Планетарный мотор-редуктор

Изобретение относится к машиностроению и приборостроению, в которых находят применение приводы, конструктивно объединяющие двигатели вращения и редукторы, в частности мотор-редукторы с планетарными зубчатыми передачами. Планетарный мотор-редуктор состоит из двигателя вращения и редуктора с планетарной зубчатой передачей. Редуктор с планетарной зубчатой передачей размещен внутри ротора (1) двигателя и содержит два центральных колеса (13, 16), расположенные в параллельных плоскостях, сателлит, водило (5) и муфту (15). Водило (5) соединено с ротором (1) посредством муфты (15), расположенной между центральными колесами (l3, 16). Изобретение позволяет повысить эффективность использования рабочего пространства мотор-редуктора, упростить конструкцию за счет совмещения нескольких функций одними деталями. 3 ил.

 

Изобретение относится к областям машиностроения и приборостроения, в которых находят применение приводы, конструктивно объединяющие двигатели вращения и редукторы, в частности мотор-редукторы с планетарными зубчатыми передачами.

Известен планетарный торцовый мотор-редуктор (Россия, патент №2150623 С1, F16H 1/32, Н02К 7/116, опубл. 10.06.2000), содержащий двигатель и редуктор в виде планетарной зубчатой передачи, включающей пару центральных колес, расположенных в параллельных плоскостях, водило, жестко соединенное с ротором, и сателлит. Недостатком данного устройства является то, что его объем определяется расположенными последовательно объемами электродвигателя и редуктора, что ведет к завышенному аксиальному размеру мотор-редуктора. Указанное устройство выбрано в качестве прототипа.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в создании мотор-редуктора с минимальными массогабаритными показателями.

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, состоит в повышении эффективности использования рабочего пространства мотор-редуктора при сохранении его технических характеристик и в упрощении конструкции за счет совмещения нескольких функций одними деталями.

Это достигается тем, что в планетарном мотор-редукторе, содержащем двигатель и планетарную зубчатую передачу, включающую пару центральных колес, расположенных в параллельных плоскостях, водило, жестко соединенное с ротором двигателя, и сателлит, новым является то, что зубчатая передача размещена внутри ротора, при этом водило жестко соединено с ротором посредством муфты, расположенной между центральными колесами.

Размещение зубчатой передачи (в данном случае волновой) внутри ротора двигателя известно, например, из патента "Мотор-редуктор" (Германия, №19923877 A1, F16 1/32, опубл. 30.11.2000). Указанное размещение позволяет сократить объем мотор-редуктора до объема двигателя. Однако использование данного подхода применительно к планетарным мотор-редукторам с центральными колесами, лежащими в параллельных плоскостях, и водилом, жестко соединенным с ротором, ведет к усложнению конструкции передачи, так как для фиксации неподвижного центрального колеса в корпусе мотор-редуктора необходимо использовать крепление, которое будет располагаться над другим центральным колесом, что приведет к завышенному радиальному размеру редуктора, ротора и мотор-редуктора в целом. При этом большой объем внутри редуктора останется невостребованным.

Разместить планетарную зубчатую передачу внутри ротора без усложнения конструкции и увеличения габаритов возможно путем жесткого соединения водила с ротором посредством муфты, расположенной между центральными колесами, что позволяет при сохранении работоспособности редуктора более рационально использовать его свободное пространство. При этом фиксация неподвижного центрального колеса осуществляется обычным путем, то есть в месте его расположения. Признаки, характеризующие указанное соединение, в известных решениях заявителем не обнаружены.

Кроме того, в несбалансированных планетарных мотор-редукторах с центральными колесами, лежащими в параллельных плоскостях, муфта является одновременно балансировочной массой, что приводит к упрощению конструкции, уменьшению массогабаритных показателей и повышению качества работы мотор-редуктора.

На фиг.1 изображены только те конструктивные узлы планетарного мотор-редуктора, которые необходимы для пояснения сущности изобретения. На фиг.2 и фиг.3 - то же, сечение А-А и Б-Б соответственно.

Планетарный мотор-редуктор состоит из двигателя вращения и редуктора с планетарной зубчатой передачей.

Для осуществления изобретения не важен физический принцип, на котором работает двигатель вращения, поэтому он представлен только ротором 1.

Редуктор с планетарной зубчатой передачей размещен внутри ротора 1. Он состоит из двух центральных колес 13 и 16, расположенных в параллельных плоскостях, сателлита, водила 5 и муфты 15.

Неподвижное центральное колесо 13 закреплено при помощи штифтов в своем корпусе 4, который, в свою очередь, жестко закреплен в корпусе 3 мотор-редуктора. При этом корпус 4 одновременно является местом расположения опоры 2 ротора 1.

Центральное колесо 16 закреплено при помощи штифтов в выходном валу 6, который крепится к крышке 8 корпуса 3 мотор-редуктора при помощи опор 9 и 10. Кроме того, на выходном валу 6 расположены опора 7 ротора 1 и опора 19 водила 5.

Сателлит состоит из двух жестко соединенных при помощи штифтов шестерен 14 и 17, расположенных в опорах 12 и 18 на водиле 5.

Водило 5 крепится к ротору 1 при помощи муфты 15, расположенной между центральными колесами 13 и 16. Жесткое крепление муфты 15 с ротором 1 обеспечивается соединением с натягом между выступами ротора 1.

Мотор-редуктор работает следующим образом. На ротор 1 действует момент, который передается на водило 5 через муфту 15. Под действием момента водило 5 начинает вращаться в своих опорах 11 и 19 и шестерня 14 сателлита будет обкатываться по неподвижному центральному колесу 13. Шестерни 14 и 17 сателлита, жестко связанные между собой, имеют различное количество зубьев, поэтому на колесо 16, соединенное с выходным валом 6, будет передаваться момент от ротора 1 с передаточным отношением, определяемым по формуле

где Z₃, Z₁ - числа зубьев центральных колес 13 и 16 соответственно;

, Z₂ - числа зубьев шестерен сателлита 14 и 17 соответственно.

Планетарный мотор-редуктор, содержащий двигатель и планетарную зубчатую передачу, включающую пару центральных колес, расположенных в параллельных плоскостях, водило, жестко соединенное с ротором двигателя, и, по крайней мере, один сателлит, отличающийся тем, что зубчатая передача размещена внутри ротора, при этом водило соединено с ротором посредством муфты, расположенной между центральными колесами.