Безводильная планетарная передача



Безводильная планетарная передача
Безводильная планетарная передача
Безводильная планетарная передача
Безводильная планетарная передача

 


Владельцы патента RU 2517936:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курганский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к машиностроению, а именно к механическим передачам, и может найти применение в силовых приводах машин и механизмов различного назначения. Безводильная планетарная передача содержит два силовых центральных колеса - опорное (6) и ведомое (5), одно из которых имеет внутренние зубья, а другое - наружные, и ведущее центральное колесо (1) с наружными зубьями, а также силовые сателлиты (3, 4), расположенные в два слоя в шахматном порядке между силовыми центральными колесами (5, 6). Силовые сателлиты (4) внутреннего слоя взаимодействуют с силовым центральным колесом (5), имеющим наружные зубья. Силовые сателлиты (3) внешнего слоя взаимодействуют с силовым центральным колесом (6), имеющим внутренние зубья, и с силовыми сателлитами (4) внутреннего слоя. Дополнительные сателлиты (2) взаимодействуют с ведущим центральным колесом (1) и с силовыми сателлитами внешнего или внутреннего слоя. В зависимости от условий применения в приводе любое из силовых центральных колес (5, 6) может быть остановлено, т.е. стать опорным, а другое - ведомым. Изобретение позволяет обеспечить подачу и снятие вращающего момента в осевом направлении и высокую нагрузочную способность при передаточном числе 5…14. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к механическим передачам. Оно может найти применение в силовых приводах машин и механизмов различного назначения.

В технике широко применяется планетарная передача Джемса [Решетов Д.Н. Детали машин. - М.: Машиностроение, 1975. - С.391 (рис.164)], содержащая два центральных зубчатых колеса, одно из которых имеет внутренние, а другое - наружные зубья, взаимодействующие с ними сателлиты, расположенные в один слой, и водило, относительно которого сателлиты установлены на подшипниках. Водило сложно изготовить с достаточно высокой точностью, а наличие большого количества подшипников качения существенно удорожает редуктор.

Известна планетарная передача Давида [Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. - М.: Наука, 1988. - 640 с. (рис.7.25 и рис.7.26)], содержащая два центральных зубчатых колеса с внешними или внутренними зубьями, взаимодействующие с ними двухвенцовые или одновенцовые сателлиты, расположенные в один слой, и водило. Передача Давида обеспечивает значительно большее передаточное отношение, чем передача Джемса, но имеет менее высокий КПД. Недостатки, связанные со сложностью изготовления водила и большим числом подшипников качения, сохраняются.

Известна [US 3675510, F16H 1/46, опубл. 1972] безводильная планетарная передача, содержащая два силовых центральных колеса - опорное и ведомое с внутренними зубьями и ведущее центральное колесо с наружными зубьями, а также сателлиты, расположенные в один слой и взаимодействующие со всеми тремя центральными колесами. Недостатком подобных передач является то, что сателлиты воспринимают большой перекашивающий момент от силовых центральных колес.

В качестве прототипа принята безводильная планетарная передача [RU 2423634, F16H 1/36, опубл. 2011], содержащая два силовых центральных колеса - опорное и ведомое, одно из которых имеет внутренние зубья, а другое - наружные, и ведущее центральное колесо с наружными зубьями, а также сателлиты, расположенные в два слоя в шахматном порядке. Причем сателлиты внутреннего слоя взаимодействуют с силовым центральным колесом, имеющим наружные зубья, сателлиты внешнего слоя - с силовым центральным колесом, имеющим внутренние зубья и с сателлитами внутреннего слоя, а ведущее центральное колесо взаимодействует с сателлитами внешнего слоя. Достоинством данной передачи является высокая нагрузочная способность (благодаря большому числу участвующих в контакте сателлитов и отсутствию перекоса на сателлитах), а недостатком - сравнительно небольшое передаточное отношение: U=3…6.

Задача изобретения - расширение арсенала механических передач за счет создания конструкции планетарной передачи, не содержащей нетехнологичного элемента - водила, в которой асимметрия приложения нагрузок к сателлиту не приводит к его перекосу, имеющей большее передаточное отношение, чем у прототипа.

Предлагаемая безводильная планетарная передача содержит два силовых центральных колеса - опорное и ведомое, одно из которых имеет внутренние зубья, а другое - наружные и ведущее центральное колесо с наружными зубьями, а также силовые сателлиты, расположенные в два слоя в шахматном порядке между силовыми центральными колесами. Силовые сателлиты внутреннего слоя взаимодействуют с силовым центральным колесом, имеющим наружные зубья, а силовые сателлиты внешнего слоя взаимодействуют с силовым центральным колесом, имеющим внутренние зубья и с силовыми сателлитами внутреннего слоя. Новизна состоит в том, что передача содержит дополнительные сателлиты, взаимодействующие с ведущим центральным колесом и силовыми сателлитами внешнего или внутреннего слоя.

Исходя из требований оптимальной компоновки передачи число дополнительных сателлитов вдвое меньше числа силовых сателлитов внешнего слоя (которое равно числу силовых сателлитов внутреннего слоя).

Передача не содержит нетехнологичного элемента - водила. В ней, как и в прототипе, вследствие расположения силовых сателлитов между центральными силовыми колесами сателлиты не нагружены значительным перекашивающим моментом. Благодаря дополнительным сателлитам передача имеет большее передаточное отношение, чем передача-прототип.

Обе конструктивных модификации предлагаемой передачи можно использовать в двух режимах: 1) когда силовое центральное колесо с внутренними зубьями делается опорным, т.е. остановлено, а силовое центральное колесо с наружными зубьями является ведомым звеном передачи; 2) когда силовое центральное колесо с наружными зубьями остановлено, а центральное колесо с внутренними зубьями - ведомое. Для варианта передачи, в котором дополнительные сателлиты взаимодействуют с силовыми сателлитами внешнего слоя, в первом режиме рациональный диапазон передаточных отношений от ведущего колеса к ведомому: 5…10; во втором: -4…-9. Для варианта, в котором дополнительные сателлиты взаимодействуют с силовыми сателлитами внутреннего слоя, в первом режиме: -6…-13; во втором: 7…14.

Примеры реализации изобретения иллюстрируются чертежами.

На фиг.1 показана конструкция безводильной планетарной передачи, в которой дополнительные сателлиты взаимодействуют с силовыми сателлитами внешнего слоя; на фиг.2 - ее осевой разрез; на фиг.3-4 изображен второй вариант выполнения передачи, где дополнительные сателлиты взаимодействуют с силовыми сателлитами внутреннего слоя.

Безводильная планетарная передача, показанная на фиг.1 и 2, содержит ведущее центральное колесо 1 с наружными зубьями и два силовых центральных колеса 5 и 6, одно из которых 5 имеет наружные зубья, а другое 6 - внутренние. В зависимости от применения в приводе любое из силовых центральных колес может быть остановлено, т.е. стать опорным (а другое - ведомым). Силовые сателлиты 3, 4 расположены в два слоя в шахматном порядке. Силовые сателлиты 4 внутреннего слоя взаимодействуют с центральным силовым колесом 5, имеющим наружные зубья. Силовые сателлиты 3 внешнего слоя взаимодействуют с центральным силовым колесом 6, имеющим внутренние зубья, а также с силовыми сателлитами 4 внутреннего слоя и дополнительными сателлитам 2, причем каждый сателлит 3 внешнего слоя взаимодействует с двумя сателлитами 4 внутреннего слоя и наоборот. Ведущее центральное колесо 1 взаимодействует с дополнительными сателлитами 2. Каждый дополнительный сателлит 2 взаимодействует с двумя силовыми сателлитами 3 внешнего слоя. Количество пар сателлитов - 8. Силовые сателлиты 3 и 4 внешнего и внутреннего слоев имеют одинаковые числа зубьев Z3=Z4=24. Дополнительные сателлиты имеют число зубьев Z2=44. Числа зубьев центральных колес: Z1=24, Z5=96, Z6=152. При таком соотношении чисел зубьев обеспечиваются условия сборки всех зацеплений передачи и оптимальные расстояния между вершинами невзаимодействующих зубьев. Корпус редуктора, в который заключена передача, на чертежах не показан.

При работе передачи в первом режиме (при остановленном колесе 6) центральное ведущее колесо 1 вращает дополнительные сателлиты 2, которые, в свою очередь, вращают силовые сателлиты 3 внешнего слоя, обкатывающиеся по неподвижному центральному силовому колесу 6. Силовые сателлиты 4 внутреннего слоя получают движение от силовых сателлитов 3 и передают его на ведомое силовое колесо 5. В этом случае передаточное отношение U 15 6 определяется по формуле: U 15 6 = ( 1 z 6 / z 1 ) / ( 1 z 6 / z 5 ) ,

что в примере (фиг.1, 2) составит U 15 6 = 9,143.

При остановленном колесе 5 передаточное отношение: U 16 5 = ( 1 z 5 / z 1 ) / ( 1 z 5 / z 6 ) = 8,143.

Таким образом, между этими передаточными отношениями существует соотношение:

U 15 6 = 1 U 16 5 .

В конструктивном варианте передачи, изображенном на фиг.3,4, как и предыдущей схеме, содержится ведущее центральное колесо 1 с наружными зубьями и два силовых центральных колеса 5 и 6, одно из которых 5 имеет наружные зубья, а другое 6 -внутренние, и силовые сателлиты 3, 4, расположенные в два слоя в шахматном порядке. Ведущее центральное колесо 1 взаимодействует с дополнительными сателлитами 2. В отличие от предыдущей схемы каждый дополнительный сателлит 2 здесь взаимодействует с двумя силовыми сателлитами 4 внутреннего слоя. Числа зубьев центральных колес: Z1=24, Z5=96, Z6=152, силовых сателлитов: Z3=Z4=24, дополнительных сателлитов: Z2=41. Передаточные отношения механизма (фиг.3, 4) в режимах 1) и 2) составляют соответственно:

U 15 6 = ( 1 + z 6 / z 1 ) / ( 1 z 6 / z 5 ) = 12,421,

U 16 5 = ( 1 + z 5 / z 1 ) / ( 1 z 5 / z 6 ) = 13,421.

Технический результат предлагаемого изобретения состоит в том, что передача обеспечивает подвод и снятие вращающего момента в осевом направлении, при этом отсутствует наименее технологичная и наиболее трудоемкая делать редуктора - водило. Благодаря большому числу одновременно участвующих в контакте сателлитов передача имеет высокую нагрузочную способность. Получаемое передаточное отношение выше, чем у наиболее распространенной планетарной передачи Джемса и безводильной планетарной передачи [RU 2423634], также допускающих подвод и снятие вращающего момента в осевом направлении.

1. Безводильная планетарная передача, содержащая два силовых центральных колеса - опорное и ведомое, одно из которых имеет внутренние зубья, а другое - наружные, и ведущее центральное колесо с наружными зубьями, а также силовые сателлиты, расположенные в два слоя в шахматном порядке между силовыми центральными колесами так, что силовые сателлиты внутреннего слоя взаимодействуют с силовым центральным колесом, имеющим наружные зубья, а силовые сателлиты внешнего слоя взаимодействуют с силовым центральным колесом, имеющим внутренние зубья, и с силовыми сателлитами внутреннего слоя, отличающаяся тем, что содержит дополнительные сателлиты, взаимодействующие с ведущим центральным колесом и силовыми сателлитами внешнего или внутреннего слоя.

2. Передача по п.1 отличающаяся тем, что число дополнительных сателлитов вдвое меньше числа силовых сателлитов внешнего слоя.



 

Похожие патенты:

Передача // 2516907
Изобретение относится к планетарным или циклоидальным передачам и может быть использовано в промышленных роботах, при изготовлении электрических парковочных тормозов в транспортных средствах.

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для использования в приводах машин и механизмов. Безводильный планетарный редуктор типа ЗК содержит подвижную коронную шестерню (10), приводную солнечную шестерню (5), неподвижную коронную шестерню (11) и двухвенцовые сателлиты (17), которые разделены коаксиальным опорным кольцом (20) и размещены между торцевыми упорными дисками (15, 16) с наружным диаметром, равным начальной окружности зубчатых венцов этих сателлитов.

Изобретение относится к машиностроению. Цевочный редуктор внешнего зацепления содержит установленное на ведущем валу (1) цевочное колесо (2) с зубьями в виде цевок (5), имеющими форму круговых цилиндров и возможность их вращения относительно своих продольных осей.

Изобретение относится к зубчатым передачам и способам их изготовления. Цилиндрическая зубчатая передача внешнего зацепления состоит из двух цилиндрических колес (1, 2) с параллельными осями и с зубьями, имеющими эвольвентные профили в сечениях, перпендикулярных оси вращения колеса, одинаковую окружную толщину по всей длине зуба и продольные линии в виде дуг окружностей одного диаметра, центры которых расположены в одной плоскости, перпендикулярной оси вращения колеса и смещенной в продольном направлении относительно плоскости, перпендикулярной оси вращения колеса и проходящей через середину зубчатого венца.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к зубчатым механическим передачам. Планетарная передача содержит ведущее эксцентриковое водило (1), сборный сателлит, состоящий из внутреннего колеса (2) с внешними зубьями, расположенного во внешнем колесе (3) с внутренними и внешними зубьями; неподвижное центральное колесо (4), механизма снятия движения с сателлита, состоящий из щек, запрессованных в них пальцев (9) и установленных одновременно на пальцах (9) и в отверстиях внутреннего колеса (2) сателлита цевок (10).

Изобретение относится к области электротехники, в частности к преобразователям энергии в виде мотор-редукторов и электроприводов, и может быть использовано в специальных преобразователях энергии в виде энергетических станций и агрегатов, в машиностроении, на транспорте, в нефтегазовой промышленности, энергетике и т.п.

Изобретение относится к зубчатым планетарным передачам с центральной осью передачи, лежащей внутри основной окружности планетарного колеса. Планетарный циклоидальный редуктор содержит быстроходный вал (2), колесо внутреннего зацепления, венец которого образован роликами (17), циклоидальную ступень с циклоидальным диском (9), имеющим на внешней поверхности циклоидальные зубья (10) для зацепления с роликами (17).

Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкции зубчатых колес привода, в том числе кресла-коляски. Зубчатое колесо привода содержит зубчатые венцы, полую ступицу (3), выполненную за одно целое с зубчатыми венцами.

Изобретение относится к общему машиностроению и может быть использовано при проектировании трансмиссий для передачи крутящего момента в машинах разного назначения.

Изобретение относится к механическим передачам и предназначено для передачи вращательного движения и энергии от входного к выходному звену с широким диапазоном передаточных отношении и может найти применение в самых различных отраслях техники и промышленности.

Изобретение относится к смазке и охлаждению редуктора с эпициклоидальной зубчатой передачей, в частности, в турбомашине авиационного двигателя. Редуктор содержит центральное зубчатое колесо (14), внешние коронные колеса (16, 20) и сателлитные шестерни (28), установленные на водиле (30). Средства смазки и охлаждения редуктора содержат цилиндрическую оболочку (52), установленную на водиле (30) и образующую ковш для сбора масла. Ковш окружает неподвижные масляные магистрали (56), включающие радиальные трубопроводы (62, 64, 66), питающие жиклеры (68), ориентированные к зонам зубчатых зацеплений сателлитных шестерен (28) с внешними коронными колесами (16, 20) редуктора. Изобретение позволяет обеспечить смазку и охлаждение редуктора непрерывным образом путем подачи масла под давлением во вращающиеся соединения. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к приводной технике. Способ снижения трения в планетарно-цевочном редукторе заключается в том, что между сателлитами (7, 8), сателлитами и элементами корпуса устанавливают шарики (15), заключенные в обоймы (16), свободно охватывающие проходящие сквозь сателлиты перемычки (5) фланцев (3, 4), пальцы (14) механизма параллельных кривошипов и эксцентриковый вал (6). Способ обеспечивает повышение КПД редуктора за счет снижения трения между подвижными относительно друг друга деталями, совершающими сложноплоское движение. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства. Зубчатая планетарная передача содержит эксцентриковое водило (1), сателлит (2) с отверстиями, неподвижное центральное колесо (3), щеку (4), жестко связанную с тихоходным валом (5), пальцы (6), запрессованные в отверстия щеки (4). На каждый палец посажены два стальных кольца (7), пластмассовая втулка (8) и установленная на них стальная втулка (9). Стальные кольца (7) посажены на палец (6) с зазором. Внешний диаметр стальной втулки (9) меньше диаметра отверстия сателлита (2) на удвоенную величину межосевого расстояния передачи. Изобретение позволяет снизить уровень шума. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к высокоскоростным малонагруженным приводам. Передача содержит ведущее эксцентриковое водило (1), два сателлита (2) с внешними зубьями, неподвижное центральное колесо (3) с внутренними зубьями, ведомый вал (4) и механизм снятия движения с сателлитов, состоящий из двух безопорных дисков (6) с отверстиями, в которых установлены с натягом резиновые втулки (7, 8), пальцев (5) ведомого вала и пальцев (9) сателлитов. Одна половина резиновых втулок (7) посажена с натягом на пальцы сателлитов (9), вторая (8) - на пальцы (5) ведомого вала (4). Радиальное смещение каждого сателлита (2) на величину межосевого расстояния передачи обеспечивается суммированием деформации резиновых втулок (7), посаженных на пальцы (9) сателлитов, и радиальным перемещением безопорных дисков (6) за счет деформации резиновых втулок (8), посаженных на пальцы (5) ведомого вала. Установленные в отверстиях безопорных дисков (6) и на пальцах (9, 5) резиновые втулки (7, 8) в процессе передачи сил и движения демпфируют ударные нагрузки, снижая уровень шума. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к зубчатым планетарным передачам. Планетарная передача содержит эксцентриковое водило (1), сателлиты (2, 3), неподвижное центральное колесо (4) и механизм снятия момента с сателлитов, состоящий из ступицы, выполненной за одно целое с ведомым валом (5), и роликов со сферическими поверхностями (6). Ступица с ведомым валом (5) имеет перемычки в месте расположения сателлита (3). Сателлит (3) выполнен с пазами. Ступица (5) располагается между сателлитами (2,3). Ролики (6) установлены в отверстиях сателлитов (2, 3) и ступицы (5) под углом к оси передачи, соответствующим ее межосевому расстоянию. Изобретение позволяет снизить осевой размер планетарной передачи. 4 ил.

Изобретение относится к конструкции промежуточного редуктора хвостовой трансмиссии вертолета. Ведущее (4) и ведомое (5) конические зубчатые колеса выполнены заодно со своими валиками и установлены между собой с изменением направления вращения. В картере (1) каждое из зубчатых колес установлено на двух подшипниковых опорах. Зона зацепления зубчатых венцов зубчатых колес расположена между передними и задними подшипниковыми опорами валиков. Картер выполнен с передней стенкой, изогнутой с наклоном верхней части вперед, в соответствии с положением зубчатых колес, установленных с заданным углом между осями, и с двумя крышками (2, 3). В расточке в нижней части передней стенки установлен роликовый подшипник (6) передней опоры валика ведущего зубчатого колеса (4). В расточке с внутренней стороны нижней крышки установлен двухрядный шариковый подшипник (10) задней опоры валика ведущего зубчатого колеса (4). В расточке картера с внутренней стороны в верхней части передней стенки установлен роликовый подшипник (19) передней опоры валика ведомого зубчатого колеса (5). В расточке верхней крышки установлен двухрядный шариковый подшипник(22) задней опоры валика ведомого зубчатого колеса (5). Изобретение предназначено для изменения направления оси хвостового вала и передачи крутящего момента от главного редуктора к хвостовому редуктору. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в автомобилестроении и станкостроении, транспортных и грузоподъемных механизмах, а также устройствах, в которых выполняется преобразование крутящего момента на выходном звене или поглощение крутящего момента, приложенного к входному звену. Зубчатая передача преобразования крутящего момента с возможностью управляемого заклинивания содержит блок зубчатых колес (4) с венцами разного диаметра, установленный на валу (5) с двумя степенями свободы с возможностью вращения и поперечного линейного или кругового перемещения, сдвига относительно зубчатых колес (1, 2), установленных на валу (3). Зубчатые колеса (1, 2) соединены между собой. Зубчатые колеса (1,2) также могут быть кинематически связаны между собой с постоянным передаточным отношением блоком зубчатых колес (4). Крутящий момент к валу (3) приложен одновременно с усилием, сдвигающим в поперечном линейном или круговом направлении блок зубчатых колес (4), установленный с двумя степенями свободы. Изобретение позволяет создавать встраиваемую зубчатую передачу с возможностью управляемого безопасного заклинивания и расклинивания, а также устройства, способные выполнять преобразование скорости вращения и передаваемого крутящего момента или его поглощение. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к способу перемещения нагруженных элементов, грузов и может быть использовано в строительстве, машиностроении и в других областях промышленности для перемещения нагруженных элементов. Способ перемещения подвижного элемента под нагрузкой по первому варианту заключается в придании подвижному элементу вращательного движения вокруг собственной оси путем воздействия вертикально перемещающимся приводным элементом на поверхность подвижного элемента по касательной к окружности с центром, лежащим на оси вращения подвижного элемента, и приложения нагрузки с помощью механизма с нагрузкой в виде груза к подвижному элементу в направлении, перпендикулярном оси вращения. Подвижный элемент в процессе перемещения имеет опору со стороны, диаметрально противоположной месту воздействия на него приводным элементом. Направление приложения нагрузки к подвижному элементу смещено относительно оси вращения в сторону от места воздействия приводным элементом таким образом, что подвижный элемент при перемещении толкает механизм с нагрузкой в вертикальном направлении. Способ по второму варианту осуществляется с помощью планетарного механизма. Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности перемещения груза большей массы при меньшем затрачивании усилия и энергии, обеспечение экономии времени перемещения груза, повышение КПД. 2 н.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к станкостроению, транспортному и дорожно-строительному машиностроению и может быть использовано в трансмиссии с червячными передачами. Червячная цилиндрическая передача имеет нестандартные параметры исходного и производящего контура, которые позволяют обеспечивать трехпарный контакт витков червяка и зубьев червячного колеса в реальном зацеплении. Изобретение направлено на повышение прочностной выносливости передачи.

Изобретение относится к малогабаритным специализированным приводным механизмам с большим передаточным отношением, высоким моментом на выходном валу и может быть использовано в качестве приводов панелей солнечных элементов, антенн и штанг специального оборудования космических летательных аппаратов, в самолетостроении и судостроении глиссирующих судов, а также в станкостроении при создании приводов станков с ЧПУ, роботизированных комплексов и высокомоментного ручного электроинструмента. Зубчатый редуктор содержит зубчатые передачи и кинематически связанные с этими передачами входной (3), промежуточный (5) и выходной (7) валы. Выходной вал (7) редуктора входит в состав планетарной передачи. Промежуточный вал (5) установлен между входным и выходным валами и опирается на сферическую подшипниковую опору, которая выполнена в виде радиального подшипника (10) качения, во внутреннее кольцо (9) которого установлен сферический элемент (8), выполненный как минимум на одном из упомянутых валов и сопряженный с упомянутым внутренним кольцом радиального подшипника качения подвижным образом. Изобретение позволяет обеспечить снижение массы и габаритов редуктора, повысить его компактность при одновременном снижении стоимости. 1 ил.
Наверх