Редуктор орбитальный (варианты)

Изобретение относится к машиностроению, в частности к редуктору с соосными ведущим и ведомым валами. Редуктор орбитальный содержит корпус, в котором установлены быстроходный и тихоходный валы (4, 5). Группа роликов (13) установлена в соответствующих отверстиях на окружности боковой крышки (3) корпуса. В диске (11) размещены ролики (12), равномерно расположенные по окружности с центром на оси (8) тихоходного вала (5). На палец (7) надето звено, связывающее ролики (12, 13), которое выполнено в виде диска (9) и роликов (10). При вращении быстроходного вала (4) диск (9) совершает орбитальное движение. Поскольку ролики (10) зацеплены с роликами (12, 13), вал (5) вращается. Передаточное отношение i в данном редукторе может быть в пределах от 3,5:1 до 3000:1. Для изменения i в указанных пределах достаточно изменить число роликов в дисках (9, 11) и в крышке (3) корпуса. Технический результат заключается в том, что редуктор выполнен без зубчатых колес, при этом он значительно проще и надежнее в работе известных традиционных редукторов. 4 н. и 2 п. ф-лы, 8 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к редуктору с соосными ведущим и ведомым валами, и может быть использовано для замены редукторов двух, трех, четырех ступенчатых, червячных, планетарных и волновых.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является редуктор, содержащий соосно установленные в корпусе ведущий и ведомый валы, два зубчатых колеса с внутренним зацеплением, одно из которых соосно закреплено на ведомом валу, а другое ведущее установлено на пальце ведущего вала с возможностью вращения пальца во внутреннем отверстии ведущего колеса, при этом ось пальца параллельно смещена относительно оси ведущего вала; редуктор снабжен второй парой зубчатых колес с внутренним зацеплением, одно из которых установлено соосно ведущему валу и закреплено на корпусе, а другое установлено соосно пальцу и закреплено на ведущем колесе; колесо с внутренними зубьями, закрепленное на корпусе, выполнено из роликов, установленных параллельно зубьям ведущего колеса в отверстиях корпуса, равномерно расположенных по окружности, совпадающей с осями отверстий; ведомое колесо с внутренними зубьями выполнено из роликов, установленных параллельно зубьям ведущего колеса в отверстиях венца и диска, равномерно расположенных по окружности, совпадающей с осями отверстий, см. Заявку №2005107155 (008641) от 14.03.05. г., пункты 1; 5; 6 формулы изобретения.

Основным недостатком в указанном редукторе является наличие пары зубчатых колес, технически трудновыполнимых, поскольку для уменьшения трения в зацепляемых парах необходимо зубчатые колеса изготовить из высококачественной стали с высокой твердостью и зеркальной поверхностью зуба. Задачей настоящего изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности работы редуктора.

Поставленная задача решается тем, что редуктор орбитальный, содержащий соосно установленные в корпусе быстроходный и тихоходный валы, диск, закрепленный на тихоходном валу, две группы роликов, связанные между собой посредством звена, установленного на пальце быстроходного вала, относительно оси которого ось пальца параллельно смешена; одна группа роликов установлена в отверстиях диска, равномерно расположенных по окружности с центром на оси вала, а другая группа роликов установлена в соответствующих отверстиях на окружности боковой крышки корпуса, согласно изобретению имеет звено, связывающее две группы роликов, выполненное в виде диска с отверстиями, в которых установлены ролики третьей группы, выступающими своими концами зацепленные с роликами диска тихоходного вала и роликами крышки корпуса, при этом окружности, на которых расположены ролики трех групп, в зацеплениях имеют внутреннее касание и диаметры, соответствующие неравенствам

d₁>d₃; d₃>d₂ и равенству d₁+d₂=2d₃; где

d₁ - диаметр окружности, на которой расположены ролики одной группы;

d₂ - диаметр окружности, на которой расположены ролики другой группы;

d₃ - диаметр окружности, на которой расположены ролики третьей группы.

Поставленная задача решается также тем, что ролики, расположенные по окружности наименьшего диаметра, установлены в отверстиях крышки корпуса.

Поставленная задача решается также тем, что ролики, расположенные по окружности наименьшего диаметра, установлены в отверстиях диска тихоходного вала.

Поставленная задача решается также тем, что редуктор орбитальный, содержащий соосно установленные в корпусе быстроходный и тихоходный валы, диск, закрепленный на тихоходном валу, две группы роликов, связанные между собой посредствам звена, установленного на пальце быстроходного вала, относительно оси которого ось пальца параллельно смещена; одна группа роликов установлена в отверстиях диска, равномерно расположенных по окружности с центром на оси вала, а другая группа роликов установлена в отверстиях боковой крышки корпуса, равномерно расположенных по окружности с центром на той же оси, согласно изобретению имеет звено, связывающее две группы роликов, выполненное в виде диска с отверстиями, расположенными на двух концентрических окружностях с центром на оси диска, в которых установлены ролики третьей и четвертой группы, выступающими своими концами зацепленные с роликами диска тихоходного вала и роликами крышки корпуса, при этом окружности, на которых расположены ролики четырех групп, в зацеплениях имеют внутреннее касание.

Поставленная задача решается также тем, что редуктор орбитальный, содержащий соосно установленные в корпусе быстроходный и тихоходный валы, диск, закрепленный на тихоходном валу, две группы роликов, связанные между собой посредством звена, установленного на пальце быстроходного вала, относительно оси которого ось пальца параллельно смещена; одна группа роликов установлена в отверстиях диска, равномерно расположенных по окружности с центром на оси вала, а другая группа роликов установлена в отверстиях боковой крышки корпуса, равномерно расположенных по окружности с центром на той же оси; звено, связывающее две группы роликов, выполненное в виде диска с отверстиями, в которых установлены ролики третьей группы, выступающими своими концами зацепленные с роликами диска тихоходного вала и роликами крышки корпуса, согласно изобретению имеет окружности, на которых расположены ролики трех групп, в зацеплениях не касательные, и их диаметры соответствуют неравенствам

d₁>d₃; d₃>d₂ и равенству d₁+d₂=2d₃; где

d₁ - диаметр окружности, на которой расположены ролики одной группы;

d₂ - диаметр окружности, на которой расположены ролики другой группы;

d₃ - диаметр окружности, на которой расположены ролики третьей группы.

Поставленная задача решается так же тем, что редуктор орбитальный, содержащий соосно установленные в корпусе быстроходный и тихоходный валы, диск, закрепленный на тихоходном валу, две группы роликов, связанные между собой посредством звена, установленного на пальце быстроходного вала, относительно оси которого ось пальца параллельно смещена; одна группа роликов установлена в отверстиях диска, равномерно расположенных по окружности с центром на оси вала, а другая группа роликов установлена в отверстиях боковой крышки корпуса, равномерно расположенных по окружности с центром на той же оси; звено, связывающее две группы роликов, выполненное в виде диска с отверстиями, расположенными на двух концентрических окружностях с центром на оси диска, в которых установлены ролики третьей и четвертой группы, выступающими своими концами зацепленные с роликами диска тихоходного вала и роликами крышки корпуса, согласно изобретению имеет окружности, на которых расположены ролики четырех групп, в зацеплениях не касательные.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен редуктор орбитальный в разрезе.

На фиг.2 и 3 изображены зацепления в плоскостях А-А и Б-Б на фиг.1.

На фиг.4 изображен вариант выполнения редуктора орбитального.

На фиг.5 изображено связывающее звено редуктора орбитального.

Фиг.6 вычерчена для реферата.

На фиг.7 изображен вариант редуктора.

На фиг.8 изображен вариант зацепления роликов редуктора.

Редуктор орбитальный содержит корпус, состоящий из кольца 1 и двух боковых крышек 2 и 3, быстроходный вал 4, тихоходный вал 5, вал 6 с пальцем 7, ось 0 которого параллельно смещена относительно общей оси 8 валов 4, 5, 6. В диске 9 выполнены отверстия одного диаметра, равнорасположенные по окружности, в которых установлены ролики 10, выступающие с двух сторон диска. Диск 11, закрепленный на тихоходном валу 5, содержит отверстия, равнорасположенные по окружности с центром на оси 8 вала 5, в которые запрессованы ролики 12, выступающими своими концами зацепленные с роликами 10.

В крышке 3 выполнены отверстия, равнорасположенные по окружности с центром на оси 8, в которые запрессованы ролики 13, выступающими концами зацепленные с роликами 10. Диск 11 установлен в кольце 1 на игольчатых роликах 14. Между крышкой 3 и диском 11 установлено кольцо 15. Вал 4 скреплен с валом 6 штифтами 16. Кольцо 1 скреплено с крышками 2 и 3 шпильками 17 и гайками 18. Окружность диаметра d₃ с центром на оси 0 в зацеплениях имеет внутреннее касание в точках 0₁ и 0₂ (фиг.2 и 3) с окружностями 19 и 20 диаметров d₁ и d₂ с центрами на оси 8. Но могут быть и не касательные, см. фиг.8. Указанные диаметры соответствуют неравенствам d₁>d₃; d₃>d₂ и равенству d₁-d₃=d₃-d₂ или d₁+d₂=2d₃. Ролики 12 (фиг.1) и ролики 13 (фиг.4) расположены по окружности наименьшего диаметра d₂. Отличия между разными вариантами редукторов - качественные. Например редуктор, изображенный на фиг.1, может иметь передаточные отношения от быстроходного вала к тихоходному от 3,5:1 до 11:1. Редуктор, изображенный на фиг.7, может иметь передаточные отношения от быстроходного вала к тихоходному от 50:1 до 500:1.

Для надежной работы редуктора необходимо выполнять правила установки роликов в отверстиях. Длина б запрессованной в отверстие части ролика должна быть в среднем 1,5 диаметра ролика (б=1,5 dp, фиг.5). Если диск изготовлен из алюминиевого сплава, то б=2 dp. Средняя длина а выступающей части ролика должна быть 0,9 dp (а=0,9 dp). При установке ролика в отверстие должен быть обеспечен гарантированный натяг 0,003...0,005 мм. Допускается небольшой гарантированный зазор величиной 0,003 мм только в ряде случаев, например при dp=10 мм и более.

Редуктор, изображенный на фиг.7, содержит кольцо 21, крышки 22 и 23, тихоходный вал 24, диск 25, закрепленный на тихоходном валу, диск 26, надетый на палец 7, и ролики 27, установленные в отверстиях диска на двух концентрических окружностях с центром на оси 0. Ролики 12 и 13 размещены в отверстиях соответственно диска 25 и крышки 23, равномерно расположенных по окружностям с центром на оси 8, при этом оси отверстий совпадают с указанными окружностями.

Окружности, на которых расположены ролики 12, 13 и 27, в зацеплениях роликов могут иметь внутреннее касание и могут быть не касательные (фиг.8.). Во всех случаях ролики, расположенные на окружностях наименьшего диаметра, могут быть установлены как на крышке корпуса, так и на диске тихоходного вала.

Два диска 9 и 11 (фиг.1) и диски 25 и 26 (фиг.7), сложенные вместе, должны иметь толщину на 0,02...0,03 мм меньше фактической толщины кольца 1 (фиг.1) и 21 (фиг.7). Данное условие обеспечивает направление указанных дисков между поверхностями боковых крышек корпуса с целью недопущения осевого перекоса тихоходного вала.

Технический результат заключается в том, что предложенный данный редуктор в сравнении с традиционными редукторами при тех же технических данных имеет массу в 5...10 раз меньше, а стоимость изготовления его по предварительным оценкам в 10 раз меньше. Редуктор не содержит зубчатых колес.

1. Редуктор орбитальный, содержащий соосно установленные в корпусе быстроходный и тихоходный валы, диск, закрепленный на тихоходном валу, две группы роликов, связанные между собой посредством звена, установленного на пальце быстроходного вала, относительно оси которого ось пальца параллельно смещена, одна группа роликов установлена в отверстиях диска, равномерно расположенных по окружности с центром на оси вала, а другая группа роликов установлена в соответствующих отверстиях на окружности боковой крышки корпуса, отличающийся тем, что звено, связывающее две группы роликов, выполнено в виде диска с отверстиями, в которых установлены ролики третьей группы, выступающими своими концами зацепленные с роликами диска тихоходного вала и роликами крышки корпуса, при этом окружности, на которых расположены ролики трех групп, в зацеплениях имеют внутреннее касание и диаметры, соответствующие неравенствам

d₁>d₃; d₃>d₂

и равенству

d₁+d₂=2d₃,

где d₁ - диаметр окружности, на которой расположены ролики одной группы;

d₂ - диаметр окружности, на которой расположены ролики другой группы;

d₃ - диаметр окружности, на которой расположены ролики третьей группы.

2. Редуктор по п.1, отличающийся тем, что ролики, расположенные по окружности наименьшего диаметра, установлены в отверстиях крышки корпуса.

3. Редуктор по п.1, отличающийся тем, что ролики, расположенные по окружности наименьшего диаметра, установлены в отверстиях диска тихоходного вала.

4. Редуктор орбитальный, содержащий соосно установленные в корпусе быстроходный и тихоходный валы, диск, закрепленный на тихоходном валу, две группы роликов, связанные между собой посредством звена, установленного на пальце быстроходного вала, относительно оси которого ось пальца параллельно смещена, одна группа роликов установлена в отверстиях диска, равномерно расположенных по окружности с центром на оси вала, а другая группа роликов установлена в отверстиях боковой крышки корпуса, равномерно расположенных по окружности с центром на той же оси, отличающийся тем, что звено, связывающее две группы роликов, выполнено в виде диска с отверстиями, расположенными на двух концентрических окружностях с центром на оси диска, в которых установлены ролики третьей и четвертой групп, выступающими своими концами зацепленные с роликами диска тихоходного вала и роликами крышки корпуса, при этом окружности, на которых расположены ролики четырех групп, в зацеплениях имеют внутреннее касание.

5. Редуктор орбитальный, содержащий соосно установленные в корпусе быстроходный и тихоходный валы, диск, закрепленный на тихоходном валу, две группы роликов, связанные между собой посредством звена, установленного на пальце быстроходного вала, относительно оси которого ось пальца параллельно смещена, одна группа роликов установлена в отверстиях диска, равномерно расположенных по окружности с центром на оси вала, а другая группа роликов установлена в соответствующих отверстиях на окружности боковой крышки корпуса, звено, связывающее две группы роликов, выполненное в виде диска с отверстиями, в которых установлены ролики третьей группы, выступающими своими концами зацепленные с роликами диска тихоходного вала и роликами крышки корпуса, отличающийся тем, что окружности, на которых расположены ролики трех групп, в зацеплениях не касательные, а их диаметры соответствуют неравенствам

d₁>d₃; d₃>d₂

и равенству

d₁+d₂=2d₃,

где d₁ - диаметр окружности, на которой расположены ролики одной группы;

d₂ - диаметр окружности, на которой расположены ролики другой группы;

d₃ - диаметр окружности, на которой расположены ролики третьей группы.

6. Редуктор орбитальный, содержащий соосно установленные в корпусе быстроходный и тихоходный валы, диск, закрепленный на тихоходном валу, две группы роликов, связанные между собой посредством звена, установленного на пальце быстроходного вала, относительно оси которого ось пальца параллельно смещена; одна группа роликов установлена в отверстиях диска, равномерно расположенных по окружности с центром на оси вала, а другая группа роликов установлена в отверстиях боковой крышки корпуса, равномерно расположенных по окружности с центром на той же оси, звено, связывающее две группы роликов, выполненное в виде диска с отверстиями, расположенными на двух концентрических окружностях с центром на оси диска, в которых установлены ролики третьей и четвертой групп, выступающими своими концами зацепленные с роликами диска тихоходного вала и роликами крышки корпуса, отличающийся тем, что окружности, на которых расположены ролики четырех групп, в зацеплениях не касательные.