МНОГОСАТЕЛЛИТНАЯ ПЛАНЕТАРНАЯ ПЕРЕДАЧА Российский патент 2023 года по МПК F16H1/32 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности, к зубчатым передачам и может быть использовано в высоконагруженных механических приводах с ограниченным радиальным размером.

Известна многосателлитная планетарная передача, содержащая «плавающую» солнечную шестерню, установленную на двойном зубчатом кардане, сателлиты, неподвижное центральное колесо и водило [Решетов Л.Н. Самоустанавливающиеся механизмы. Справочник. - М.: Машиностроение, 1979. - с. 241, рис. 5.10а].

Недостатками ее являются большой осевой размер механизма и большой объем зуборезных работ, что вызвано наличием двойного зубчатого кардана.

Известна многосателлитная планетарная передача, содержащая солнечную шестерню, неподвижное центральное колесо, водило, состоящее из двух жестко соединенных между собой и с ведомым валом щек, сателлиты, установленные на осях, закрепленных в щеках водила посредством упругих элементов [А.с. №1427117 СССР, М. кл. F16H 1/48. Планетарная передача / Степанюк П.Н., Милан И.В., Романюк В.В. и Лешков B.C. Заяв. 02.12.1985. Опубл. 30.09.1988, БИ №36].

Недостатком данной многосателлитной планетарной передачи является низкая несущая способность, так как нагрузка от осей сателлитов к водилу передается через упругие элементы, обладающие небольшой нагрузочной способностью.

Известна также многосателлитная планетарная передача, 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 [Пат. №2357138 РФ, МПК F16H 1/48. Планетарная передача / Шевчук В.П., Ляшенко М.В., Шеховцов В.В. и др. Заяв. 31.03.2008. Опубл. 27.05.2009, БИ №15].

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

Наиболее близкой к заявляемому решению является планетарная передача, 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 звена, представляющего собой диск, в который запрессованы оси сателлитов, а противоположные концы осей сателлитов установлены с зазором в отверстиях щеки водила [Пат. №2673584 РФ, МПК F16H 1/32. Многосателлитная планетарная передача / Плеханов Ф.И., Первушин Г.Н., Суслин А.В. Заяв. 10.07.2017. Опуб. 28.11.2018, БИ №34] (прототип).

Недостатком ее является большой радиальный размер, так как каждый сателлит установлен на один подшипник качения, не обеспечивающий требуемой нагрузочной способности при ограниченном радиальном размере передачи, а установка сателлита на два подшипника при консольном расположении его оси в самоустанавливающемся звене составного водила ведет к неравномерному распределению нагрузки по ширине венцов зубчатых колес в результате большого прогиба и перекоса оси сателлита под нагрузкой. Кроме того, большой перекос консольной оси сателлита ведет к неравномерному распределению погонной нагрузки в зоне сопряжения оси сателлита и щеки водила, в результате чего снижается нагрузочная способность передачи.

Задачей данного изобретения является снижение радиального размера и повышение нагрузочной способности многосателлитной планетарной передачи.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в многосателлитной планетарной передаче, содержащей солнечную шестерню, неподвижное центральное колесо, сателлиты, расположенные на осях посредством подшипников качения, и составное водило, состоящее из жестко соединенной с выходным валом щеки и самоустанавливающегося звена с запрессованными в него осями сателлитов, противоположные концы которых установлены с зазором в отверстиях щеки водила, самоустанавливающееся звено водила выполнено в виде двух дисков, жестко соединенных между собой осями сателлитов, каждый из которых расположен между дисками и посажен на ось посредством двух подшипников качения, а консольные части осей сателлитов выполнены длиной, соответствующей ширине щеки составного водила, в которой они располагаются с зазором.

Снижение радиального размера и повышение нагрузочной способности передачи обеспечивается выполнением самоустанавливающегося звена водила в виде двух жестко соединенных между собой осями сателлитов дисков, снижением длины консольной части осей сателлитов и установкой каждого сателлита на два подшипника качения.

Для уменьшения смещения одного диска самоустанавливающегося звена составного водила относительно другого под нагрузкой, а следовательно, снижения перекоса осей сателлитов и обеспечения более равномерного распределения нагрузки в зацеплениях колес диски могут быть соединены между собой дополнительно стержнями.

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

Многосателлитная планетарная передача содержит солнечную шестерню 1, сателлиты 2, подшипники качения сателлитов 3, неподвижное центральное колесо 4, щеку составного водила 5, диски 6 и 7 самоустанавливающегося звена составного водила, оси сателлитов 8, подшипники быстроходного вала 9, подшипники тихоходного вала 10, крышку 11, корпус 12, соединительные стержни 13 (пункт 2 формулы изобретения), центрирующее резиновое кольцо 14.

Солнечная шестерня 1 выполнена за одно целое с быстроходным валом, а щека составного водила 5 - за одно целое с тихоходным валом. В щеке составного водила 5 и в дисках его самоустанавливающегося звена 6 и 7 выполнены отверстия под оси сателлитов 8.

Оси сателлитов 8 запрессованы в отверстия дисков 6 и 7 самоустанавливающегося звена составного водила, а их консольные части вставлены с зазором в отверстия щеки составного водила 5. Диски 6 и 7 самоустанавливающегося звена составного водила жестко соединены между собой соединительными стержнями 13, а между щекой составного водила 5 и диском его самоустанавливающегося звена 6 установлено центрирующее резиновое кольцо 14.

Сборка многосателлитной планетарной передачи осуществляется в следующей последовательности.

В корпусе 12 устанавливаются и фиксируются в нем неподвижное центральное колесо 4 и подшипники тихоходного вала 10. В диск 7 самоустанавливающегося звена составного водила запрессовываются оси сателлитов 8 и соединительные стержни 13. На оси сателлитов 8 сажаются сателлиты 2 с предварительно установленными в них подшипниками 3. На оси сателлитов 8 и соединительные стержни 13 напрессовывается диск 6 самоустанавливающегося звена составного водила. На диск 6 самоустанавливающегося звена составного водила надевается центрирующее резиновое кольцо 14. Собранный таким образом блок сателлитов соединяется со щекой составного водила 5, при этом консольные части осей сателлитов 8 входят в отверстия щеки составного водила 5 и фиксируются в ней. Полученный узел деталей осевым перемещением вводится в корпус передачи 12 так, что сателлиты 2 входят в зацепление с неподвижным центральным колесом 4, а тихоходный вал располагается на подшипниках 10. Солнечная шестерня 1 с предварительно посаженными на ее вал подшипниками 9 осевым перемещением вводится в зацепление с сателлитами 2, а ее правый подшипник 9 сажается в посадочное гнездо тихоходного вала. После этого крышка 11 устанавливается в корпусе 12 и одновременно сажается на левый подшипник быстроходного вала 9.

Многосателлитная планетарная передача работает следующим образом.

Вращательное движение передается от солнечной шестерни 1 через сателлиты 2, подшипники сателлитов 3 и оси сателлитов 8 дискам 6, 7 самоустанавливающегося звена составного водила и его щеке 5, выполненной за одно целое с выходным валом. Блок сателлитов, имея возможность радиального смещения за счет зазоров между осями сателлитов 8 и отверстиями в щеке составного водила 5, самоустанавливается, выравнивая нагрузку между сателлитами 2. При этом так как ось сателлита 8 запрессована в два диска 6, 7 самоустанавливающегося звена составного водила и имеет небольшую длину консольной части, то деформация ее мала, что благоприятно сказывается на распределении нагрузки по ширине зубчатого венца двухопорного сателлита 2 и в зоне сопряжения оси сателлита 8 и щеки составного водила 5.

Соединение дисков 6, 7 самоустанавливающегося звена составного водила дополнительно соединительными стержнями 13 (пункт 2 формулы изобретения) еще больше увеличивает жесткость конструкции, способствуя снижению неравномерности распределения нагрузок.

Для более полного снижения неравномерности распределения нагрузки по длине зубьев колес каждый сателлит может быть выполнен в виде двух колес, посаженных на общую ось посредством сферических подшипников качения (пункт 3 формулы изобретения).

Таким образом, выполнение самоустанавливающегося звена составного водила многосателлитной планетарной передачи в виде двух жестко соединенных между собой дисков 6, 7, установка каждого сателлита 2 на два подшипника качения 3 и уменьшение длины консольной части оси сателлита 8 позволяет снизить радиальный размер планетарного механизма, уменьшить неравномерность распределения нагрузок между сопрягаемыми его элементами и повысить нагрузочную способность.

Выполнение каждого сателлита в виде двух колес, посаженных на ось посредством сферических подшипников качения, обеспечивает близкое к равномерному распределение нагрузки по длине зубьев колес, что оказывает дополнительное положительное влияние на нагрузочную способность планетарной передачи.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Решетов Л.Н. Самоустанавливающиеся механизмы. Справочник. - М.: Машиностроение, 1979. - с. 241, рис. 5.10а.

2. А.с. №1427117 СССР, М. кл. F16H 1/48. Планетарная передача / Степанюк П.Н., Милан И.В., Романюк В.В. и Лешков B.C. Заяв. 02.12.1985. Опубл. 30.09.1988, БИ №36.

3. Пат. №2357138 РФ, МПК F16H 1/48. Планетарная передача / Шевчук В.П., Ляшенко М.В., Шеховцов В.В. и др. Заяв. 31.03.2008. Опубл. 27.05.2009, БИ№15.

4. Пат. №2673584 РФ, МПК F16H 1/32. Многосателлитная планетарная передача / Плеханов Ф.И., Первушин Г.Н., Суслин А.В. Заяв. 10.07.2017. Опуб. 28.11.2018, БИ№34 (прототип).

Изобретение относится к зубчатым передачам. Планетарная передача содержит солнечную шестерню, неподвижное центральное колесо, сателлиты, расположенные на осях посредством подшипников качения, и составное водило, состоящее из жестко соединенной с выходным валом щеки и самоустанавливающегося звена с запрессованными в него осями сателлитов, противоположные концы которых установлены с зазором в отверстиях щеки водила. Самоустанавливающееся звено водила выполнено в виде двух дисков, жестко соединенных между собой осями сателлитов, каждый из которых расположен между дисками и посажен на ось посредством двух подшипников качения, а консольные части осей сателлитов выполнены длиной, соответствующей ширине щеки составного водила, в которой они располагаются с зазором. Обеспечивается повышение нагрузочной способности многосателлитной планетарной передачи. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Многосателлитная планетарная передача, содержащая солнечную шестерню, неподвижное центральное колесо, сателлиты, расположенные на осях посредством подшипников качения, и составное водило, состоящее из жестко соединенной с выходным валом щеки и самоустанавливающегося звена с запрессованными в него осями сателлитов, противоположные концы которых установлены с зазором в отверстиях щеки водила, отличающаяся тем, что самоустанавливающееся звено водила выполнено в виде двух дисков, жестко соединенных между собой осями сателлитов, каждый из которых расположен между дисками и посажен на ось посредством двух подшипников качения, а консольные части осей сателлитов выполнены длиной, соответствующей ширине щеки составного водила, в которой они располагаются с зазором.

2. Многосателлитная планетарная передача по п. 1, отличающаяся тем, что диски самоустанавливающегося звена составного водила соединены между собой дополнительно соединительными стержнями.

3. Многосателлитная планетарная передача по п. 1, отличающаяся тем, что каждый сателлит выполнен в виде двух колес, посаженных на общую ось посредством сферических подшипников качения.