Устройство для сообщения вращательного движения

Изобретение относится к области космической техники и может быть использовано, например, для сообщения вращательного движения различным механизмам космических летательных аппаратов. Устройство содержит корпус, планетарный многоступенчатый редуктор с двумя предохранительными муфтами (33, 56), с двумя приводными элементами (38, 61), с блоками шестерен (27, 46, 51) и паразитными шестернями. Первая ступень планетарного редуктора включает зубчатое колесо с внутренними зубьями, заторможенное эпициклическое колесо (7), водило (4) с двухвенцовыми сателлитами (5), солнечную шестерню (8) в виде стакана с зубчатой полумуфтой (12) с внутренними зубьями. Вторая ступень планетарного редуктора включает полумуфту (13) с наружными зубьями, эпициклическое колесо (44), солнечную шестерню (21), связанную с первой предохранительной муфтой (33) посредством большой шестерни (22), первой паразитной шестерни (28), первого блока шестерен (27) и малой шестерни (32). Эпициклическое колесо (44) связано со второй предохранительной муфтой (56) посредством второго (46) и третьего (51) блоков шестерен и малой шестерни (55). Первая предохранительная муфта (33) связана с первым приводным элементом (38) посредством большой шестерни (36), второй паразитной шестерни (39) и малой шестерни (37). Вторая предохранительная муфта (56) связана со вторым приводным элементом (61) посредством большой шестерни (59), третьей паразитной шестерни (62) и малой шестерни (60) установленной на выходном валу второй предохранительной муфты. Приводные элементы (38, 61) выполнены с электротормозами. Изобретение позволяет повысить кпд устройства. 1 ил.

 

Изобретение относится к области космической техники и может быть использовано, например, для сообщения вращательного движения различным механизмам космических летательных аппаратов, а также другим механизмам, используемым в народном хозяйстве.

Известно устройство для соообщения вращательного движения, содержащее корпус и размещенные в нем планетарный многоступенчатый редуктор с последовательным расположением ступеней и заторможенное колесо внутренннего зацепления, выходной вал в виде зубчатого колеса с внутренними зубьями, солнечные шестерни, кинематически связанные с водилом предыдущей ступени, а также двухвенцовые сателлиты и приводной элемент [1].

Недостатком известного устройства является невысокий кпд за счет больших потерь в планетарной передаче.

Наиболее близким к изобретению по технической сути - прототипом является устройство для передачи вращательного движения, содержащее корпус и размещенный в нем планетарный многоступенчатый редуктор с последовательным расположением ступеней, с двумя предохранительными муфтами, с двумя приводными элементами, с блоками шестерен и паразитными шестернями, при этом в первую ступень планетарного ряда редуктора входят выходной вал в виде зубчатого колеса с внутренними зубьями у открытого торца, первый и второй сферические подшипники, заторможенное эпициклическое колесо внутреннего зацепления, водило с n двухвенцовыми сателлитами (n=1, 2, 3, 4, …), два упорных подшипника, солнечная шестерня в виде стакана с зубчатой полумуфтой с внутренними зубьями у дна стакана, а во вторую ступень планетарного ряда редуктора входят полумуфта с наружными зубьями и сферической поверхностью у дна стакана первой ступени планетарного ряда редуктора, размещенные с одного торца водила второй ступени в виде вала с n сателлитами (n=1, 2, 3, 4, …), с третьим сферическим подшипником и сферическим упором на втором торце водила, а также эпициклическое колесо с двумя подшипниками, солнечная шестерня второй ступени планетарного ряда редуктора, контактирующая с одного торца со сферическим упором второго торца водила,.

Основной недостаток прототипа заключается в том, что конструкция для сообщения вращательного движения снабжена двумя необратимыми муфтами, сложными по устройству, обладающими низким кпд, что снижает общий кпд привода.

Техническим результатом является повышение кпд устройства. Технический результат достигается тем, что устройстве для сообщения вращательного движения, содержащем корпус, и размещенный в нем планетарный многоступенчатый редуктор с последовательным расположением ступеней, с двумя предохранительными муфтами, с двумя приводными элементами, с блоками шестерен и паразитными шестернями, при этом в первую ступень планетарного ряда редуктора входят выходной вал в виде зубчатого колеса с внутренними зубьями у открытого торца, первый и второй сферические подшипники, заторможенное эпициклическое колесо внутреннего зацепления, водило с n двухвенцовыми сателлитами (n=1, 2, 3, 4, …), два упорных подшипника, солнечная шестерня в виде стакана с зубчатой полумуфтой с внутренними зубьями у дна стакана, а во вторую ступень планетарного ряда редуктора входят полумуфта с наружными зубьями и сферической поверхностью у дна стакана первой ступени планетарного ряда редуктора, размещенные с одного торца водила второй ступени в виде вала с n сателлитами (n=1, 2, 3, 4, …), с третьим сферическим подшипником и сферическим упором на втором торце водила, а также во вторую ступень планетарного ряда редуктора входят эпициклическое колесо с двумя подшипниками, солнечная шестерня второй ступени планетарного ряда редуктора, контактирующая с одного торца со сферическим упором второго торца водила, в отличие от известного во второй ступени планетарного ряда на втором торце солнечной шестерни установлена большая шестерня с четвертым сферическим подшипником, опирающимся на ось, жестко закрепленную в корпусе, выступая из него, при этом ось симметрии указанного сферического подшипника совмещена с плоскостью, перпендикулярной оси симметрии зубчатого венца и проходящей через середину зубчатого венца большой шестерни и зубчатого венца первой паразитной шестерни, взаимодействующей с малой шестерней первого блока шестерен через первую паразитную шестерню, а большая шестерня первого блока шестерен связана с малой шестерней, установленной на выходном валу первой предохранительной муфты, при этом выходной вал первой предохранительной муфты установлен на корпусе посредством подшипников, а входной вал первой предохранительной муфты с установленной на нем большой шестерней взаимодействует с малой шестерней, установленной на выходном валу первого приводного элемента посредством второй паразитной шестерни, установленной в корпусе посредством подшипников, при этом первый приводной элемент выполнен с электротормозом, а наружным зубчатым венцом эпициклическая шестерня второй ступени планетарного ряда редуктора связана с малой шестерней второго блока шестерен, установленного в корпус посредством подшипников, при этом большая шестерня второго блока шестерен взаимодействует с малой шестерней третьего блока шестерен, установленного в корпус посредством подшипников, большая шестерня третьего блока шестерен взаимодействует с малой шестерней, установленной на выходном валу второй предохранительной муфты, при этом выходной вал второй предохранительной муфты установлен на корпусе посредством подшипников, а большая шестерня, установленная на входном валу второй предохранительной муфты, взаимодействует с малой шестерней, установленной на выходном валу второго приводного элемента, посредством третьей паразитной шестерни, установленной в корпусе посредством подшипников, при этом второй приводной элемент выполнен с электротормозом.

Суть изобретения поясняется чертежом, на котором изображено устройство для сообщения вращательного движения в разрезе.

Устройство для сообщения вращательного движения состоит из корпуса 1, выходного вала 2, установленного в корпусе 1 на сферический подшипник 3, водила 4 с тремя сателлитами 5, установленного в корпусе 1 и внутри выходного вала 2 на упорных подшипниках 6, неподвижного эпициклического колеса 7 первой ступени планетарного ряда редуктора, солнечной шестерни 8, выполненной в виде стакана 9 с наружным зубчатым венцом 10 на одном торце и закрепленным на боковой поверхности стакана 9 у его дна кольцом сферического подшипника 11.

Внутри стакана 9 закреплена полумуфта 12 с внутренними зубьями, с которой взаимодействует полумуфта 13 с наружными зубьями и сферической торцовой поверхностью 14, которая упирается в дно 15 стакана 9. Полумуфта 12 жестко связана с водилом 16, в выточку 17 которого установлен сферический подшипник 18 со сферическим упором 19.

В водиле 16 установлены три сателлита 20. Солнечная шестерня 21 выполнена заодно с большой шестерней 22 с выточкой 23, в которую установлен сферический подшипник 24, опирающийся на ось 25, жестко закрепленную в корпусе 1, выступая из него. При этом ось симметрии сферического подшипника 24 совмещена с осью симметрии зубчатого венца большой шестерни 22. Большая шестерня 22 связана с малой шестерней 26 первого блока шестерен 27 через первую паразитную шестерню 28, которая установлена на подшипниках 29, 30. Большая шестерня 31 первого блока шестерен 27 связана с малой шестерней 32, установленной на выходном валу первой предохранительной муфты 33. При этом выходной вал первой предохранительной муфты 33 установлен в корпусе 1 посредством подшипников 34, 35. Входной вал первой предохранительной муфты 33 и с установленной на нем большой шестерней 36 связан с малой шестерней 37 выходного вала первого приводного элемента 38 через вторую паразитную шестерню 39, установленную в корпусе 1 посредством подшипников 40, 41. При этом первый блок шестерен 27 установлен в корпусе 1 посредством подшипников 42, 43.

Наружным зубчатым венцом эпициклическая шестерня 44 второй ступени планетарного ряда редуктора связана с малой шестерней 45 второго блока шестерен 46, установленного в корпусе 1 посредством подшипников 47, 48. При этом большая шестерня 49 второго блока шестерен 46 связана с малой шестерней 50 третьего блока шестерен 51, установленного в корпусе 1 посредством подшипников 52, 53. Большая шестерня 54 третьего блока шестерен 51 связана с малой шестерней 55 выходного вала второй предохранительной муфты 56. При этом выходной вал второй предохранительной муфты 56 установлен на корпусе 1 посредством подшипников 57, 58. Большая шестерня 59 входного вала второй предохранительной муфты 56 связана с малой шестерней 60 выходного вала второго приводного элемента 61 через третью паразитную шестерню 62, установленную в корпусе 1 посредством подшипников 63, 64.

Устройство работает следующим образом.

При включении приводного элемента 38 его электротормоз срабатывает и освобождает выходной вал от торможения, вращение с шестерни 37 выходного вала передается на большую шестерню 36 первой предохранительной муфты 33, которая установлена на подшипниках 34, 35, через вторую паразитную шестерню 39, которая установлена на подшипниках 40, 41, затем с выходного вала первой предохранительной муфты 33 через малую шестерню 32 - на большую шестерню 31 первого блока шестерен 27, который установлен на подшипниках 42, 43, далее с малой шестерни 26 - на большую шестерню 22 солнечной шестерни 21 через первую паразитную шестерню 28, которая установлена на подшипниках 29, 30, при этом солнечная шестерня 21 самоустанавливается по зубьям сателлитов 20 без заеданий, что обеспечивается за счет совмещения оси симметрии сферического подшипника 24 с плоскостью, перпендикулярной оси симметрии зубчатого венца и проходящей через середину зубчатого венца большой шестерни 22 и зубчатого венца первой паразитной шестерни 28, а сферический подшипник 18, который установлен в выточке 17 со сферическим упором 19, выступающая из корпуса 1 часть оси 25 и сферический подшипник 24, который установлен в выточке 23, и обеспечивают удержание солнечной шестерни 21 в осевом направлении, при этом вращение с солнечной шестерни 21 передается на водило 16 посредством сателлитов 20, и с водила 16 на полумуфту 13 с наружными зубьями и сферической торцовой поверхностью 14, которая упирается в дно 15 стакана 9 и которая взаимодействует с полумуфтой 12, передает вращение на зубчатый венец 10 солнечной шестерни 8, выполненной в виде стакана 9 и самоустанавливающейся по зубьям трех двухвенцовых сателлитов 5 за счет взаимодействия со сферическим подшипником 11 и передающей вращение на водило 4 и выходной вал 2, установленный в корпус 1 на сферический подшипник 3, обеспечивающий самоустановку зубьев эпициклического колеса выходного вала 2, взаимодействующего с зубьями трех сателлитов 5 водила 4, установленного на упорных подшипниках 6 относительно вала 2 и корпуса 1.

При включении дополнительного приводного элемента 61 электротормоз срабатывает и освобождает выходной вал от торможения, вращение с шестерни 60 выходного вала передается на большую шестерню 59 второй предохранительной муфты 56, которая установлена на подшипниках 57, 58 через третью паразитную шестерню 62, затем с выходного вала второй предохранительной муфты 56 через малую шестерню 55 на большую шестерню 54 третьего блока шестерен 51, который установлен на подшипниках 52, 53, далее с малой шестерни 50 на большую шестерню 49 второго блока шестерен 46, который установлен на подшипниках 47, 48, далее с малой шестерни 45 вращение передается на наружный зубчатый венец эпициклической шестерни 44 второй ступени планетарного ряда редуктора и затем через три сателлита 20 - на самоустанавливающееся водило 16 и так далее.

При этом неподвижность эпициклического колеса 44 обеспечивается приводным элементом с электротормозом 61 за счет кинематической связи шестерни 60 приводного элемента 61 с эпициклическим колесом 44.

Литература

1. Кудрявцев В.Н. Планетарные передачи. - Л.: 1966, с.247-248, рис.133 и 134.

2. Патент 2065542 RU, 21.12.1988, МПК: Р16Н 3/44 - прототип.

Устройство для сообщения вращательного движения, содержащее корпус и размещенный в нем планетарный многоступенчатый редуктор с последовательным расположением ступеней, с двумя предохранительными муфтами, с двумя приводными элементами, с блоками шестерен и паразитными шестернями, при этом в первую ступень планетарного ряда редуктора входят выходной вал в виде зубчатого колеса с внутренними зубьями у открытого торца, первый и второй сферические подшипники, заторможенное эпициклическое колесо внутреннего зацепления, водило с n двухвенцовыми сателлитами (n=1, 2, 3, 4, …), два упорных подшипника, солнечная шестерня в виде стакана с зубчатой полумуфтой с внутренними зубьями у дна стакана, а во вторую ступень планетарного ряда редуктора входят полумуфта с наружными зубьями и сферической поверхностью у дна стакана первой ступени планетарного ряда редуктора, размещенные с одного торца водила второй ступени в виде вала с n сателлитами (n=1, 2, 3, 4, …), с третьим сферическим подшипником и сферическим упором на втором торце водила, а также эпициклическое колесо с двумя подшипниками, солнечная шестерня второй ступени планетарного ряда редуктора, контактирующая с одного торца со сферическим упором второго торца водила, отличающееся тем, что во второй ступени планетарного ряда на втором торце солнечной шестерни установлена большая шестерня с четвертым сферическим подшипником, опирающимся на ось, жестко закрепленную в корпусе, выступая из него, при этом ось симметрии указанного сферического подшипника совмещена с плоскостью, перпендикулярной оси симметрии зубчатого венца и проходящей через середину зубчатого венца большой шестерни и зубчатого венца первой паразитной шестерни, взаимодействующей с малой шестерней первого блока шестерен через первую паразитную шестерню, а большая шестерня первого блока шестерен связана с малой шестерней, установленной на выходном валу первой предохранительной муфты, при этом выходной вал первой предохранительной муфты установлен на корпусе посредством подшипников, а входной вал первой предохранительной муфты с установленной на нем большой шестерней взаимодействует с малой шестерней, установленной на выходном валу первого приводного элемента посредством второй паразитной шестерни, установленной в корпусе посредством подшипников, при этом первый приводной элемент выполнен с электротормозом, а наружным зубчатым венцом эпициклическая шестерня второй ступени планетарного ряда редуктора связана с малой шестерней второго блока шестерен, установленного в корпус посредством подшипников, при этом большая шестерня второго блока шестерен взаимодействует с малой шестерней третьего блока шестерен, установленного в корпус посредством подшипников, большая шестерня третьего блока шестерен взаимодействует с малой шестерней, установленной на выходном валу второй предохранительной муфты, при этом выходной вал второй предохранительной муфты установлен на корпусе посредством подшипников, а большая шестерня, установленная на входном валу второй предохранительной муфты, взаимодействует с малой шестерней, установленной на выходном валу второго приводного элемента посредством третьей паразитной шестерни, установленной в корпусе посредством подшипников, при этом второй приводной элемент выполнен с электротормозом.