ПЛАНЕТАРНАЯ ПЕРЕДАЧА Российский патент 2014 года по МПК F16H1/32 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к механическим передачам, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства.

Известна планетарная передача, содержащая ведущее эксцентриковое водило, один или два сателлита, неподвижное центральное колесо и механизм снятия движения с сателлита, состоящий из одной-двух жестко соединенных с ведомым валом щек, пальцев и цевок, расположенных в отверстиях сателлита и надетых на пальцы. Причем разница Δz чисел зубьев (или цевок в случае цевочного зацепления) неподвижного центрального колеса и сателлита принимается равной от единицы до семи в зависимости от требуемого передаточного отношения передачи i (с ростом Δz передаточное отношение i падает) (Кудрявцев В.Н. Планетарные передачи. М.-Л.: Машиностроение, 1966.-С. 260, рис.146а (прототип)).

Недостатком этой передачи является низкая нагрузочная способность при сравнительно небольшом передаточном отношении, что соответствует разности чисел зубьев неподвижного колеса и сателлита Δz не менее двух. Это связано с тем, что при большом значении Δz (Δz ≥ 2) имеют место большие зазоры между зубьями в зацеплении, которые не ликвидируются (не выбираются) в результате деформации зубьев под нагрузкой, из-за чего нагрузку несет только одна пара зубьев либо ограниченное их число.

Задачей данного изобретения является повышение нагрузочной способности передачи при сравнительно небольшом ее передаточном отношении.

Для решения этой задачи в планетарной передаче, содержащей ведущее эксцентриковое водило, сателлит, неподвижное центральное колесо и механизм снятия движения с сателлита, состоящий из жестко соединенных с ведомым валом щек, пальцев и цевок, расположенных в отверстиях сателлита и надетых на пальцы, сателлит выполнен сборным, состоящим из двух или более расположенных один внутри другого и зацепляющихся друг с другом колес, причем разница чисел зубьев в каждой паре зацепляющихся колес передачи равна единице.

Повышение нагрузочной способности передачи достигается за счет выполнения сателлита в виде двух или более зубчатых колес с разницей чисел зубьев в зацеплениях Δz = 1, что обеспечивает минимальные зазоры между зубьями в зацеплениях и большое число пар зубьев, несущих нагрузку. При этом передаточное отношение близко к передаточному отношению передачи с цельным сателлитом и разницей чисел зубьев неподвижного колеса и цельного сателлита Δz ≥ 2.

На фиг. 1 показан общий вид передачи в разрезе, на фиг. 2 - вид по А-А на фиг. 1.

Передача содержит ведущее эксцентриковое водило 1, внутреннее колесо сателлита 2, внешнее колесо сателлита 3, неподвижное центральное колесо 4, опорные кольца 5 и 6, щеки механизма снятия движения с сателлита 7 и 8, пальцы 9, цевки 10, подшипники сателлита 11 и 12, подшипники ведущего эксцентрикового водила 13 и 14, ведомый вал 15, подшипники ведомого вала 16 и 17, крышки 18 и 19, корпус 20.

Неподвижное центральное колесо 4 выполнено с внутренними зубьями и за одно целое с корпусом передачи 20. Внутреннее колесо сателлита 2 выполнено с внешними зубьями и отверстиями в ободе, число его зубьев на единицу меньше числа внутренних зубьев внешнего колеса сателлита 3, а число зубьев неподвижного центрального колеса 4 на единицу больше числа внешних зубьев внешнего колеса сателлита 3, то есть Δz ₂₃ = Δz ₃₄ = 1. Диаметр D отверстий в ободе внутреннего колеса сателлита 2 больше внешнего диаметра d цевки 10 на величину, равную удвоенной сумме межосевых расстояний внутреннего колеса сателлита 2 и внешнего колеса сателлита 3 (a _w23), и внешнего колеса сателлита 3, и неподвижного центрального колеса 4 (a _w34), то есть D = d + 2(a _w23 + a _w34). Диаметр внешней поверхности опорных колец 5 меньше диаметра опорной поверхности неподвижного центрального колеса 4 на удвоенное межосевое расстояние внешнего колеса сателлита 3 и неподвижного центрального колеса 4 (на 2 a _w34), а диаметр внешней поверхности опорных колец 6 меньше диаметра опорных поверхностей внешнего колеса сателлита 3 на удвоенное межосевое расстояние внутреннего колеса сателлита 2 и внешнего колеса сателлита 3 (на 2 a _w23). Эксцентриситет е ведущего эксцентрикового водила 1 равен сумме межосевых расстояний колес 2,3 и 3,4, то есть е = a _w23 + a _w34.

Щеки механизма снятия движения с сателлита 7, 8 соединены жестко друг с другом пальцами 9. Опорные кольца 5 напрессованы на внешнее колесо сателлита 3, а опорные кольца 6 напрессованы на внутреннее колесо сателлита 2. Цевки 10 надеты на пальцы 9 по скользящей посадке и расположены в отверстиях внутреннего колеса сателлита 2. Внешнее колесо сателлита 3 входит в зацепление с неподвижным центральным колесом 4 и с внутренним колесом сателлита 2, которое через подшипники сателлита 11, 12 установлено на ведущее эксцентриковое водило 1.

Сборка передачи осуществляется следующим образом.

На ведущее эксцентриковое водило 1 сажаются подшипники сателлита 11, 12, на которые устанавливается внутреннее колесо сателлита 2. Внешнее колесо сателлита 3 вводится в зацепление с неподвижным центральным колесом 4, а затем вместе с ним вводится в зацепление с внутренним колесом сателлита 2. В щеке механизма снятия момента с сателлита 7 устанавливаются и развальцовываются пальцы 9, а также устанавливается подшипник ведущего эксцентрикового водила 13. После этого ведомый вал 15 в сборе с пальцами 9 и подшипником 13 сажается на ведущее эксцентриковое водило 1 так, что пальцы 9 входят в отверстия в ободе внутреннего колеса сателлита 2. Затем на пальцы 9 надеваются цевки 10. Щека механизма снятия движения с сателлита 8 с установленным в ней подшипником ведущего эксцентрикового вала 14 надевается одновременно на пальцы 9 и на ведущий эксцентриковый вал 1; пальцы 9 развальцовываются. После этого на выходной вал 15 и щеку механизма снятия движения с сателлита 8 устанавливаются подшипники выходного вала 16, 17, а на них и в корпус 20 - крышки 18, 19.

Передача работает следующим образом.

Движение от ведущего эксцентрикового водила 1 передается внутреннему колесу сателлита 2 и внешнему колесу сателлита 3, а от них через цевки 10 и пальцы 9 щекам механизма снятия движения с сателлита 7, 8 и жестко связанному с ними выходному валу 15.

Так как разница чисел зубьев колес в каждом зацеплении равна минимально возможному ее значению (единице), то зазоры между зубьями колес в зацеплениях минимальны; под нагрузкой зубья деформируются, зазоры выбираются и нагрузку несут одновременно несколько пар зубьев в каждом зацеплении. При этом передаточное отношение имеет сравнительно небольшое значение (примерно такое же, как в передаче с цельным сателлитом и разницей чисел зубьев неподвижного центрального колеса и сателлита Δz ≥ 2).

Например, при числе зубьев неподвижного центрального колеса 4 передачи-прототипа z ₄ = 100, числе зубьев цельного сателлита z ₃ = 98 разница чисел зубьев Δz = z ₄ - z ₃ = 2 и передаточное отношение $$i=\frac{z_3}{z_4-z_3}=-49$$

В предлагаемой передаче со сборным сателлитом при таком же числе зубьев неподвижного центрального колеса 4 z ₄ = 100, числе внешних зубьев внешнего колеса сателлита z ^/ ₃ = 99 (Δz = z ₄ - z ^/ ₃ = 1), числе внутренних зубьев внешнего колеса сателлита z ^// ₃ = 90 и числе зубьев внутреннего колеса сателлита z ₂ = 89 (Δz = z ^// ₃ - z ₂ = 1) передаточное отношение $$i=\frac{z_3^{/}{z}_2}{z_3^{/}{z}_2-z_4{z}_3^{//}}=-\mathrm{46,6}$$

Таким образом, при близких значениях передаточного отношения предлагаемой передачи и прототипа разница чисел зубьев колес в каждом зацеплении предлагаемой передачи со сборным сателлитом Δz = 1, то есть в два раза меньше, чем у прототипа, а следовательно, меньше зазоры в зацеплениях и выше нагрузочная способность.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

Кудрявцев В.Н. Планетарные передачи. М.-Л.: Машиностроение, 1966. -С. 261, рис. 148.

Кудрявцев В.Н. Планетарные передачи. М.-Л.: Машиностроение, 1966. -С. 260, рис. 146а (прототип).

Изобретение относится к машиностроению, в частности к зубчатым механическим передачам. Планетарная передача содержит ведущее эксцентриковое водило (1), сборный сателлит, состоящий из внутреннего колеса (2) с внешними зубьями, расположенного во внешнем колесе (3) с внутренними и внешними зубьями; неподвижное центральное колесо (4), механизма снятия движения с сателлита, состоящий из щек, запрессованных в них пальцев (9) и установленных одновременно на пальцах (9) и в отверстиях внутреннего колеса (2) сателлита цевок (10). Внутреннее колесо (2) сателлита зацепляется с внешним колесом (3) сателлита, а внешнее колесо (3) сателлита зацепляется с неподвижным центральным колесом (4). Разница чисел зубьев в каждом зацеплении равна единице. Изобретение позволяет повысить нагрузочную способность передачи при сравнительно небольшом ее передаточном отношении. 2 ил.

Планетарная передача, содержащая ведущее эксцентриковое водило, сателлит, неподвижное центральное колесо и механизм снятия движения с сателлита, состоящий из жестко соединенных с ведомым валом щек, пальцев и цевок, расположенных в отверстиях сателлита и надетых на пальцы, отличающаяся тем, что сателлит выполнен сборным, состоящим из двух или более расположенных один внутри другого и зацепляющихся друг с другом колес, причем разница чисел зубьев в каждой паре зацепляющихся колес передачи равна единице.