Планетарный редуктор

 

Изобретение относится к машиностроению . С целью увеличения ресурса и снижр ния динамических нагрузок путем замены эвольвентного прямозубого зацепления на неэвольвентное винтовое планетарный редуктор содержит тихоходный и быстроходный валы 1,3.эксцентрично установленный на последнем двухвенцовый сателлит 8 два центральных колеса 13, 15, одно из которых заторможено а другое соединено с валом 1 зубчатые венцы последних и сателлита размещены в одной поперечной плоскости, зубья этих колес образованы винтовыми пазами круглого сечения с наклоном в одну сторону, а двухслойные полые ролики 28 ФИКСИРУЮТСЯ сепараторами в винтовых пазах центральных колес 13,15 В сепараторах установлены сферические подпятники, торцы роликов 28 имеют ответные сферические пяты с буртиками, размещенными в кольцевых канавках внешнего слоя роликов 28, а каждый из последних собран в предварительно напряженный силовой блок со сжатым внутренним слоем и растянутым внешним Вращение вала 3 приводит в пла нетарное движение сателлит 8, который, обкатываясь по колесу 13, приводит во вращение колесо 15 с валом 1 1 з п ф-лы, 6 ил СП с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 16 Н 1/32

ГОСУДА Р СТ В Е ННЫ и КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ос (л) фь

Q)

1 М

77 75 !5 Ю !я

5 ! г ь

Фиг! (21) 4448015/28 (22) 24.06.88 (46) 15.03.91. Бюл. N 10 (71) Производственное обьединение "Ново краматорский машиностроительный завод" (72) В, Н. Стрел ь ни ко в (53) 621.833.6(088.8) (56) Патент США М 3451290, кл. F 16 Н 1/32, 1969. (54) ПЛАНЕТАРНЫЙ РЕДУКТОР (57) Изобретение относится к машиностроению. С целью увеличения ресурса и снижения динамических нагрузок путем замены эвольвентного прямозубого зацепления на неэвольвентное винтовое планетарный редуктор содержит тихоходный и быстроходный валы 1,3, эксцентрично установленный на последнем двухвенцовый сателлит 8. два центральных колеса 13, 15, одно из которых

„„5UÄÄ 1634876 А1 заторможено, а другое соединено с валом 1, зубчатые венцы последних и са1еллита размещены в одной поперечной плоскости, зубья этих колес образованы винтовыми пазами v,ðóãëîão сечения с наклоном в одну сторону, а двухслойные полые ролики 28 фиксипу1отся сепараторами в винтовых пазах центральных колес 13,15. В сепараторах установлены сферические подпятники, торцы роликов 28 имеют ответные сферические пяты с буртиками, размещенными в кольцевых канавках внешнего слоя роликов 28, а каждый из последних собран в предварительно напряженный силовой блок со сжатым внутренним слоем и растянутым внешним. Вращение вала 3 приводит в планетарное движение сателлит 8, который, обкатываясь по колесу 13, приводит во вращение колесо 15 с валом 1. 1 з.п. ф-лы, 6 ил, 1634876

Изобретение относртся к машиностроению.

Цель изобретения — увеличение ресурса и снижение динамических нагрузок путем замены в редукторе прямозубого эвольвентного зацепления на неэвольвентное винтовое.

На фиг.1 изображен планетарный редуктор, осевой разрез; на фиг,2 — разрез

А — А на фиг,1 (овальность торцовых профилей зубьев и роликов условно не показана); на фиг.3 — зубчатый венец сателлита (совмещен с нормальным сечением); на фиг.4— формообразующая поверхность зубьев колес; на фиг.5 — ролик в сборе; на фиг.6— элемент зацепления сателлита с центральными колесами, Планетарный редуктор содержит тихоходный вал 1, установленный на подшипниках 2, и быстроходный вал 3, установленный на подшипниках 4 и 5 соосно с тихоходным валом 1. На эксцентричной шейке 6 быстроходного вала 3 установлены подшипники 7, которые служат опорой сателлита 8 с двумя зубчатыми венцами 9 и 10. Ось 11 сателлита

8 удэ:-=на от оси 12 редуктора на величину зксцентриситетэ г .и.- .>альное колесо 13 с зубчатым венцом установлено на корпусе

14, центральное колесо 15 с зубчатым венцом соединено с тихоходным валом 1. Зубчатые венцы центральных колес 13 и 15 и зубчатые венцы 9 и 10 сателлита 8 размещены в одной поперечной плоскости. Зубья

16 и 17 (фиг.2) венцов центральных колес 15 и 13 и зубья 18 и 19 (фиг,3) венцов 9 и 10 сателлита 8 образованы винтовыми пазами

20 и 21 (фиг.4) круглого сечения с наклоном в одну сторону, Формообразование зубьев может быть осуществлено по методу непрерывной обкатки нэ зуборезном оборудовании. Нэ корпусе 14 и крышке 22 выполнены цилиндрические глухие отверстия 23 и 24.

На фланце тихоходного вала 1 и кольце 25 выполнены цилиндрические глухие отверстия 26 и 27. Корпус 14 и крышка 22 с отверстиями 23 и 24, а также фланец вала 1 и кольцо 25 с отв рсти ми 26 и 27 являются сепараторами, ф«ксирующими двухслойные полые ponж .и 28 в винтовых пазах 20 центральных колес 13 и 15. Диаметр отверстий 23, 24, 26 и 27 превосходит внешний диаметр роликов 28, позволяя последним сэмоустанавливаться в зацепление. В сепараторах внутри отверстий 23, 24, 26 и 27 установлены сферические подпятники 29 (фиг,5). Торцы двухслойных полых роликов

28 имеют ответные подпятникам сферические пяты 30 с буртами 31, размещенными в кольцевых каналкэх 32 внешнего слоя 33 роликов 28, а кэж:. ьlé из последних собран в предварительно напряженный силовой блок со сжатым пятами 30 внутренним слоем 34 и растянутым внешним слоем 33. Радиусы сферических поверхностей 35 на

5 пятах 30 меньше радиусов сферических поверхностей 36 подпятников 29. В отверстиях 23, 24, 26 и 27 сепараторов выполнены кольцевые канавки, в которых установлены упругие кольца 37 из упругого износостой10 кого материала. например полиуретана, удерживающие ролики ненагруженного редуктора в заданном положении. Уравновешивание эксцентрично установленных масс в конструкции редуктора осуществляется с

15 помощью балансиров (не показаны), установленных в плоскостях 38 и 39.

На фиг.3 и 6 приняты в следующие обозначения: d — внешний диаметр упругих роликов — основной параметр зацепления; dc1—

20 диаметр вершин зубьев сателлита: бсг — диаметр вершин зубьев солнечного колеса; do1— диаметр центров образующих зубьев сателлита; do2 — диаметр центров образующих солнечного колеса; Ri — радиус образующей

25 окружности зубьев сателлита; R2 — радиус образующей окружности солнечного колеса; г1 — радиус скругления головок зубьев сателлита; гг — радиус скругления головок зубьев солнечного колеса; f. — зксцентриси30 тет редуктора; z1, z2, гз, z4 — числа зубьев 18, 19, 16 и 17 на венцах сателлита и центральных колесах;/3 — угол наклона зубьев, Основные соотношения размеров элементов зацепления редуктора следующие.

35 Диаметры центров образующих сателлита и солнечного колеса:

do1= k1 dz1/cos р;

do2 = k1 dz2/cos j3, где k1 = 0,4 — 0,5 — коэффициент, определя40 ющий толщину зубьев у вершины.

Эксцентриситет редуктора е = kzd/cos p, где k2 = 0,23 — 0,25 — коэффициент,учитыва45 ющий величину эксцентриситета редуктора.

Диаметр вершин зубьев сателлита и солнечного колеса:

50 de1 = do1 А1 б:

de2= do2- Лг d. где Л1= 0,04 — 0,18, Ьг =0,0-0,10- коэффициенты определяющие высоту зубьев сателлита и солнечного колеса;

55 < =2(1 +Ч1):

R2 = — (1 + И), d

1634876 где < 1= 0,02 — 0,10,

0,06)d.

Минимальный радиальный злзор между вершинами зубьев

då2 <1е1

< мин — -- — — — — Е .

Максимальный суммарный радиальный зазор в ненагруженном зацеплении дмакс = + R1 + 2

do2 d01

Максимальное значение у, л!I наклона

/) не следует увеличивать более 20- 25 При более высоких значениях у<ля /1 не н;1бл<о дается значительного повышения плавности работы зацепления. Y K0пег с малым числом зубьев высокая плавность рлбпты наступает при/) = 2Ь", а у колес с большил< числом зубьев — уже при 3 = 20". С y<ep

Редуктор работает следующим образом, Вращающийся с углонои скоростью

<01 быстроходный нал 3 эксцентричнои шейкой 6 сообщэет планетарное движение сателлиту 8. Зубья 19 сателпи гл:1лцеппяются с роликами 28, установленными на неподвижном центральном колесе 13, обеспечивая качение са<еллита 8 по центрат<ьному колесу 13. Зубчатым венцом 9 сателлит 8 воздействует нл ролики 28, установленные на центрлпш<ом колесе 15, приводя последнее во вращение.

При минимальных разностях зубьев 2з—

z1 = 24 - кз =- 1 передаточное отношение редуктора имеет максимальное значение

U=z2 гэ.

Исключение эоольвентных зубьев, внутреннее зацепление с малой разностью которых не эффективно из-за неблагоприятных условии зацепления, позволяет обес5

55 печить рлэность зубьев во внутреннем зацеплении, равную единице, ч о дает возможность уменьшить величину эксцентриситетл редуктора, снизив динамические нагрузки на подшипник 7 сателлита 8.

Исполнение зубьев колес наклонными за счет увеличения коэффициента перекрытия и замены центрального удара при входе н элцепление прямозубых колес на л1е«ее жесткий внецентренный позволяет повысить плавность работы передачи. Кинематическля подвижность роликов 28 в пределах зацепления, т.е. <1озл1ожность перемещения н пределах угла поворота клсаBи>IT0н0Й К0Н 1лv тHОЙ flиHHH 00 длине зуба центрального колеся, достигаемая зл счет конструктивных tl<.o (фиг,5), познопяе1 роликам самоустлнан<<инлться н процегсе обклть<нлния 110 зуб<,ям, что сних(л<1т из<<ос, погышлет г1плвногть нагружения зубьев в процессе входа-выхода р1<1<1к<1в иэ зацепления II увеличивает коэффици нт перел 1зь<тия.

Выполнение роликов 28 полыми повыШянт ПОдятПИЬЧ1стЬ ПОСЛЕДНИХ. СПОСобСтвуя некоторой кол1пенслции погрешностей редук<011л, нырлннивяет рагпредепение няI рузк и л1ежду зубьями и 00 длине кон<а r Tíblõ пиний Сборк 1 каждого ропикл

?8 н предвлригельно íлп1гяженный силовой

Ь

Ко«структивные особенности редуктора п(1вь1шают ресург. и снижают динамические нлгрузки.

Формула изобретения

1. Планетарный редуктор, содержащий тихоходный и быстроходный валы, эксцентрично установленный ня последнем двухненцовый са<åë

2. Редуктор по п,1, отличающийся тем, что о сепараторах установлены сфери1634876

Фиг Я ческие подпятники, торцы двухслойных полых роликов имеют ответные подпятникам сферические пяты с буртиками, раэмещеннйми в кольцевых канавках внешнего слоя роликов, а каждый из последних собран в предварительно напряженный силовой блок со сжатым пятами внутренним слоем и растянутым внешним. е

А-Я

1634876

Фиг, 5

1634876

Фиг.б

Составитель М.Волков

Техред М.Моргентал Корректор M.MàêñèìèUjèíåö

Редактор А.Огар

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород. ул.Гагарина, 101

Подписное

Заказ 741 Тираж 388 тк ытиям и и ГКНТ ССО

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5