ПЛАНЕТАРНАЯ ПЕРЕДАЧА Российский патент 2023 года по МПК F16H1/32 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к зубчатым передачам с центральной осью передачи, лежащей внутри основной окружности планетарного колеса, и может быть использовано в высоконагруженных механических приводах.

Из уровня техники известна планетарная передача, содержащая самоустанавливающуюся солнечную шестерню, установленную на зубчатом кардане, самоустанавливающиеся сателлиты, расположенные на осях посредством сферических подшипников, неподвижное центральное колесо и водило (Решетов Л. Н. Самоустанавливающиеся механизмы. Справочник. - М.: Машиностроение, 1991. - с. 168, рис. 8.4).

Недостатками планетарной передачи являются большой осевой размер механизма и большой объем зуборезных работ, что вызвано наличием зубчатого кардана, а также низкая нагрузочная способность (особенно при ограниченном радиальном размере), так как каждый сателлит установлен на оси посредством одного сферического подшипника.

Известна планетарная передача (RU 2357138 C1, МПК F16H 1/48, опубл. 27.05.2009), содержащая солнечную шестерню, неподвижное центральное колесо, сателлиты, расположенные посредством подшипников качения на осях, и составное водило, состоящее из сателлитного блока и ступицы, соединенных между собой компенсационным узлом, выполненным в виде шлицевого соединения, расположенного в промежутках между сателлитами.

Недостатком этой конструкции является ее сложность и низкая технологичность, что обусловлено наличием компенсационного узла, выполненного в виде шлицевого соединения, расположенного в промежутках между сателлитами.

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению и выбранным в качестве прототипа признана планетарная передача (RU 2673584 C1, МПК F16H 1/32, опубл. 28.11.2018), содержащая солнечную шестерню, неподвижное центральное колесо, сателлиты, расположенные на осях посредством сферических подшипников, и составное водило, выполненное в виде жестко соединенной с выходным валом щеки с отверстиями под оси сателлитов и самоустанавливающегося диска, в который запрессованы оси сателлитов, а противоположные концы осей сателлитов установлены с зазором в отверстиях щеки водила.

Недостатком планетарной передачи является низкая нагрузочная способность, так как каждый сателлит установлен на оси посредством одного сферического подшипника. Выполнение же сателлита двойным и установка его на ось посредством двух сферических подшипников ведет при такой конструкции передачи к неравномерному распределению нагрузки между венцами сателлита и к снижению нагрузочной способности.

Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение нагрузочной способности планетарной передачи.

Указанная задача решена тем, что в планетарной передаче, содержащей солнечную шестерню, неподвижное центральное колесо, двойные сателлиты, расположенные на осях посредством сферических подшипников, и составное водило, выполненное в виде жестко соединенной с выходным валом щеки с отверстиями и самоустанавливающегося диска, самоустанавливающийся диск водила выполнен за одно целое с цилиндрическими шипами, установленными с зазором в отверстиях щеки водила, и с посадочными гнездами под сферические подшипники осей двойных сателлитов, на консоли которых посажены посредством сферических подшипников двойные сателлиты.

Положительный технический результат, обеспечиваемый раскрытой выше совокупностью признаков планетарной передачи, заключается повышении ее нагрузочной способности, что достигается выполнением диска водила с посадочными гнездами под сферические подшипники осей двойных сателлитов и цилиндрическими шипами, позволяющим двойным сателлитам самоустанавливаться за счет углового перемещения их осей, не связанных со щекой водила, при этом движение на выходной вал передается через шипы, не являющиеся осями сателлитов. Последнее обеспечивает высокую степень равномерности распределения нагрузки в зацеплениях колес и высокую нагрузочную способность передачи.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид планетарной передачи в разрезе, на фиг.2 - вид по А-А на фиг.1.

Планетарная передача устроена следующим образом.

Механизм содержит солнечную шестерню 1, неподвижное центральное колесо 2, двойные сателлиты 3, сферические подшипники двойных сателлитов 4, оси двойных сателлитов 5, сферические подшипники осей двойных сателлитов 6, диск составного водила 7, щеку составного водила 8, жестко соединенную с выходным валом, центрирующие резиновые кольца 9, корпус 10, подшипники выходного вала 11, подшипники быстроходного вала 12 и крышку 13.

Солнечная шестерня 1 выполнена за одно целое с быстроходным валом. Щека составного водила 8, жестко соединенная с выходным валом, выполнена с отверстиями, диаметр которых равен внешнему диаметру центрирующих резиновых колец 9, но больше диаметра посадочной поверхности шипов диска составного водила 7. Посадочные поверхности шипов диска составного водила 7 выполнены с кольцевыми канавками под центрирующие резиновые кольца 9.

Оси двойных сателлитов 5 посажены на сферические подшипники 6, расположенные в посадочных гнездах диска составного водила 7, образуя консоли, на которые установлены посредством сферических подшипников 4 двойные сателлиты 3. Центрирующие резиновые кольца 9 установлены в кольцевые канавки шипов диска составного водила 7.

Сборка планетарной передачи осуществляется в следующей последовательности.

Неподвижное центральное колесо 2 устанавливается в корпусе 10 и фиксируется в нем. Сферические подшипники осей двойных сателлитов 6 устанавливаются в посадочные гнезда диска составного водила 7 и фиксируются в них развальцовкой. Левое колесо двойного сателлита 3 с установленным в нем сферическим подшипником 4 насаживается на ось двойного сателлита 5, затем ось 5 вставляется во внутреннее кольцо ее сферического подшипника 6 и на ее консоль насаживается и фиксируется правое колесо двойного сателлита 3 с установленным в нем сферическим подшипником 4. В посадочное гнездо корпуса 10 вставляются подшипники выходного вала 11, а в посадочное гнездо щеки составного водила 8 подшипник быстроходного вала 12. На шипы диска составного водила 7 устанавливаются центрирующие резиновые кольца 9, после чего диск составного водила 7 с установленными в нем двойными сателлитами 3 вставляется концами шипов в отверстия щеки составного водила 8 и фиксируется в ней. Собранный таким образом блок деталей осевым перемещением вставляется в корпус передачи так, что двойные сателлиты 3 входят в зацепление с неподвижным центральным колесом 2, а выходной вал вставляется во внутренние кольца подшипников выходного вала 11. После этого солнечная шестерня 1 осевым перемещением вводится в зацепление с двойными сателлитами 3 и торцом быстроходного вала вставляется во внутреннее кольцо подшипника быстроходного вала 12. Затем на быстроходный вал насаживается правый его подшипник 12, после чего крышка 13 устанавливается на подшипник быстроходного вала 12 и одновременно в корпус 10.

Планетарная передача работает следующим образом.

Вращательное движение передается от солнечной шестерни 1 через двойные сателлиты 3, их сферические подшипники 4, оси 5 и сферические подшипники осей двойных сателлитов 6 диску составного водила 7, а от него через его шипы щеке составного водила 8, жестко соединенной с выходным валом. При работе на холостом ходу или при небольшом моменте на выходном валу центрирующие резиновые кольца 9 не позволяют диску составного водила 7 с двойными сателлитами 3 смещаться в радиальном направлении под действием их силы тяжести. Вращательное движение в этом случае передается от диска составного водила 7 через его шипы и центрирующие резиновые кольца 9 щеке составного водила 8, жестко соединенной с выходным валом. При работе передачи под нагрузкой диск составного водила 7 с двойными сателлитами 3 самоустанавливается, выравнивая нагрузку между двойными сателлитами 3. Центрирующие резиновые кольца 9 в этом случае деформируются и движение передается от диска составного водила 7 через его шипы непосредственно щеке составного водила 8, жестко соединенной с выходным валом. При этом посаженные на сферические подшипники 6 оси двойных сателлитов 5, имея угловую подвижность, дают возможность двойным сателлитам 3 самоустанавливаться, что обеспечивает равномерное распределение нагрузки между венцами двойного сателлита 3. Установка двойных сателлитов 3 на сферические подшипники 4 способствует выравниванию нагрузки по ширине их венцов.

Таким образом, раскрытая в настоящей заявке планетарная передача обеспечивает высокую степень равномерности распределения нагрузки в зацеплениях колес и высокую нагрузочную способность передачи.

Изобретение относится к зубчатым передачам и может быть использовано в высоконагруженных механических приводах. Планетарная передача содержит солнечную шестерню (1), неподвижное центральное колесо (2), двойные сателлиты (3), расположенные посредством сферических подшипников (4) на осях (5), сферические подшипники осей сателлитов (6) и составное водило, выполненное в виде самоустанавливающегося диска с цилиндрическими шипами (7) и жестко соединенной с выходным валом щеки с отверстиями (8), в которых установлены с зазором посредством центрирующих резиновых колец (9) концы шипов самоустанавливающегося диска (7). В самоустанавливающемся диске (7) составного водила выполнены посадочные гнезда под сферические подшипники (6) осей двойных сателлитов (5), на консоли которых посажены посредством сферических подшипников (4) двойные сателлиты (3). Отсутствие жесткой связи самоустанавливающегося диска (7) со щекой водила (8) позволяет блоку двойных сателлитов (3) самоустанавливаться, выравнивая нагрузку между ними. Обеспечивается повышение нагрузочной способности планетарной передачи. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Планетарная передача, содержащая солнечную шестерню, неподвижное центральное колесо, двойные сателлиты, расположенные на осях посредством сферических подшипников, и составное водило, выполненное в виде жестко соединенной с выходным валом щеки с отверстиями и самоустанавливающегося диска, отличающаяся тем, что диск составного водила выполнен за одно целое с цилиндрическими шипами, установленными с зазором в отверстиях щеки составного водила, и с посадочными гнездами под сферические подшипники осей двойных сателлитов, на консоли которых посажены посредством сферических подшипников двойные сателлиты.

2. Планетарная передача по п. 1, отличающаяся тем, что солнечная шестерня выполнена за одно целое с быстроходным валом.

3. Планетарная передача по п. 1, отличающаяся тем, что посадочные поверхности шипов диска составного водила выполнены с кольцевыми канавками под центрирующие резиновые кольца.

4. Планетарная передача по п. 3, отличающаяся тем, что в кольцевые канавки шипов диска составного водила установлены центрирующие резиновые кольца.