ЭЛЕКТРОПРИВОД С ПЛАНЕТАРНЫМ РЕДУКТОРОМ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Российский патент 2019 года по МПК F16H1/46 H02K7/10 

Настоящее изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве электропривода, например на космическом аппарате (КА).

Известен трехступенчатый планетарный редуктор [1], содержащий корпус, быстроходный вал, быстроходный, промежуточный и тихоходный планетарные ряды, каждый из которых включает солнечную шестерню, сателлиты, водило и корону, причем тихоходный вал, выполненный как единое целое с водилом тихоходного планетарного ряда и установленный на двух шарикоподшипниках

Недостаток указанного устройства заключается в том, что: водило быстроходного планетарного ряда выполненное, совместно с солнечной шестерней промежуточного планетарного ряда, водило промежуточного планетарного ряда, выполненное совместно с солнечной шестерней тихоходного планетарного ряда, опираются каждое на два игольчатых подшипника, установленных на одну общую ось, которая установлена в корпусе редуктора и опирающаяся с одной стороны на корпус редуктора, при помощи радиального шарикоподшипника, с другой стороны на радиальный шарикоподшипник, установленный в тело водила тихоходной ступени. Известно, что КПД игольчатых подшипников ниже чем КПД шарикоподшипников, при этом в рассматриваемой конструкции использовано большое число подшипниковых опор. Кроме этого в конструкции планетарных рядов не предусмотрены самоустанавливающиеся звенья для уменьшения неравномерности распределения нагрузки между сателлитами, что так же способствует снижению КПД. Кроме этого, подшипники выходного вала выполнены разнесенными, что ухудшает габаритно-массовые параметры устройства.

В качестве прототипа выбран электропривод с многоступенчатым планетарным редуктором (RU 2222860, МПК H02K 7/10, F16D 13/00. Опубл. 27.01.2004), содержащий электродвигатель, редуктор, включающий корпус, быстроходный вал, связанный с электродвигателем, быстроходный, промежуточные и тихоходный планетарные ряды, каждый из которых включает солнечную шестерню, сателлиты, водило и корону, причем водило быстроходного планетарного ряда выполнено как единое целое с солнечной шестерней промежуточного планетарного ряда, тихоходный вал, выполненный как единое целое с водилом тихоходного планетарного ряда и установленный на двух шарикоподшипниках, водило быстроходного планетарного ряда, выполнено с опорой со стороны электродвигателя,

Недостаток прототипа заключается в том, что его конструкция выполнена с элементами, в которых при работе возникает трение скольжения, что приводит к снижению КПД. Кроме того, в этом редукторе солнечная шестерня каждой последующей ступени выполнена как единое целое с водилом предыдущей ступени, то есть звенья двух разных ступеней являются зависимыми. Такое техническое решение не дает возможности осуществить самоустановку солнечной шестерни каждой последующей ступени и тем самым создаются дополнительные силы сопротивления при работе устройства, что также снижает его КПД. Габаритно-массовые характеристики прототипа ухудшены по причине того, что подшипники выходного вала выполнены разнесенными.

Задачи изобретения: повышение КПД, точности работы и надежности работы устройства.

Поставленные задачи решены за счет того, что в предложенном электроприводе с планетарным редуктором для механических систем космических аппаратов (содержащем электродвигатель, редуктор, включающий корпус, быстроходный вал, связанный с электродвигателем посредством предступени, быстроходный, промежуточный и тихоходный планетарные ряды, каждый из которых включает солнечную шестерню, сателлиты, водило и корону, тихоходный вал, выполненный как единое целое с тихоходным водилом и установленный на двух шарикоподшипниках, быстроходное водило выполнено с опорой со стороны электродвигателя, солнечную шестерню, связывающую внутренний зубчатый венец быстроходного водила с сателлитами промежуточного водила) солнечная шестерня, связывающая внутренний зубчатый венец быстроходного водила с сателлитами промежуточного водила выполнена с центральными участками торцов со сферическими лунками, в которые установлены шарики, причем одна лунка выполнена с зазором для шарика по боковой сферической поверхности, а ее основание выполнено в виде плоскости, ортогональной оси указанной солнечной шестерни, с другой стороны указанного шарика выполнена аналогичная лунка в теле регулировочного болта с контргайкой, установленного в теле оси промежуточного водила, шарик другой лунки с противоположной стороны солнечной шестерни выполнен с тарельчатой пружиной, опора которой выполнена в теле быстроходного водила.

Суть изобретения показана фиг. 1-2. На фиг. 1 представлен общий вид электропривода в разрезе. На фиг. 2 представлена солнечная шестерня промежуточного планетарного ряда.

Предложенное устройство содержит электродвигатель 1, редуктор, включающий корпус 2, быстроходный вал 3, связанный с электродвигателем 1 посредством предступени 4, быстроходный 5, промежуточный 6 и тихоходный 7 планетарные ряды, каждый из которых включает солнечную шестерню 8, 9, 10, сателлиты 11, 12 13, водило 14, 15, 16, корону 17,18, тихоходный вал 19, выполненный как единое целое с тихоходным водилом 16 и установленный на двух шарикоподшипниках 20, 21, быстроходное водило 14,выполненое с опорой 22 со стороны электродвигателя 1, солнечную шестерню 9, связывающую внутренний зубчатый венец 23 быстроходного водила 14 с сателлитами 12 промежуточного водила 15, солнечная шестерня 9, выполненная со сферическими лунками 24, 25 в центральных участках ее торцов, в которые установлены шарики 26, 27, причем одна лунка 24 выполнена с зазором 28 для шарика 26 по боковой сферической поверхности 29, а ее основание выполнено в виде плоскости 30, ортогональной оси указанной солнечной шестерни 9, с другой стороны указанного шарика 26 выполнена аналогичная лунка 31 в теле регулировочного болта 32 с контргайкой 33, установленного в теле оси 34 промежуточного водила 15, шарик 27 другой лунки 25 с противоположной стороны солнечной шестерни 9 выполнен с тарельчатой пружиной 35, опора которой выполнена в теле быстроходного водила 14.

Предложенное устройство работает следующим образом. Вращающий момент от электродвигателя 1 передается входному валу (на фигуре не показано) предступени 4, выходной вал которой одновременно является входным валом 3 трехступенчатого планетарного редуктора. Предступень 4 представляет собой одноступенчатый планетарный редуктор, реализованный по схеме 2K-h. На входном валу 3 установлена солнечная шестерня 8 быстроходного планетарного ряда 5 планетарного редуктора, посредством которой вращающий момент передается n сателлитам 11 и соответственно водилу 14 быстроходного планетарного ряда 5 и солнечной шестерне 9 промежуточного планетарного ряда 6 через зубчатый венец 23, которая в свою очередь передает вращающий момент n сателлитам 12 и соответственно водилу 15 промежуточного планетарного ряда 6, а так же солнечной шестерне 10 тихоходного планетарного ряда 7, посредством зубчатого венца 23, которая в свою очередь передает вращающий момент n сателлитам 13 и соответственно водилу 16 тихоходного планетарного ряда 7 и выходному валу 19 редуктора.

Список источников

1. Руденко В.Н. Планетарные и волновые передачи. Альбом конструкций. - М.: Машиностроение, 1980. с 37.

Изобретение относится к машиностроению. Электропривод с планетарным редуктором для механических систем космических аппаратов содержит электродвигатель, редуктор, включающий корпус, быстроходный вал, связанный с электродвигателем посредством предступени, быстроходный, промежуточный и тихоходный планетарные ряды, тихоходный вал, выполненный как единое целое с тихоходным водилом и установленный на двух шарикоподшипниках, быстроходное водило, выполненное с опорой со стороны электродвигателя, солнечную шестерню, связывающую внутренний зубчатый венец быстроходного водила с сателлитами промежуточного водила. Солнечная шестерня, связывающая внутренний зубчатый венец быстроходного водила с сателлитами промежуточного водила, выполнена с центральными участками торцов со сферическими лунками, в которые установлены шарики. Одна лунка выполнена с зазором для шарика по боковой сферической поверхности, а ее основание выполнено в виде плоскости, ортогональной оси указанной солнечной шестерни, с другой стороны указанного шарика выполнена аналогичная лунка в теле регулировочного болта с контргайкой, установленного в теле оси промежуточного водила. Шарик другой лунки с противоположной стороны солнечной шестерни выполнен с тарельчатой пружиной, опора которой выполнена в теле быстроходного водила. Обеспечивается повышение КПД и надежности работы электропривода. 2 ил.

Электропривод с планетарным редуктором для механических систем космических аппаратов, содержащий электродвигатель, редуктор, включающий корпус, быстроходный вал, связанный с электродвигателем посредством предступени, быстроходный, промежуточный и тихоходный планетарные ряды, каждый из которых включает солнечную шестерню, сателлиты, водило и корону, тихоходный вал, выполненный как единое целое с тихоходным водилом и установленный на двух шарикоподшипниках, быстроходное водило выполнено с опорой со стороны электродвигателя, солнечную шестерню, связывающую внутренний зубчатый венец быстроходного водила с сателлитами промежуточного водила, отличающийся тем, что солнечная шестерня, связывающая внутренний зубчатый венец быстроходного водила с сателлитами промежуточного водила, выполнена с центральными участками торцов со сферическими лунками, в которые установлены шарики, причем одна лунка выполнена с зазором для шарика по боковой сферической поверхности, а ее основание выполнено в виде плоскости, ортогональной оси указанной солнечной шестерни, с другой стороны указанного шарика выполнена аналогичная лунка в теле регулировочного болта с контргайкой, установленного в теле оси промежуточного водила, шарик другой лунки с противоположной стороны солнечной шестерни выполнен с тарельчатой пружиной, опора которой выполнена в теле быстроходного водила.