Планетарный редуктор Советский патент 1982 года по МПК F16H1/28 

1

Изобретение относится к машиностроению, в частности к зубчатым пе-, редачам.

Известен механизм двухволновой соосной зубчатой передачи, содержащий кулачковый генератор, гибкое звено с зубьями, шарики, неподвижное зубчатое колесо. При вращении генератора он кулачком и шариками обкатывает гибкое ведомое звено по неподвижному колесу l .

Наличие гибких элементов обуславливает недостаточно высокую долговечность механизма.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является планетарный редуктор, содержащий корпус, размещенные в нем входной и выходной валы, установленные на них центральные колеса и зацепляющиеся с ними сателлиты 2J.

В силу того, что сателлиты для получения больших передаточных отношений выполнены двухвенцовыми, редуктору свойственны значительные осевые габариты.

Цель изобретения - сокращение осевых габаритов, повышение передаточного отношения при равномерном вращении выходного вала, а также получение периодического равноускоренного вращения последнего.

Поставленная цель достигается тем, что в планетарном редукторе, содержащем корпус, входной и выходной валы, установленные на них центральные колеса и зацепляющиеся с ними сателлиты, в корпусе выполнен замкнутый паз, а сателлит снабжен эксцентричным пальцем, взаимодействующим с пазом.

При этом одно центральное колесо может быть выполнено с внутренними зубьями и связано с входным валом« другое центральное колесо выполнено с наружными зубьями и установлено на выходном валу, число его зубьев Z выбрано согласно зависимости Z KZ,tP, где Z - число зубьев сателлита; К, Р - натуральные числа а форма паза описана уравнениями R . R f г (R4 г)cos 7 у «(R + r)sin :;- - ds in декартовы координаты п за; ф - угловой параметр; d - эксцентриситет пальца; R и г - соответственно радиусы основных окружностей центрального колеса с ружными зубьями и сате литом. Центральное колесо может быть в полнено с наружными зубьями и связано с входным валом, другое центральное колесо выполнено с внутрен ними зубьями и связано с выходным лом, число его зубьев Z/ выбрано с гласно зависимости 2.- , а форма паза может быть описана урав нениями X ( г)cos + dcos у (R - r)sin dsin где R , - радиус основной окружност центрального колеса с вну ренними зубьями. Однако центральное колесо може быть выполнено с внутренними зубья и связано с входным валом, другое центральное колесо выполнено с наружными зубьями и установлено на ходном валу, а форма паза описана уравнениями x(Rfr)cos(f -dcos y(R + r)sin(f -dsin На фиг. 1 представлен планетар редуктор, общий вид; на фиг. 2 то же, с периодическим равноускор ным вращением выходного вала, общий вид. Планетарный редуктор содержит корпус 1, в котором размещены входной (не показан) и выходной 2 валы и выполнен замкнутый паз 3. Центральные колеса с наружными t и внутренними 5 зубьями могут быть связаны порознь как с входным, так и с выходным 2 валом. С центральными колесами 4 и 5 зацепляются сателлиты 6, снабженные эксцентричными пальцами 7 с подшипниками 8, взаимодействующими с пазом 3- Перемычки 9 служат для соединения частей корпуса 1, разделенных пазом 3. Планета)ный редуктор работает следующим образом. Вращение с входного вала передается на одно из центральных колес. Пусть таким колесом будет колесо 5 с внутренними зубьями. Вращение последнего передается сателлиту 6. Если бы форма паза представляла замкнутую через ЗбО эпициклоиду, то при условии,что число зубьев Z центрального колеса k с наружными зубьями равно Z KZ.J, где Z - число зубьев сателтмта 6 (или радиус делительной окружности R центрального колеса t кратен радиусу г сателлита 6), последний обкатывался бы по центральному колесу k, оставляя его неподвижным. Если же, как в данном случае, оставить эпициклоиду замкнутой, а число зубьев центрального колеса выбрать согласно зависимости Z . Р, то центральное колесо Ц вынуждено будет довернуться в ту или иную сторону на число зубьев Р при полном обороте сателлита 6 вокруг колеса k. Приближенное значение передаточного отношения и редуктора (для Р 1) равно U i2Z -k/k42, где К - число ветвей эпициклоиды (или KCR/r). Работа редуктора будет аналогичной при установке на входной вал центрального колеса с зубьями, а на выходной вал 2 центрального колеса 5 С внутренними зубьями. Форма паза в этом случае будет представлять замкнутую гипоциклоиду, а приближенное значение передаточного отношения (для Р 1) равно ,k/R-2. Осевые габариты планатарного редуктора примерно вдвое меньше, чем у редукторов с двухвенцовыми сателлитами, а передаточное отношение достаточно высокое.

Если угловой параметр ( в уравнении назначить во второй степени, то форма эпициклоиды (или гипоциклоиды) равномерно сжимается (фиг. 2), что вызывает равноускоренное движение центрального колеса, связанного с выходным валом.

Использование предлагаемого планетарного редуктора позволит сократить металлоемкость привода в целом и упростить конструкцию редукторов для получения больших передаточных чисел.

Формула изобретения 1.Планетарный редуктор, содержа щий корпус,размещенные в нем входной и выходной валы, установленные на ни центральные колеса и зацепляющиеся ними сателлиты, отли чающий с я тем, что, с целью сокращения о вых габаритов, в корпусе выполнен ; замкнутый паз, а исходный сателлит снабжен эксцентричным пальцем, взаимодействующим с пазом. 2.Редуктор по п. 1, о т л и чающийся тем, что, с целью обеспечения равномерного вращения выходного .вала, одно центральное колесо выполнено с внутренними зубьями и связано с входным валом, другое центральное колесо выполнено с наружными зубьями и установлено на выходном валу, число его зубьев Z выбрано согласно зависимости Z Р где Z, - число зубьев сателлита, К, Р - натуральные числа, а форма паза описана уравнениями R , R+r R ,,, K(R-vr)cos -cp-dcos R R . . R г - t/, y()sin - -ds I n - 77KrKrr Кг где X, у - декартовы координаты паза ( - угловой параметр;

d - эксцентриситет пальца; R, г - соответственно радиусы

основных окружностей центрального колеса с наружными зубьями и сателлитом,

3. Редуктор по п. 1, о т л и чающи йся тем, что, с целью повышения передаточного отношения, одно центральное колесо выполнено с наружными зубьями и связано с входным валом,другое центральное колесо выполнено с внутренними зубьями и связано с выходным валом, число его зубьев Zj выбрано согласно зависимости Z Р, а форма паза описана уравнениями

/ Кг , . Кг,x()cos( ---p f г. K /n rx. INI y(R4-r)sin-r-oi-dsin --- nK т г к, где R - радиус основной окружности центрального колеса с внутренними зубьями, остальные обозначения по п. 2. k. Редуктор по п. 1, о т л и чающийся тем, что, с целью получения периодического равноускоренного движения выходного вала, одно центральное колесо выполнено с внутренними зубьями и связано с вход ным валом, другое центральное колесо выполнено с наружными зубьями и установлено на выходном валу, а форма паза описана уравнениями x(R-fr)coscf -dco5 Cf y(R4r)sin(f -dsin (f где обозначения согласно п. 2. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Артоболевский И.И. Механизмы в современной технике. М., Наука, 1973, т. 3, с. 517. 2.Кудрявцев В..Н, Планетарные пе-. редачи. М.-Л. Машиностроение, 1966, с. 9, рис. А (прототип).