом 11; блок вспомогательных сателлитов 31'' и 32'' жестко надет на сквозную ось 21, а вспомогательный сателлит 31'' с вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением зацепляется с подвижным колесом 10'', а вспомогательный сателлит 32'' с выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением имеет начальную окружность с модулем на 0,1 мм и т.д. меньше, чем сателлит 31'' жестко скреплен с ним и зацепляется с подвижным колесом 11''.

Блок вспомогательных сателлитов 33 и 34 и 33'' /фиг. 1-2/ жестко надет на сквозную ось 22, а вспомогательный сателлит 33 с вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением зацепляется с подвижным колесом 12, а вспомогательный сателлит 33'' с вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением зацепляется с подвижным колесом 12'', а вспомогательный сателлит 34 с выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением, имеет начальную окружность с модулем на 0,1 мм и т. д. меньше, чем сателлит 33 и 33'' (каждого из них), жестко скреплен с ними и зацепляется с напорным колесом 13, имеющее одинаковое число зубьев с центральными колесами 2 и 2'' (каждого из них).

Вращение вала отбора мощности - 15 /фиг. 1-3/, со ступицей-водилом 16 и всеми одиннадцатью блоками сателлитов, будет по часовой стрелке, а вращение всех блоков сателлитов, зацепляющихся с центральными подвижными и напорными зубчатыми колесами, будет против часовой стрелки относительно своих осей.

Как работает Планетарный двигатель-19
При непрерывном статическом давлении на рычаг 14 /фиг. 1-2/ возникшие окружные усилия в напорном колесе 13 передаются через его вогнутые внутренние зубья с заполюсным зацеплением на выпуклые зубья вспомогательному сателлиту 34, имеющий так же заполюсные зацепления, а возникшие в нем окружные усилия передаются через вогнутые зубья сателлитов 33 и 33'' с дополюсным зацеплением на выпуклые внутренние зубья подвижным колесам 12 и 12'', имеющие так же дополюсные зацепления, усилия которых, в свою очередь, передаются подвижным колесам 11 и 11", имеющие вогнутые зубья и заполюсные зацепления, от которых усилия продолжают передаваться, по всем зацепляющимся сателлитам и подвижным колесам до ведущих сателлитов 24 и 24''. Находясь в блоках с ведущими сателлитами 23 и 23'' /фиг. 1-3/ на левой и правой стороне корпуса 1, сателлиты 24 и 24'', имея на половину большие начальные окружности (средние плечи Л₁ и Л'') передают окружные усилия на радиусы (большие плечи Л₂ и Л''₂), где не встречая никаких сопротивлений от всех вспомогательных сателлитов, кроме скольжений зубьями сателлитов и подвижных колес, совершаются окружные усилия вокруг центральной оси ступицы-водила-16 с валом отбора мощности 15 и вырабатываются стабильные вращающиеся моменты с высоким коэффициентом полезного действия.

Обороты и мощность двигателя будут зависеть от непрерывного статического давления на рычаг 14.

При работе двигателя-19 за один оборот вала отбора мощности-15 /фиг. 1-3/ со ступицей-водилом 16 и всеми блоками сателлитов, подвижные зубчатые колеса 3 и 4 с левой стороны корпуса 1 и 3'' и 4'' с правой стороны корпуса, имеющие каждая пара колес на 20-30 зубьев меньше, чем в центральных колесах 2 и 2'' (каждого из них) провернутся одновременно против часовой стрелки на имеющие у них меньшие числа зубьев, а подвижные колеса 5 и 6 и 5'' и 6'', имея на 2-3 и т.д. зубьев больше (каждая пара колес), чем колеса 3 и 4 и 3'' и 4'', вращаясь против часовой стрелки, отстанут от них на имеющее большие числа зубьев, а подвижные колеса 7 и 8 и 7'' и 8'', имея на 3-4 и т.д. зубьев больше (каждая пара колес), чем колеса 5 и 6 и 5'' и 6'', вращаясь против часовой стрелки, отстанут от них на имеющие большие числа зубьев, а подвижные колеса 9 и 10 и 9'' и 10'', имея на 4-5 и т.д. зубьев больше (каждая пара колес), чем колеса 7 и 8 и 7'' и 8'', вращаясь против часовой стрелки, отстанут от них на имеющие большие число зубьев, а подвижные колеса 11 и 12 и 11'' и 12'', имея на 5 - 6 и т.д. зубьев больше (каждая пара колес), чем колеса 9 и 10 и 9'' и 10'', вращаясь против часовой стрелки, отстанут от них на имеющие большие число зубьев, а напорное колесо 13 имеет на 6 - 7 и т.д. зубьев больше, чем в подвижных колесах 11 и 12 и 11'' и 12'' (каждой пары из них) и одинаковое число зубьев с центральными колесами 2 и 2'', передавая усилия своими вогнутыми зубьями выпуклым зубьям с заполюсным зацеплением среднему вспомогательному сателлиту 34, будет стоять на месте. Одним из возможных вариантов как опытный образец /фиг. 1-3/ планетарный двигатель-19 может быть изготовлен по приведенной таблице на странице 9 размерам зубчатых колес и сателлитов с точечным зацеплением Новикова (А.В. Дмитриев Детали машин. Л. : Судостроение, 1970, с. 347, 44, читать от строки шестой до строки двадцатой смотреть (рис. 131,а) и (131,б) на с. 348 ) и т.д. Центральные неподвижные и подвижные колеса с внутренними зубьями:
Цен.кол. 2 и 2'' по 60 вып.зуб. и доп.зац. М-3, дно, или пол. р = 180 мм - к
под.кол. 3 и 3'', по 40 вог.зуб. и зап.зац. М-5, дно, или пол.р=200 мм + к
под.кол. 4 и 4'', по 40 вып.зуб. и доп.зац. М-5, дно, или пол.р = 200 мм - к
под.кол. 5 и 5'', по 44 вог.зуб. и зап.зац. М-4,43, дно, или пол.р = 195 мм + к
под.кол. 6 и 6'', с чис.по 44 вып.зуб. и доп.зац. М-4,548 дно, или пол.р = 200 - к
под.кол. 7 и 7'', с чис.по 48 вог.зуб. и зап.зац. М-4,043, дно, или пол. р = 194 мм + к
под.кол. 8 и 8'', с чис.по 48 вып.зуб. и доп.зац. М-4,233, дно, или пол. р = 203 - к
под.кол. 9 и 9'', с чис.по 52 вог.зуб. и зап.зац. М-3,8 дно, или пол.р = 197 мм + к
под.кол. 10 и 10'', с чис.по 52 вып.зуб. и доп.зац. М-3,75 дно, или пол. р = 195 мм - к
под.кол. 11 и 11'' с чис.по 56 вог.зуб. и зап.зац.М-3,5,дно, или пол.р = 188 мм + к
под.кол. 12 и 12'' с чис.по 56 вып.зуб. и доп.зац.М-3,5,дно, или пол.р = 196 мм - к
напор. кол. 13 с чис.60 вог.зуб. и зап.зац.М-3,175,дно, или пол.р = 190 мм + к
Ведущие и вспомогательные блоки сателлитов с наружными зубьями:
вед. сат. 23 и 23'', c чис.по 10 зуб. и доп.зац.М-3,дно, или пол.р = 30 мм - к
вед. сат. 24 и 24'', c чис.по 10 зуб. и зап.зац.М-5,дно, или пол.р = 50 мм + к
вед. сат. 25 и 25'', c чис.по 10 вог.зуб. и доп.зац.М-5,дно, или пол.р = 50 мм - к
вед. сат. 26 и 26'', c чис.по 10 вып.зуб. и зап.зац.М-4,дно, или пол.р = 44,3 мм - к
всп. сат. 27 и 27'', c чис.по 10 вог.зуб. и доп.зац.М-4,548, дно, или пол.р = 40,48 мм - к
всп.сат. 28 и 28'', c чис.по 10 вып.зуб. и зап.зац.М-4,043,дно, или пол. р = 40,43 мм + к
всп.сат. 29 и 29'', c чис.по 10 вог.зуб. и доп.зац.М-4,223,дно, или пол. р = 42,33 мм - к
всп. сат. 30 и 30'', c чис.по 10 вып.зуб. и зап.зац.М-3,0,дно, или пол.р = 38 мм + к
всп.сат. 31 и 31'', c чис.по 10 вог.зуб. и доп.зац.М-3,75,дно, или пол.р = 37,5 мм - к
всп.сат. 32 и 32'', c чис.по 10 вып.зуб. и зап.зац.М-3,37,дно, или пол.р = 33,7 мм + к
всп. сат. 33 и 33'', c чис.по 10 вог.зуб. и доп.зац.М-3,5,дно, или пол.р = 35 мм - к
всп. сат. 34 c чис. по 10 вып.зуб. и зап.зац.М-3,175,дно, или пол.р = 31,75 мм + к
Пояснение к сокращенным названиям зубчатых колес и сателлитов:
цен.кол. - неподвижные центральные зубчатые колеса;
под.кол. - подвижные зубчатые колеса;
вед.сат. - ведущий сателлит; вспомогательные сателлиты;
напор.кол. - напорное зубчатое колесо;
вог.зуб. - вогнутые зубья; выпуклые зубья - вып.зуб.;
доп.зац - дополюсное зацепление; зап.зац - заполюсное зацепление;
пол. р-полюс р по точечному зацеплению Новикова, равный начальной окружности;
дно.- диаметр начальной окружности;
м-модуль.

Известно, что все сателлиты с наружными выпуклыми зубьями, а колеса с внутренними и вогнутыми зубьями будут с заполюсным зацеплением, а все сателлиты с наружными вогнутыми зубьями, а колеса с внутренними выпуклыми зубьями будут с дополюсным зацеплением, называемое еще смещением к, которое равно 0,7 М_п от полюса p (полюс p равен начальной окружности), тогда дополюсное плюс заполюсное зацепление будут равняться: 2к или 0,7 М_п + 0,7 М_п = 1,4 М_п, а при среднем модуле - 4, выбранном для изготовления вспомогательных сателлитов и подвижных колес двигателя-19 (опытного образца) 2к = 1,4 М_п•4 = 5,6 мм (В.А. Дмитриев Детали машин. Л.: Судостроение, 1970, с. 131,б и на с. 349 читать строку первую до пятнадцатой, смотреть рис. 132,б и на с. 351 смотреть 133, б, где на правой его стороне показано расстояние от полюса р или начальной прямой до точки смещения к 0,7 М_п и на с. 352 смотреть табл. 24. /Итак, дополюсное и заполюсное зацепления, обозначенные 2к, равны 5,6 мм будут в среднем в каждой паре зацепляющихся зубьях вспомогательных сателлитах и подвижных колес, которое является основным источником в снятии сопротивлений вращающихся вспомогательных сателлитов и будет называться малыми плечами Л и Л'' /фиг. 1-4/, равные по 5,6 мм, минус разница между радиусами вспомогательных сателлитов с вогнутыми зубьями и радиусами вспомогательных сателлитов с выпуклыми зубьями. Например. Вспомогательные сателлиты 29 и 30 /фиг. 1-3/ в блоке будут иметь по десять зубьев, а сателлит 29 с модулем 4 будет иметь диаметр начальной окружности, или полюс p = 4•10=40 мм, а сателлит 30 с модулем 4 будет иметь диаметр начальной окружности, или полюс, p = 3,3•10= 33 мм, а разница между этими двумя сателлитами и будет 40-33=7 мм, а малые плечи Л и Л'' будут равны 7-4=3 мм, эта величина, т.е. - 3 мм, может быть увеличена за счет увеличения количества вспомогательных сателлитов и соответственно подвижных зубчатых колес с обоих сторон корпуса двигателя-19. Имея основные размеры зубчатых колес и сателлитов, подобранных для изготовления опытного образца двигателя-19 и размеры средних плеч л и л'', между радиусами ведущих сателлитов 23 и 24 и 23'' и 24" /фиг. 1-3/, равные по 7,5 мм + 2к = 7,5 + 4,5 = 12 мм, а также больших плечей Л2_R или радиусов между центром вала отбора мощности-15 и сквозной осью 17, равной R = 0,85 мм, определим его эффективную мощность по формуле (207) (А.В.Бычков, М. О.Миров Техническая механика, ч. 1. М.: государственное издательство литература по строительству и архитектуре, 1957, с. 256, 259, 260, формула (207) N = М_п/716,2 л.с., где момент вращения - M = P•R, окружное усилие P = 750 кг, а большое плечо Л2 между центром вала отбора мощности 15 /фиг. 1/ и сквозной осью 17, Л2 = 85 мм, а радиус R так же = Л2, тогда R = 0,85 мет, момент вращения M = P • R = 750 • 0,85 = 637 кгм. Средние обороты двигателя n = 1000 об/мин, механический коэффициент полезного действия η = 0,8. Допустимое напряжение изгиба зуба из хромоникелевой стали с термообработкой Pи = 750 кг/см² - при 1000 об/мин. Взято из книги /Энциклопедический справочник "Машиностроение". М., т. 2, 1948, с. 262, таблица 16/.

Тогда

Итак эффективная мощность двигателя-19, опытного образца N ≈ 70 л.с.. А так же зубчатые колеса и сателлиты двигателя будут с точечным зацеплением Новикова, допускаемое напряжение изгиба может быть увеличено в два раза, тогда и его мощность может быть увеличена за счет увеличения статического давления на рычаг 14. Отметим, что для облегчения подбора нестандартных модулей для зубьев вспомогательных сателлитов и зубьев подвижных колес и напорного колеса, предварительных расчетов двигателя /опытного образца/, числа зубьев всех сателлитов записаны в два раза меньше технических норм /каждого сателлита/. Поэтому, для нормального точечного зацепления зубьев сателлитов с зубьями колес необходимо увеличить число зубьев сателлитов в двое /в каждом сателлите/, а для сохранения основных размеров двигателя /опытного образца/, модуля зубьев всех сателлитов и модули всех колес уменьшить так же в двое, а все элементарные размеры, связанные с дополюсным и заполюсным зацеплением при конструировании двигателя /опытного образца/, следует пересчитать вновь с уточнением предварительно подобранных не стандартных модулей.

Все подвижные зубчатые колеса, ввиду небольшой радиальной нагрузки, могут быть установлены на особо легкой серии шариковых подшипниках, что обеспечит их боковую устойчивость. Все блоки сателлитов могут быть изготовлены заодно со сквозными осями, а их косые зубья нарезаны пальцевыми фрезами.

Двигатель предназначен для использования в машиностроении и на транспорте. В корпусе двигателя на скользящих опорах установлен вал отбора мощности с жестко закрепленной на нем ступицей-водилом, служащей водилом одиннадцати блоков сателлитов, установленных на шести сквозных осях. Все неподвижное и подвижные колеса с внутренними зубьями и все ведущие и вспомогательные сателлиты с наружными зубьями выполнены с зацеплением Новикова. К напорному невращающемуся колесу прикреплен рычаг. Изобретение обеспечивает повышение КПД и предотвращает загрязнение окружающей среды. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Планетарный двигатель, содержащий корпус с двумя центральными неподвижными колесами с внутренними зубьями, десятью двойными жестко скрепленными подвижными колесами с внутренними зубьями, установленными внутри корпуса на скользящих посадках, одним напорным невращающимся колесом с внутренними зубьями, свободно вставленным по середине внутри корпуса, вал отбора мощности с жестко закрепленной ступицей-водилом вставлен в центре корпуса на двух скользящих опорах, вдоль водилы размещены на скользящих посадках шесть сквозных осей, на четырех осях жестко надеты по два двойных вспомогательных блока сателлитов с наружными зубьями, и на одной оси жестко надеты два двойных ведущих блока сателлитов с наружными зубьями и на одной оси жестко надет один тройной блок сателлитов, вспомогательный с наружными зубьями, все двойные ведущие и вспомогательные блоки сателлитов, а также тройной вспомогательный блок сателлитов будут иметь одинаковые числа зубьев между собой (между сателлитами), два ведущих сателлита из двойных блоков зацепляются наружными зубьями с внутренними зубьями двух неподвижных центральных колес, а два ведущих сателлита из этих двойных блоков с наполовину большими начальными окружностями зацепляются наружными зубьями с внутренними зубьями двух подвижных колес, а все вспомогательные сателлиты из двойных блоков зацепляются наружными зубьями с внутренними зубьями остальных подвижных колес и один сателлит из тройного вспомогательного блока зацепляется наружными зубьями с внутренними зубьями среднего напорного невращающегося колеса, отличающийся тем, что все неподвижные и подвижные колеса с внутренними зубьями и все ведущие и вспомогательные сателлиты с наружными зубьями будут с точечным зацеплением М. Л. Новикова, все сателлиты с наружными выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением зацепляются с колесами, имеющими внутренние вогнутые зубья и также заполюсное зацепление, все сателлиты с наружными вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением зацепляются с колесами, имеющими внутренние выпуклые зубья и также дополюсное зацепление, все вспомогательные сателлиты с наружными выпуклыми зубьями будут иметь увеличенные модули относительно своих пар на 0,1 - 2 и т.д. миллиметров будут увеличены и начальные окружности, а также и зацепляющиеся с ними подвижные колеса и напорное невращающееся колесо, между всеми зацепляющимися зубьями вспомогательных сателлитов и зубьями всех подвижных колес образуются малые плечи, в результате чего при работе двигателя не будет торможений вращения вспомогательных блоков сателлитов на правой и левой сторонах корпуса двигателя. 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что два боковых подвижных колеса, зацепляющиеся с двумя большими по диаметрам начальных окружностей ведущими сателлитами из двойных блоков, имеют примерно в полтора раза меньше внутренних зубьев относительно чисел зубьев в центральных неподвижных колесах (в каждом из них), а все остальные пары подвижных колес левой и правой сторон имеют относительно названных пар колес на 2 - 3 и т.д. больше зубьев в одной паре от другой в сторону напорного невращающегося колеса, которое имеет число зубьев, равное с числами зубьев в центральных неподвижных колесах (в каждом из них), при работе двигателя его вал отбора мощности со ступицей-водилом и всеми сквозными осями и блоками всех сателлитов будет иметь вращение по часовой стрелке, а все блоки сателлитов со сквозными осями будут иметь вращение против часовой стрелки относительно своих осей, все подвижные двойные колеса, зацепляясь внутренними зубьями с наружными зубьями, будут вращаться против часовой стрелки. 3. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что источником его энергии является статическое давление от корпуса двигателя на рычаг, который жестко скреплен с напорным невращающимся колесом, а возникающие в нем окружные усилия передаются через его внутренние вогнутые зубья с заполюсным зацеплением среднему вспомогательному сателлиту, имеющему выпуклые наружные зубья и также заполюсное зацепление, возникающие окружные усилия в зубьях среднего вспомогательного сателлита из тройного блока передаются своим парам с левой и правой сторон, имеющим наружные вогнутые зубья и дополюсные зацепления, от зубьев которых окружные усилия передаются на зацепляющиеся с ними зубья двух подвижных колес с левой и правой сторон, имеющих также дополюсные зацепления, и так по замкнутым зубчатым парам окружные усилия продолжают передаваться до зубьев ведущих сателлитов, которые имеют между своими парами средние плечи, принимающие на себя непрерывные окружные усилия, которые передаются через оси блоков ведущих сателлитов на большие плечи, т.е. радиусы между центром вала отбора мощности и осью блоков ведущих сателлитов, где с двух сторон внутри корпуса происходят стабильные вращающиеся моменты и вырабатывается мощность и обороты двигателя с высоким кпд.