Планетарный механизм


 


Владельцы патента RU 2535827:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" (RU)

Изобретение относится к механическим зубчатым передачам эксцентрикового типа и может быть использовано в машиностроении при проектировании и эксплуатации редукторов и механизмов. Планетарный механизм содержит два центральных колеса (a, b) с внешними и внутренними зубьями, водило(Н) и сателлиты разных диаметров. Предложена формула для расчета диаметра каждого из сателлитов. Изобретение направлено на повышение точности распределения равномерной нагрузки по зубьям сателлитов, на повышение точности сборки, на повышение надежности зацепления колес и сателлитов и на повышение надежности работы механизма. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к механическим зубчатым передачам планетарного эксцентрикового типа. Может быть использовано в машиностроении или приборостроении при проектировании и эксплуатации редукторов машин и механизмов для получения вращательно-вращательного движения различных траекторий.

Известны планетарные механизмы, состоящие из центральных колес, водила и сателлитов, установленных на осях [http://www.det-mash.ru/index.php?file=plan_pered]. Диаметры сателлитов при проектировании в настоящее время подбирают в соответствии с конструктивными требованиями с учетом прочностных расчетов.

Прототипом изобретения является планетарный механизм по патенту на изобретение РФ 2153612 «Дифференциальная передача». Известная дифференциальная передача состоит из ведомого центрального колеса с внутренним зацеплением, центрального колеса с внешним зацеплением, водила и установленных на нем сателлитов. Сателлиты установлены симметрично оси симметрии механизма и имеют разные диаметры. Ось центрального колеса с внешним зацеплением смещена относительно оси центрального колеса с внутренним зацеплением на величину заданного эксцентриситета.

Недостатком прототипа является недостаточная точность распределения равномерной нагрузки по зубьям сателлитов, не лежащих на оси симметрии механизма и несимметрично входящих в зацепление с центральными колесами, недостаточная точность сборки (собираемости) механизма и, как следствие, недостаточная надежность работы механизма.

Задачей изобретения является повышение точности сборки собираемости, повышение надежности работы планетарного механизма.

Задача решается так, что планетарный механизм, состоящий из двух центральных колес со смещенными осями - колеса с внешними зубьями и колеса с внутренними зубьями, водила и сателлитов разных диаметров, расположенных симметрично оси симметрии механизма, согласно изобретению диаметр каждого из сателлитов рассчитывают по формуле:

di=rа(Uab-1)-е·cosφi,

где,

di - делительный диаметр i-го сателлита, мм;

ra - делительный радиус центрального колеса с внешним зацеплением, мм;

Uab - передаточное отношение механизма при остановленном водиле;

е - величина смещения осей центральных колес (эксцентриситет), мм;

φi - угол установки i-го сателлита относительно оси симметрии механизма, град.

Один из сателлитов лежит на оси симметрии механизма. Диаметр этого сателлита определяют при условии φ=180°.

Минимальное количество сателлитов, расположенных вне оси симметрии механизма I-I, не менее двух, максимальное - теоретически не ограничено. Для практических целей рекомендуется не более девяти сателлитов. Возможна компоновка планетарного механизма двумя сателлитами, лежащими на оси симметрии механизма, предназначенными, например, для исследовательских, учебных, экспериментальных целей.

Оптимальное количество сателлитов определяют в соответствии с заданной проектной нагрузкой.

Технический результат изобретения заключается в повышения точности распределения равномерной нагрузки по зубьям сателлитов, не лежащих на оси симметрии механизма и несимметрично входящих в зацепление с центральными колесами, вследствие определения диаметра сателлитов в зависимости от совокупности взаимосвязанных параметров механизма - делительного радиуса центрального колеса с внешним зацеплением, передаточного отношения механизма при остановленном водиле, угла установки каждого сателлита относительно оси симметрии механизма, эксцентриситета. Указанная совокупность взаимосвязанных параметров механизма обусловливает повышение точности сборки (собираемости), повышение надежности зацепления колес и сателлитов и, в целом, повышение надежности работы механизма при допустимых общих размерах с получением заданного типа циклоидальной кривой движения выходного вала.

Планетарный механизм представлен на чертеже.

Планетарный механизм состоит из центрального колеса а с внешними зубьями, установленного на входной оси О1, центрального колеса b с внутренними зубьями, укрепленного на оси O2, водила Н, установленного на оси О, сателлитов g1, g2, g3, установленных симметрично оси симметрии механизма I-I. Ось колеса a O1 смещена относительно оси колеса b O2 на величину эксцентриситета е. Сателлит g3 расположен на оси симметрии механизма I-I, сателлиты g2, g3 - вне указанной оси. Угол, образованный осью симметрии механизма I-I и прямой, проходящей через ось центрального колеса b O2 и ось сателлита, например, g3, установленного вне оси симметрии механизма I-I, представляет собой угол φ - угол установки сателлита относительно оси симметрии механизма.

Необходимое количество сателлитов рассчитывают известным способом.

Планетарный механизм работает следующим образом. Собирают механизм. Для этого рассчитывают количество сателлитов известным способом в зависимости от заданной нагрузки механизма. Задают следующие величины: радиус центрального колеса с внешним зацеплением ra, передаточное отношение механизма Uab, исходя из допустимых общих размеров механизма, угол установки сателлита относительно оси симметрии механизма φ с учетом общего количества сателлитов, эксцентриситет е в зависимости от заданного типа циклоидальной кривой движения выходного вала

Рассчитывают диаметр каждого из сателлитов по формуле

di=ra(Uab-1)-е·cosφi,.

Работа планетарного механизма начинается с вращения ведущего колеса а вокруг своей оси O1. Сателлиты g1, g2, g3 вращаются каждый вокруг своей оси, входя в зацепление и перекатываясь по центральному колесу а, по центральному колесу b, вращают водило Н вокруг оси O и одновременно вокруг оси О1. Колесо b закреплено от вращения на оси O2, например, системой параллельных кривошипов. На выходном валу (не показан) получают вращательно-вращательное движение в виде циклоидальной кривой, например, эпитрохоиды.

Представленный планетарный механизм может быть выполнен дифференциальным.

1. Планетарный механизм, состоящий из двух центральных колес со смещенными осями - колеса с внешними зубьями и колеса с внутренними зубьями, водила и сателлитов разных диаметров, расположенных симметрично оси симметрии механизма, отличающийся тем, что диаметр каждого из сателлитов рассчитывают по формуле:
di=rа(Uab-1)-е·cosφi,
где
di - делительный диаметр i-го сателлита, мм;
rа - делительный радиус центрального колеса с внешним зацеплением, мм;
Uab - передаточное отношение механизма при остановленном водиле;
е - величина смещения осей центральных колес (эксцентриситет), мм;
φi - угол установки i-го сателлита относительно оси симметрии механизма, град;
при этом диаметр сателлита, лежащего на оси симметрии механизма, определяют при условии φ=180°.

2. Планетарный механизм по п.1, отличающийся тем, что количество сателлитов определяют в соответствии с номинальной нагрузкой механизма.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению, а именно к механическим передачам, и может найти применение в скважинном оборудовании и других областях, где необходимо минимизировать радиальный габаритный размер.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводных сервисных устройствах мобильной и бытовой техники, станков и технологического оборудования.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводных сервисных устройствах мобильной и бытовой техники, технологическом оборудовании. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве фрикционного редуктора или мультипликатора. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к мотор-редукторам. .

Изобретение относится к редуцирующим механизмам и может быть использовано в механизмах привода поршневых машин и во фрикционных планетарных редукторах, например в газовых холодильных машинах.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к приводной технике. Двухступенчатый планетарно-цевочный редуктор имеет входную (2) и выходную (1)ступени, выполненные в виде планетарно-цевочных передач.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к приводной технике. Двухступенчатый планетарно-цевочный редуктор содержит входную (2) и выходную (1) передачи.

Изобретение относится машиностроению. Передача с объемно-пространственным зацеплением содержит червячное колесо и взаимодействующий с ним червяк, выполненный в виде цилиндрического вала и охватывающей его витой пружины, закрепленной на этом валу в профилированных кольцах.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к электромеханическим усилителям тормозного привода. Электромеханический усилитель тормозного привода, предназначенный для передачи мускульного усилия, прикладываемого водителем, и собственного дополнительного усилия в качестве приводного усилия на поршень главного тормозного цилиндра имеет электродвигатель и приводимый им в действие передаточный механизм.

Изобретение относится к многоступенчатым планетарным механизмам, используемым в автомобилестроении, в частности для открытия и закрытия крышек багажника автомобилей.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для исследования работы реальных зубчатых передач на их роликовых аналогах. Модель зубчатой передачи содержит пару сопряженных цилиндрических роликов 1 и 2, расположенных вертикально и установленных с возможностью вращения в корпусе 5 машины трения.

Изобретение относится к конструкции средств высокой проходимости и может быть использовано в транспортном машиностроении. Движитель транспортного средства включает приводную ступицу с установленными на ней и связанными между собой боковым и опорным ободами.

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к механическим передачам. Планетарная передача содержит ведущее эксцентриковое водило (1), два сателлита с внешними зубьями и отверстиями на ободах (2), неподвижное центральное колесо с внутренними зубьями (3), ведомый вал (4), жестко связанные с ведомым валом посредством стяжек (7) щеки (5, 6) с отверстиями и установленные свободно в отверстиях щек (5, 6) и ободов сателлитов (2) ролики (8).

Изобретение относится к машиностроению, в частности к приводной технике. Маслоподъемники доставки масла к узлам планетарно-цевочного редуктора располагают в радиально расположенных продольных отверстиях (15, 16) вращающихся пальцев (14) механизма параллельных кривошипов.

Изобретение относится к транспортной технике и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности, в приводах запорной арматуры, в лебедках буровых установок, в колесных и/или бортовых редукторах тракторов, экскаваторов, роботах для пожаротушения.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электромеханических приводах, в приборостроении, в средствах автоматизации для различных технологических линий. Мотор-редуктор содержит корпус (1) с зубчатым колесом (2) и индукционными катушками (10), каждая из которых имеет подвижный сердечник (11). Промежуточное зубчатое колесо (3) с зубчатыми венцами (4, 5) закреплено с возможностью прецессионного движения на вспомогательной оси (7), расположенной одним концом в корпусе (2), а другим - в расточке выходного вала (9). Индукционные катушки (10) размещены по окружности в периферийной части прецессирующего зубчатого колеса (3) с зазором между торцом индукционной катушки и плоской поверхностью прецессирующего колеса. Сердечник (11) выполнен выступающим за торец индукционной катушки (10) и в выдвитутом положении прижат к плоской поверхности прецессирующего зубчатого колеса. Зубчатые венцы всех зубчатых колес снабжены торцовыми зубьями. Приведены варианты мотор-редуктора с неподвижным сердечником, индукционными катушками и ферромагнитными накладками и мотор-редуктора с постоянными магнитами и индукционными катушками. Изобретение направлено на создание новой конструкции электрической машины, в которой сочетаются преимущества торцевого электродвигателя и планетарной прецессионной передачи. 3 н. и 29 з.п. ф-лы, 14 ил.
Наверх