Планетарная сферическая передача Советский патент 1983 года по МПК F16H1/32 

2.Передача по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что водило gbinonHe но в виде полого цилиндра с замкнутым пазом на наружной или внутренней поверхности, взаимодбйствйущим

с телами качения.

3.Передача по пп. 1 и 2, о т личающаяся тем, что бурты паза неравны по высоте, меньший из которых обращен к второму центральному колесу.

. Передача по пп. 1 и 2, о т личающаяся тем, что профиль паза выполнен клиновидным, а тела качения - коническими. . 5. Передача по ft. 1,.о т л и чающаяся тем, что водило выпо нено в виде торцового кулачка, конец выходного вала - сферическим.

а передача снабжена шайбой с наружной и внутренней сферической поверхностью, сопрягаемой соответственно со сферическим концом выходного вала и с телами качения.

6.Передача по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что первое центральное колесо установлено в корпусе с возможностью фиксированного осевого смещения.

7.Переда а по п. 1, о т л и чающаяся тем, что, с целью повышения надежности, на внутренней;

поверхности корпуса и наружной поверхности первого .центрального колеса выполнена винтовая нарезка, а само центральнбе колесо подпружинено в осевом направлении с.возможностью регулирования усилия затяжки пружины.

1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в исполнительных механизмах систем автоматики и редукторостроения.

Известна передача, содержащая корпус, размещенные в нем входной и выходной валы, генератор, установленный на входном валу, два центральных колеса, одно из которых закреплено в корпусе, а другое - на выходном валу, тела качения, взаимодействующие с генератором и центральными колесами lj .

Зубья центрального колеса и генератора выполнены торцовыми треугольного профиля, что предопределяет невысокое передаточное отношение передачи и низкую нагрузочную способность из-за точечного контакта тел качения.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является планетарная сферическая передача, содержащая корпус, размещенные в нем входной и выходной валы, установленное на последнем водило, два центральных колеса, первое из Kotopbix установлено в корпусе, в второе на выходном валу, и сателлит,зубья которого образованы телами качения, взаимодействующими с водилом и обоими центральными колесами, и число

2

;которых равно числу зубьев первого центрального колеса f2j .

Зубья центральных колес выполнены на цилиндрических поверхностях, а водило выполнено в виде кольцевого паза; расположенного на торцах. Подобное исполнение вызывает сравнительно большие радиальные габариты и низкое передаточное отношение на единицу передаваемой мощности.

Цель изобретения - повышение передаточного отношения, снижение габаритов, а также повышение надежности работы передачи.

Поставленная цель достигается тем, что в планетарной сферической передаче, содержащей корпус, размещенные в нем входной и выходной валы, установленное на последнем водило, два центральных колеса,, первое из которых установлено в корпусе, а второе - на выходном валу, и сателлит, зубья которого образованы телами качения, взаимодействующими с водилом и обоими центральными колесами, и число которых равно числу зубьев первого центрального колёса, зубья второго центрального колеса выполнены коническими и расположены на торце.

Водило может быть выполнено в виде полого цилкндра с замкнутым коль

3

цевым пазом ,на наружной или внутренней поверхности, взаимодействующим с телами качения.

Бурты паза могут быть неравными rto высоте, меньший из которых обращен ко второму центральному колесу.

Кроме таго, профиль паза может быть выполнен клиновидным, а тела качения - коническими.

В качестве варианта исполнения водило может быть выполнено в виде торцового кулачка, конец выходного вала - сферическим, а передача снабжена шайбой с наружной и внутренней сферической поверхностью, сопрягаемой соответственно со сферическим концом выходного вала и с телами качения.

Первое центральное колесо может быть установлено в корпусе с, возможностью фиксированного осевого смещения.

Кроме того, на внутренней поверхности корпуса и наружной поверхности этого центрального колеса может быть выполнена винтовая нарезка, а само центральное колесо подпружинено в осевом направлении с возможностью регулирования усилия затяжки пружины

На фиг. 1 представлена кинематическая схема планетарной сферической передачи с пазом на наружной; на фиг. 2 - то же, на внутренней поверхности водила на фиг. 3 - то же, но с коническими телами качения; на фиг. Ц - конструкция передачи по схеме на фиг. Л, на фиг. 5 - схема силопередакхцих элементов передачи по фиг. ; на фиг. 6 - 8 - варианты конструктивного исполнения передачи с водилом в виде торцового кулачкаj на фиг. 9 . конструкция передачи с подвижным в осевом направлении центральным колесом; на фиг. 10 кинематическая схема передачи с автоматической регулировкой по предельному моменту. .

Планетарная сферическая передача содержит корпус 1, размещенные в нем входной 2 и выходной 3 валы, опоры и 5 которых жестко закрег1лены в корпусе 1. На входном валу 2 установлено водило 6, выполненное в виде полого цилиндра с замкнутым кольцевым пазом на наружной (фиг. 1) или внутренней (фиг. 2) пов1ерхности. Два центральных колеса расположены: первое 7 - в корпусе 1j а второе 8 с коническими торцовыми зубьями ча выходном валу 3. Тела 9 качения,

число которых равно числу зубьев колеса 7, являются зубьями сателлита (воображаемого) и взаимодействуют с кольцевым пазом водила 6 и обоими центральными колесами 7 и 8. В зависимости от формы кольцевого паза возможно несколько зон контакта тел, качения с колесом 8. Для сокращения габаритов передачи и увеличения плог щади контакта тел качения с сопрягаемыми элементами бурты паза выполнены неравными по высоте (фиг. 5), меньший из которых обращен ко второму центральному колесу 8. Кроме того, профиль паза в водилё 6 может быть

15 клиновидным, а тела качения - коническими (фиг. 3).

В качестве варианта конструктивного исполнения водило 6 может быть выполнено в виде торцового кулачка,

° конец 10 выходного вала 3 - сферическим (фиг. 6), а передача снабжена шайбой 11 с наружной и внутренней сферическими поверхностями, сопрягаемыми соответственно со сферичес25ким концом 10 выходного вала 3 непосредственно или через шарики 12 и с телами 9 качения.

В варианте передачи, показанной на фиг. 7 тела 9 качения непосред30ственно контактируют со сферическим концом 10, а шайба 11 расположена вне зоны контакта со сферическим концом 10.

В варианте передачи, показанной

35 на фиг. 8, на торцовой поверхности водила 6 выполнена эксцентричная канавка переменной глубины.

В варианте передачи, показанной на фиг. 9, центральное колесо 7

40 установлено в корпусе подвижно в осевом направлении и удерживается от вращения с помощью пальцев 13 размещенных в пазах корпуса 1 и колеса 7. связанного тягами 14, с обечайкой 15 расположенной вне корпуса 1.

В варианте передачи, показанной на фиг. 10, на внутренней поверхности корпуса 1 и на наружной - колеса 7 выполнены винтовые нарезки соответственно 1б и 17 образуя несамотормозящую винтовую пару.

В осевом направлении центральное колесо подпружинено пружиной 18, затяжка которой может регулировать55ся с помощью винтов 19.

Планетарная сферическая передача работает следующим образом.

При вращении входного вала 2 совместно с , водилом 6 тела 9 качения вынуждены совершать возвратно-поступательное движение вдоль зубьев цент рального колеса 7, периодически (один или несколько раз) входя в зацепление с зубьями центрального коле са 8. Из-за разницы в числах зубьев последнего и числа тел 9 качения центральное колесо 8 и выходной вал 3 вращаются со скоростью и в направлении, которые обусловлены величиной и знаком этой разницы. , Как правило, в системе приводов последовательно с двигателем и редуК тором устанавливается муфта (не показаны) , предохраняющая двигатель и систему от перегрузок. В случае действия нерасчетных нагрузок такая муф та отсоединяет вал двигателя. В пере даче (фиг. 9) при перемещении с помощью обечайки 15 и тяг И центрального колеса 7 последнее выходит из зацепления с телами 9 качения. Реактивный момент корпусом не воспринимается и выходной вал 3 останавливается. 8 передаче по фиг. 10 выход колеса 7 из зацепления происходит автоматически при превышении момента сопротивления заданной величины. При этом центральное колесо 7 начинает под воздействием реактивного и

Л

г 6 1 момента свинчиваться с корпуса 1, сжимая пружину 18, до выхода из зацепления с телами качения. При уменьшении нагрузки колесо 7 возвращается в исходное положение. Технико-экономический эффект предлагаемой сферической планетарной передачи заключается в упроще.иии конструкции, содержащей три основных элемента: водило и два центральных колеса, что увеличивает надежность работы передачи. КПД передачи ожидается не менее 0,9б, а передаточное отношение в одной ступени не ограничивается интерференцией. Дополн14тельный положительный эффект варианта констр укции (фиг. 8) заключается в повышении надежности для малых передаточных отношений (порядка 15). При этом угол поворота тел качения относительно сферического конца 10 достаточно велик (больше 12) и у конструкции по основному варианту (фиг. 6) есть возможность выхода тел качения из зацепления с колесом 7. Возможность принудительного или автоматического разобщения входного и выходного валов также повышает надежность работы передачи.

л

N NN N N NN NN NX4N NX4 NN VC4NN X

i

S

,.-,,-:J,.-,..,l ,/У///У

fii /y / / /jf //y//f

X

i

/ // ///////

,s

Фиг.