РЕДУКТОР Российский патент 2010 года по МПК F16H1/48 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в механических трансмиссиях в условиях ограниченных диаметральных габаритов и необходимости передачи и преобразования высоких значений вращающих моментов.

Известен планетарный редуктор по А.С. СССР, F16H 1/46 №806936 опубл. 23.02.81, содержащий шевронное двухвенцовое колесо и двухрядные сателлиты, входящие в контакт с косозубыми эпициклами.

Недостатком этого устройства является низкая нагрузочная способность в условиях ограниченных габаритов, поскольку по причине упругого закручивания солнечного колеса увеличивается концентрация нагрузки, ограничивающая допускаемую удельными значениями, и использование косозубых колес.

Известна планетарная передача (редуктор), включающая механизмы выравнивания нагрузок по сателлитам с плавающими центральными колесами (см. кн.: Авиационные зубчатые передачи и редукторы /Под ред. Э.Б.Вулгакова. М.: Машиностроение, 1981, а также Кудрявцев В.Н., Державец Ю.А., Глухарев Е.Г. Конструирование и расчет зубчатых редукторов/ Под ред. В.Н.Кудрявцева. Л.: Машиностроение, 1971).

Недостатками этих планетарных передач и редукторов является невозможность использования рекомендуемых конструкций в условиях ограниченных габаритов для устранения концентрации нагрузки по ширине зубчатых венцов солнечных центральных колес и сателлитов.

Наиболее близким техническим решением является многосателлитная планетарная передача по А.С. СССР F16H 1/46 №842308, опубл. 30.06.81, содержащая сателлит с тремя зубчатыми венцами, средний из которых зацеплен с центральным солнечным колесом, а два крайних - с двумя жестко связанными с корпусом эпициклами.

Недостатком этого устройства является малая нагрузочная способность, ограниченная зацеплением сателлитов и солнечного колеса в условиях стесненных диаметральных габаритов.

Данное устройство выбрано в качестве прототипа.

Задачей изобретения является снижение объемно-массовых характеристик за счет создания редуктора, способного в условиях ограниченных диаметральных габаритов воспринимать и преобразовывать значительные вращающие моменты.

Указанная задача решается применением редуктора, содержащего корпус, размещенные в нем центральные колеса с внешними и внутренними зубьями, входящими в зацепления с внешними зубьями сателлитов, установленных посредством осей на водиле, который в отличие от прототипа имеет центральное колесо с внешними зубьями, выполненное двухвенцовым, на водиле посредством осей сателлиты установлены в два ряда и своими зубьями зацепляются соответственно с внешними зубьями центрального колеса, а также с внутренними зубьями двух центральных колес, установленных с возможностью поворота относительно корпуса и имеющих на своих торцах вырезы, которые сопрягаются с заостренными концами сухарей, размещенных в соответствующих пазах корпуса, образующих с ним подвижное в осевом направлении соединение.

Конструкция устройства поясняется чертежами. На фиг.1 показан продольный разрез редуктора, на фиг.2 - поперечный разрез А-А и на фиг.3 - вид по стрелке Б.

Редуктор собран в корпусе 1, во внутренней полости которого установлены два центральных колеса 2 и 3 с внутренними зубьями, входящие в зацепление соответственно с сателлитами 4 и 5 при помощи осей 6, установленными на водиле 7. Сателлиты 4 и 5 входят в зацепления с двухвенцовым центральным колесом 8. В перегородке корпуса выполнены призматические пазы, в которых размещены сухари 9, симметричные относительно продольной оси и имеющие плоские заостренные концы (см. фиг.3), входящие в соответствующие вырезы на торцах центральных колес 2 и 3 и имеющие возможность небольшого осевого перемещения. Водило 7 имеет шлицевое отверстие для взаимодействия с потребителем, а двухвенцовое колесо 8 выполнено с пазом для соединения с источником движения.

Работает редуктор следующим образом. Вращение двухвенцового центрального колеса 8 воспринимается сателлитами 4 и 5, которые, входя в зацепления с центральными колесами 2 и 3, вызывают вращение водила 7, преобразуя частоту вращения и момент колеса 8 до необходимых значений на водиле. При больших моментах на колесе 8 оно получает упругое закручивание на некоторый угол. Возникающая в этом случае неравномерность распределения нагрузки устраняется за счет небольшого осевого смещения сухарей 9. На фиг.3 представлен случай, когда окружные силы F_t1 и F_t2 неодинаковы, что соответствует неравенству моментов на центральных колесах 2 и 3, а следовательно, и неравномерному распределению нагрузок на правый и левый зубчатые венцы центрального колеса 8 и снижению нагрузочной способности редуктора в целом. Поскольку в результате разложения сил F_n, действующих на плоскую поверхность сухаря 9, возникают осевые составляющие F_a1 и F_a2, пропорциональные силам F_t1 и F_t2, возникает разность F=F_a1±F_a2, действующая на сухарь 9 и смещающая его в сторону меньшей из сил F_a до тех пор, пока сила F не обратится в 0, что соответствует выравниванию сил F_t и моментов, действующих на колеса 3 и 4, а также на зубчатые венцы центрального колеса 8, при этом нагрузочная способность редуктора реализуется полностью

Таким образом, в условиях ограниченных диаметральных габаритов редуктора достигается высокая нагрузочная способность без возникновения концентрации нагрузки по ширине зубчатых венцов колес. Известно, что простое увеличение (удвоение) ширины венцов не может привести к удвоению допускаемой нагрузки из-за существенной неравномерности ее распределения и к росту контактных и изгибных напряжений в зубьях до неприемлемой величины.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в механических трансмиссиях в случае ограниченных диаметральных габаритов и при необходимости восприятия и преобразования вращающих моментов большой величины. Редуктор содержит два ряда сателлитов (4, 5), самоустанавливающиеся в окружном направлении центральные колеса (2, 3) с внутренними зубьями, взаимодействующие своими вырезами с сухарями (9), установленными в пазах корпуса (1) с возможностью осевого перемещения. Изобретение позволяет снизить неравномерность распределения нагрузки в зацеплениях и увеличить нагрузочную способность. 3 ил.

Редуктор, содержащий корпус, размещенные в нем центральные колеса с внешними и внутренними зубьями, входящими в зацепления с внешними зубьями сателлитов, установленных посредством осей на водиле, отличающийся тем, что центральное колесо с внешними зубьями выполнено двухвенцовым, на водиле посредством осей сателлиты установлены в два ряда и своими зубьями зацепляются, соответственно, с внешними зубьями центрального колеса, а также с внутренними зубьями двух других центральных колес, установленных с возможностью поворота относительно корпуса и имеющих на своих торцах вырезы, которые сопрягаются с заостренными концами сухарей, размещенных в соответствующих пазах корпуса, образующих с ним подвижное в осевом направлении соединение.