РЕДУКТОР С ПРОМЕЖУТОЧНЫМИ ТЕЛАМИ В ЗАЦЕПЛЕНИИ Российский патент 2007 года по МПК F16H1/32 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к редукторам с промежуточными телами в зацеплении и позволяет получать большие передаточные отношения (максимальное передаточное отношение не ограничено) при малых габаритных размерах, причем количество изготавливаемых деталей для редукторов с разным передаточным отношением остается неизменным.

Наиболее эффективно настоящее изобретение может быть применено в мотор-редукторах, колесных редукторах, лебедках.

Известен редуктор со штифтами, вращающимися в цилиндрических отверстиях (патент США №5,509,861 МПК F 16 H 1/32 НКИ 475/162), где сателлит совершает планетарное движение благодаря эксцентрику. Сателлит, в цилиндрических отверстиях которого свободно вращаются штифты, обкатываясь по неподвижному колесу корпуса, передает вращение на выходной вал.

Недостатками указанного устройства являются большие размеры редуктора и консольная установка штифтов, что приводит к быстрому износу редуктора.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является редуктор с циклоидальным зацеплением (патент РФ №2123627, МПК F 16 H 1/32), зубья двух центральных колес которого выполнены в виде цевок расположенных по окружности. Сателлит выполнен в виде блока зубчатых колес с разным количеством зубьев, поверхность каждого из которых образована направляющей, представляющей собой замкнутую эпициклическую линию. Сателлит вращается на эксцентрике, жестко закрепленном на ведущем валу.

Недостатками редуктора является сложность конструкции (цевки с подшипниками), большие габариты и сложность получения замкнутой эпициклической линии для зубчатых колес сателлита.

Техническим результатом изобретения является уменьшение габаритов, получение больших передаточных отношений и упрощение конструкции.

Технический результат достигается применением стандартных роликов (вместо цевок с подшипниками) и изменением конструкции.

Сущность изобретения заключается в том, что в редукторе с промежуточными телами в зацеплении используется возможность изготовления зубчатого колеса с любым делительным диаметром, независящим от модуля зацепления (как при эвольвентном зацеплении), что позволяет спроектировать редуктор с любым передаточным числом.

От прототипа предлагаемый редуктор отличается:

- способом крепления и конструкцией промежуточных тел зацепления;

- профилем зубьев зубчатых колес;

- число зубьев на венцах сателлита, в отличие от прототипа, одинаковое.

На прилагаемых фиг.1 и фиг.2 представлен редуктор, где приведены следующие обозначения:

1 - корпус, к которому крепится редуктор;

2 - зубчатый венец подвижного центрального колеса;

3 - подвижное центральное колесо;

4 - сателлит;

5 - эксцентрик;

6 - ведущий вал;

7 - подшипник;

8 - ролики;

9 - подшипники;

10 - кольцо;

11 - неподвижное центральное колесо;

d₁ и d₂ - делительные диаметры зубчатых венцов сателлита;

r - радиус впадины между зубьями;

α₁ и α₂ - расстояние между центрами окружностей, образующих впадину между зубьями сателлита.

Редуктор с промежуточными телами в зацеплении (фиг.1) состоит из двух центральных зубчатых колес с внутренним зацеплением: одно неподвижное колесо 11 закреплено на корпусе основного механизма или двигателя 1, второе колесо 3 вращается при работе редуктора и является его выходным звеном. Для передачи вращения от редуктора к следующим звеньям колесо 3 имеет зубчатый венец 2. Вместо зубчатого венца 2 на колесе 3 можно закрепить рычаг, диск колеса, барабан лебедки и т.д. На ведущем валу 6, вращающемся в подшипниках 9, неподвижно установлен эксцентрик 5. Сателлит 4 изготовлен в виде блока зубчатых колес с одинаковым количеством зубьев и совершает планетарное движение на эксцентрике 5. Зацепление между сателлитом 4 и центральными зубчатыми колесами 3 и 11 осуществляется через игольчатые ролики 8, установленные в гнездах центральных зубчатых колес 11 и 3 с небольшим зазором, позволяющим им свободно вращаться, но не выпадать из гнезд. Число зубьев центральных колес 11 и 3 больше числа зубьев сателлита 4. Кольцо 10 выполняет роль подшипника скольжения между центральными зубчатыми колесами 11 и 3 и одновременно ограничивает свободный ход игольчатых роликов 8 в осевом направлении. Весь редуктор собирается с помощью одной гайки.

На фиг.2 изображен вид сбоку сателлита 4, позволяющий показать профиль зубьев зубчатых венцов сателлита. Оба венца сателлита имеют одинаковое число зубьев и радиус r впадины между зубьями, но отличаются делительными диаметрами d₁ и d₂ и расстоянием между центрами окружностей образующих поверхность впадин α₁ и α₂. Чем меньше разница делительных диаметров α₁ и α₂, тем больше передаточное отношение редуктора.

Редуктор работает следующим образом.

Под действием эксцентрика 5, вращающегося вместе с ведущим валом 6, сателлит 4 обкатывается по неподвижному центральному колесу 11. За один оборот входного вала 6 сателлит 4 поворачивается на величину разности чисел зубьев сателлита 4 и центрального колеса 11. Радиусный профиль впадины между зубьями позволяет изготавливать одним инструментом зубчатые колеса с любым количеством зубьев. Зубчатые венцы сателлита 4, имея разные окружные скорости (за счет разницы делительных диаметров d₁ и d₂), передают вращение на подвижное центральное колесо 3. Передаточное отношение редуктора не связано с числом зубьев, поэтому может выражаться любым числом.

U - передаточное отношение редуктора;

D₁, D₂ - делительные диаметры центральных колес;

d₁, d₂ - делительные диаметры зубчатых венцов сателлитов.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к редукторам с промежуточными телами в зацеплении, и может быть применено в мотор-редукторах, колесных редукторах, лебедках. Редуктор содержит корпус 1, входной вал 6 с эксцентриком 5, установленный на нем двухвенцовый сателлит 4, неподвижное 11 и подвижное 3 центральные колеса. Два зубчатых венца сателлита 4 имеют одинаковое число зубьев и цилиндрические профили впадин между зубьями, но отличаются делительными диаметрами и расстояниями между центрами окружностей, образующих профиль впадин между зубьями. Такое выполнение позволяет использовать в зацеплении зубчатые колеса с любым делительным диаметром, не зависящим от модуля зацепления, и проектировать редукторы с любым передаточным числом. Технический результат - уменьшение габаритов, получение больших передаточных отношений и упрощение конструкции. 2 ил.

Редуктор с промежуточными телами в зацеплении вращение входного вала передает на эксцентрик, двухвенцовый стеллит, установленный на эксцентрике, обкатываясь по неподвижному центральному колесу, передает вращение на подвижное центральное колесо за счет разности делительных диаметров зубчатых венцов сателлита, отличается тем, что два зубчатых венца сателлита имеют одинаковое число зубьев и цилиндрические профили впадин между зубьями, но отличаются делительными диаметрами и расстояниями между центрами окружностей, образующих профиль впадин между зубьями.