Планетарная передача с непрямыми зубьями и варианты способа сборки планетарной передачи с непрямыми зубьями Российский патент 2019 года по МПК F16H1/28 F16H55/08 

Группа изобретений относится к области цилиндрических зубчатых передач, а именно к планетарным передачам, в частности, с винтовыми или арочными зубьями.

Широко известны планетарные передачи с цилиндрическими колесами, имеющими прямой или косой зуб (см. US 3635103 А, опуб., 18.01.1972).

Недостатком известных передач является принципиальная несобираемость таких передач из-за невозможности введения в зацепление замыкающих элементов передачи, связанной именно с формой зуба. При этом известно, что удельная нагрузочная способность арочного зацепления в 2,5-3 раза выше, чем прямолинейного.

Техническим результатом заявленной группы изобретений является повышение удельной нагрузочной способности планетарной передачи за счет использования кругового или арочного зуба с обеспечением собираемости такой передачи.

Поставленная задача достигается тем, что в планетарной передаче с непрямыми зубьями, например, арочной формы, содержащей солнечное колесо, коронную шестерню и зацепленные с ними сателлиты, согласно изобретению, каждый сателлит или коронная шестерня выполнены составными из сегментных частей и снабжены средством для удержания соответствующих частей в собранном состоянии.

Поставленная задача достигается также тем, что, сегментные части могут быть сопряжены между собой по криволинейным поверхностям, расположенным между вершинами крайних зубьев соседних частей.

Поставленная задача достигается также тем, что сегментные части могут иметь выступы или выемки, образующие в сборе с другими частями кольцевую коническую поверхность, взаимодействующую со средством для удержания сегментных частей, контактирующим своей конической поверхностью с коническими поверхностями стягиваемых частей.

Поставленная задача в части одного варианта способа сборки планетарной передачи с непрямыми зубьями достигается также тем, что одну сегментную часть сателлита вводят в зацепление с солнечным колесом, а другую сегментную часть того же сателлита вводят в зацепление с коронной шестерней и собирают все части сателлита воедино с последующим удержанием собранных частей.

Поставленная задача в части другого варианта способа сборки планетарной передачи с непрямыми зубьями достигается также тем, что вводят в зацепление каждый сателлит с солнечной шестерней, после чего каждую сегментную часть коронной шестерни вводят в зацепление с соответствующим сателлитом и собирают все части коронной шестерни воедино с последующим удержанием собранных частей коронной шестерни.

Заявленная группа изобретений поясняется при помощи чертежей.

На фиг. 1 показана планетарная передача с арочным зубчатым зацеплением;

На фиг. 2 показан сателлит, собранный из сегментных частей;

На фиг. 3 показана схема сборки сателлита из трех сегментных частей;

На фиг. 4 показана схема сборки планетарной передачи со сборными сателлитами;

На фиг. 5 показана схема сборки планетарной передачи со сборной коронной шестерней.

Описываемая планетарная передача содержит солнечное колесо 1, водило 2 с осями 3, на которых посредством подшипников 4 установлены сателлиты 5, зацепленные с коаксиалыю расположенными солнечным колесом 1 и коронной шестерней 6.

В одном варианте (фиг. 2-4) сборным выполнен (например, из трех сегментных частей 7, 8 и 9) каждый сателлит 5. На торцевых поверхностях каждой части 7, 8 и 9 могут быть выполнены выступы 10 с конической поверхностью 11, которые в собранном состоянии образуют кольцевой выступ, на коническую поверхность которого натягивается своей внутренней конической поверхностью 12, например, гайка 13, стягивая таким образом все части 7, 8 и 9 сателлита 5 воедино и удерживая их в собранном состоянии во время работы передачи. Гайки могут наворачиваться на вспомогательные резьбовые элементы 14, скрепленные с сателлитом 5 с помощью резьбы или при помощи соответствующих выступов и пазов (на чертеже не показаны).

В другом варианте выполнения передачи сборной выполнена коронная шестерня 6, состоящая из сегментных частей 15. При этом средство для удержания частей 15 в собранном состоянии может быть выполнено в виде кольцевого бандажа 16, устанавливаемого на части 15 с радиальным натягом и дополнительным креплением, например, подобным креплению частей сателлита 5 (на чертеже не показано).

При сборке передачи со сборными сателлитами 5 устанавливают солнечное колесо 1 и коронную шестерню 6 в заданном положении и последовательно вводят в зацепление с солнечным колесом 1, например, сегментную часть 7, затем часть 8 с коронной шестерней 6, после чего замыкают сборку частью 9, стягивая собранный сателлит 5 гайками 13. Подшипник 4 могут устанавливать перед замыканием сборки, либо перед окончательной затяжкой собранного сателлита 5. Затем осуществляют все известные операции для окончательной сборки передачи.

При сборке передачи со сборной коронной шестерней 6 сначала устанавливают в зацепление сателлиты 5 с солнечным колесом 1. В этом случае сателлиты 5 могут быть уже установлены на своих осях 3 в водиле 2. На каждый сателлит 5 устанавливается в заданном положении сегментная часть 15 коронной шестерни 6, после чего на все части 15 устанавливается кольцевой бандаж 16 с последующей затяжкой собранных частей с помощью средств, аналогичных используемым при сборке сателлитов 5.

Нагрузочная способность передач с непрямыми зубьями в 2,5-3 раза превышает нагрузочную способность передач с прямыми зубьями. Такое качество достигается за счет большей изгибной прочности зуба и меньшей удельной нагрузкой при сопоставимой ширине шестерни. Кроме того, в указанном типе зацепления значительно выше коэффициент перекрытия, что также влияет на нагрузочную способность передачи, а также на плавность ее работы.

Однако использование указанного типа зацепления ограничено возможностями изготовления и сборки. Поэтому изготовленные в настоящее время шестерни применяются лишь в передачах с внешним зацеплением.

Изготовление шестерни с внутренним арочным зацеплением в принципе решаемо, однако проблема сборки именно планетарных передач с таким типом зубьев не решена, так как невозможно ввести в зацепление замыкающий элемент передачи с непрямыми зубьями.

Решение указанной проблемы предлагается решить путем выполнения составными сателлитов 5 или коронной шестерни 6. В этом случае зубчатый элемент вводится в зацепление последовательно отдельными частями с последующей фиксацией собранного элемента в виде единой детали.

Таким образом, использование заявленных изобретений позволяет осуществить сборку высоконагруженной, с высокими удельными показателями, планетарной передачи, в частности для привода вентиляторов в авиационных двухконтурных турбореактивных двигателях.

Группа изобретений относится к области цилиндрических зубчатых передач, а именно к планетарным передачам, в частности, с винтовыми или арочными зубьями. Планетарная передача с непрямыми зубьями, например, арочной формы содержит солнечное колесо, коронную шестерню и зацепленные с ними сателлиты. Каждый сателлит или коронная шестерня выполнены составными из сегментных частей и снабжены средством для удержания соответствующих частей в собранном состоянии. Сборка передачи осуществляется путем последовательного введения в зацепление сегментных частей сателлита или коронной шестерни с последующим объединением указанных частей в единую деталь. Обеспечивается повышение удельной нагрузочной способности планетарной передачи за счет использования кругового или арочного зуба с обеспечением собираемости такой передачи. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Планетарная передача с непрямыми зубьями, содержащая солнечное колесо, коронную шестерню и зацепленные с ними сателлиты, отличающаяся тем, что каждый сателлит или коронная шестерня выполнены составными из сегментных частей и снабжены средством для удержания соответствующих частей в собранном состоянии.

2. Передача по п. 1, отличающаяся тем, что сегментные части сопряжены между собой по криволинейным поверхностям, расположенным между вершинами крайних зубьев соседних частей.

3. Передача по п. 1, отличающаяся тем, что сегментные части имеют выступы или выемки, образующие в сборе с другими частями кольцевую коническую поверхность, взаимодействующую со средством для удержания сегментных частей, контактирующим своей конической поверхностью с коническими поверхностями стягиваемых частей.

4. Способ сборки планетарной передачи с непрямыми зубьями, заключающийся в том, что одну сегментную часть сателлита вводят в зацепление с солнечным колесом, а другую сегментную часть того же сателлита вводят в зацепление с коронной шестерней и собирают все части сателлита воедино с последующим удержанием собранных частей.

5. Способ сборки планетарной передачи с непрямыми зубьями, заключающийся в том, что вводят в зацепление каждый сателлит с солнечной шестерней, после чего каждую сегментную часть коронной шестерни вводят в зацепление с соответствующим сателлитом и собирают все части коронной шестерни воедино с последующим удержанием собранных частей.