Фрикционная планетарная передача Советский патент 1992 года по МПК F16H13/06 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к механическим передачам трением, и может быть использовано в приводах машин различного назначения.

Большинство известных фрикционных планетарных передач проектируется по схеме 2 К-Н, т.е. содержат два центральных колеса, водило и сателлиты. Различия же между ними заключаются в основном в устройстве, обеспечивающем прижатие фрикционных контактов. Простейшими в этом отношении являются передачи, у которых прижатие фрикционных контактов обеспечивается силами упругости их рабочих элементов. Передача типа 2 К-Н имеет сателлит, выполненный в виде упругого кольца, внутри которого размещается ролик водила. Однако оптимальными эксплуатационными показателями обладают передачи с автоматическим регулированием нормальных сил в зависимости от величины передаваемого вращающего момента.

Недостатком упомянутых устройств является из конструктивная сложность., связанная с наличием специальной системы, преобразующей сигнал о величине вращающего момента в изменение параметров передачи, обеспечивающих оптимальное усилие во фрикционных контактах.

Известны передачи, в которых центральный каток и наружное кольцо связаны кинематической цепью из двух последовательно соединенных роликов, один из которых шарнирно укреплен на водиле, а другой - плавающий, удерживается в клиновом пространстве силами трения.

Данная схема обеспечивает самозатягивание элементов передачи в процессе раi4

СО 1Сл XJ

ч

О

боты без участия дополнительных устройств, находящихся вне передачи.

Недостатком такой конструкции является низкая нагрузочная способность, обусловленная наличием силовых контактов выпуклых цилиндрических поверхностей малого радиуса.

Наиболее близкой к предлагаемому механизму по конструктивным признакам является фрикционная планетарная передача, содержащая водило с установленными на осях роликами, неподвижное центральное колесо с внутренней рабочей поверхностью, центральное колесо с наружной рабочей поверхностью, кольцевой сателлит для взаимодействия с роликами и с наружной рабочей поверхностью центрального колеса, а также дополнительные сателлиты с наружной рабочей поверхностью, размещенные в кольцевых сателлитах для одновременного взаимодействия с внутренними поверхностями последних и неподвижного центрального колеса.

Недостатком конструкции является сравнительно небольшой диапазон передаточных отношений, для которых может быть спроектирована рациональная передача, U 6...7.

Цель изобретения - расширение диапазона передаточных отношений без увеличения ее габаритов и снижения нагрузочной способности,

Эта цель достигается тем, что во фрикционной передаче, содержащей центральные звенья: непожвижное центральное колесо с внутренней рабочей поверхностью и центральное колесо с наружной рабочей поверхностью, водило с установленными на осях роликами, кольцевые сателлиты, взаимодействующие с роликами наружной поверхностью, дополнительные сателлиты с наружной рабочей поверхностью, одновременно взаимодействующие с кольцевыми сателлитами и с одним из центральных колес - сателлиты с наружной рабочей поверхностью имеют дополнительную наружную рабочую поверхность для взаимодействия с центральным колесом с наружной поверхностью, а кольцевые сателлиты предназначены для взаимодействия наружной поверхности с неподвижным центральным колесом.

На фиг. 1 изображена предложенная фрикционная передача (поперечный разрез); на фиг. 2 - продольный разрез этой передачи.

Фрикционная планетарная передача содержит неподвижное центральное колесо 1 с внутренней рабочей поверхностью, центральное колесо 2 с наружной рабочей поверхностью, водило 3 с установленными на осях роликами 4, сателлиты 5 с наружной рабочей поверхностью и кольцевые сателлиты 6.

В режиме редуктора механизм работает

следующим образом.

При приложении вращающего момента к центральному колесу 2 сателлиты 5 за счет сил трения начинают поворачиваться вокруг

своих осей и обкатываться по внутренней поверхности кольцевых сателлитов 6, которые пока неподвижны. Центральное колесо

2и кольцевой сателлит 6 не концентричны, их рабочие поверхности образуют клиновое

пространство. Поэтому сателлит 5 стремится отодвинуть сателлит 6 от центрального колеса 2. Однако этому противодействует сила реакции, приложенная к кольцевому сателлиту б со стороны центрального колеса

1, которая должна быть уравновешена реакцией колеса 2 на сателлит 5. В результате при начальном этапе движения происходит выбор зазоров и взаимное прижатие рабочих поверхностей всех фрикционных колес

1,2 и сателлитов 5, 6. При этом также за счет взаимодействия сателлитов 6 и роликов 4 прикладывается вращающий момент к во- дилу 3.

Если момент на ведущем центральном

колесе 2 достаточен для преодоления момента сопротивления на выходе, то система роликов 4 и сателлитов 5, 6 вместе с водилом

3начинает вращаться вокруг оси центральных колес. Передаточное число механизма

(фиг. 1-2), U 10.

Передача (фиг. 1, 2) может работать и в режиме мультипликатора, При этом по приложении вращающего момента к водилу 3 ролики 4 стремятся развернуть кольцевые

сателлиты 6 относительно их точек контакта с центральным колесом 1. Этому препятствуют сателлиты 5. В результате в системе возникают силы, обеспечивающие натяжение во всех фрикционных контактах, необходимое для работы фрикционной

планетарной передачи.

Предложенная фрикционная передача позволяет расширить диапазон передаточных чисел (до значений U S 15..,20) по сравнению с прототипом (U 6...7) при заданных радиальных габаритах и постоянном моменте на выходном валу редуктора. Указанное свойство дает возможность применять редуктор в приводах вместо двухступенчатых передач либо в сочетании с более быстроходным двигателем, что в конечном итоге обеспечивает снижение габаритов и веса изделия.

Формула изобретения Фрикционная планетарная передача, содержащая неподвижное центральное колесо с внутренней рабочей поверхностью, центральное колесо с наружной рабочей поверхностью, водило с установленными на осях роликами, кольцевые сателлиты для взаимодействия наружной поверхности с роликами, сателлиты с наружной рабочей поверхностью, размещенные в кольцевых сателлитах для взаимодействия с внутренними поверхностями последних, о т л и ч а0

ю щ а я с я тем, что, с целью расширения кинематических возможностей за счет увеличения диапазона передаточных отношений, сателлиты с наружной рабочей поверхностью имеют дополнительную наружную рабочую поверхность для взаимодействия с центральным колесом с наружной рабочей поверхностью, а кольцевые сателлиты предназначены для взаимодействия наружной поверхности с неподвижным центральным колесом.

Использование: механические передачи трением для расширения возможных переточных отношений. Сущность изобретения: передача содержит центральные колеса, водило с роликами, сателлиты 5 с наружной основной и дополнительной рабочими поверхностями и кольцевые сателлиты 6, Под действием момента ролик, воздействуя на кольцевой сателлит 6, смещает его относительно сателлита 5 путем поворота вокруг точки контакта кольцевого сателлита 6 с центральным неподвижным колесом. В результате сателлит 5 оказывается зажатым в клиновом пространстве между сателлитом 6 и подвижным центральным колесом, что обеспечивает нормальные силы во фрикционных контактах, необходимые для передачи движения за счет сил трения. 2 ил. сл С

h1

(йиг.2

5Г jDue.1