Самоустанавливающаяся четырёхсателлитная планетарная передача

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2583320:

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

Изобретение относится к области машиностроения, а именно, к планетарным передачам. Передача содержит входное зубчатое колесо, четыре сателлита, первый трехшарнирный рычаг, второй трехшарнирный рычаг, третий трехшарнирный рычаг, выходное звено и неподвижное зубчатое колесо. Первый и второй дополнительные сателлиты связанны между собой первым трехшарнирным рычагом, к которому присоединяется второй трехшарнирный рычаг, а третий и четвертый сателлит связаны между собой третьим трехшарнирным рычагом который тоже соединен со вторым трехшарнирным рычагом к соединяющий все сателлиты с выходным звеном, которое соединяется со стойкой О. Обеспечивается передача мощности от входного звена к водилу через четыре сателлита. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а конкретно к планетарным передачам.

Известен так называемый одноступенчатый планетарный механизм [1 стр. 162, рис. 7.23], называемый планетарным механизмом Джеймса и содержащий в своем составе неподвижное колесо, центральное ведущее колесо, сателлит и водило. Недостатком такого механизма является то обстоятельство, что вся мощность двигателя передается через один сателлит.

Как следует из работы [2, стр. 564, §52], при постановке нескольких сателлитов, передача вращательного момента делится между ними, «нагрузка на зубья уменьшается и передачи имеют меньшие габаритные размеры». Однако при этом возникает проблема с подвижностью всего механизма и передачей нагрузки, т.к. «весьма трудно добиться равномерного распределения нагрузки на сателлиты», что требует постановки «уравнительных механизмов». В [2, стр. 546, фиг. 702] приведены две схемы (a и b) создания уравнительных механизмов. Оказалось, что уже при двух сателлитах необходимо вводить дополнительно не менее четырех звеньев. Такие решения не получили в технике применения.

Наиболее близким к предлагаемому является механизм по патенту РФ №2342573 от 11.07.2007, где достигается возможность передачи движения от центрального колеса к водилу, через три сателлита. Недостатком такого механизма является то обстоятельство, что при увеличении в нем числа сателлитов более трех он перестает быть самоустанавливающимся.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение определенности движения и передачи мощности от входного звена к водилу через четыре сателлита.

Сущность изобретения заключается в том, что предлагается четырехсателлитная планетарная передача, состоящая из центрального ведущего зубчатого колеса, четырех сателлитов, а также водила, в которой первый и второй сателлиты связаны между собой через шарниры первого трехшарнирного рычага, третий и четвертый сателлиты связаны через шарниры второго трехшарнирного рычага, а первый и второй трехшарнирные рычаги связываются между собой третьим трехшарнирным рычагом, входящим в шарнир с выходным звеном.

Предлагаемая четырехсателлитная планетарная передача показана на чертеже, где обозначены: центральное ведущее зубчатое колесо 1, первый сателлит 2, второй сателлит 3, третий сателлит 4, четвертый сателлит 5, первый трехшарнирный рычаг 6, второй трехшарнирный рычаг 7, третий трехшарнирный рычаг 8, выходное звено 9, неподвижное зубчатое колесо 10 и стойка О, относительно которой осуществляется движение.

Звенья между собой соединены в одноподвижные кинематические пары пятого класса p₅ (шарниры): первый сателлит 2 с первым трехшарнирным рычагом 6, второй сателлит 3 с первым трехшарнирным рычагом 6, третий сателлит 4 со вторым трехшарнирным рычагом 7, четвертый сателлит 5 со вторым трехпарным рычагом 7, первый трехшарнирный рычаг 6 со третьим трехшарнирным рычагом 8, второй трехшарнирный рычаг 7 с третьим трехшарнирным рычагом 8, третий трехшарнирный рычаг 8 с выходным звеном 9 и выходное звено 9 со стойкой О. Сателлиты 2, 3, 4 и 5 входят в соединения с центральным зубчатым колесом 1 и неподвижным зубчатым колесом 10 двухподвижными парами четвертого класса p₄ (высшими) - по две пары каждого из сателлитов соответственно с центральным колесом 1 и с неподвижным зубчатым колесом 10. Таким образом, всего в механизме используются одноподвижных кинематических пар (шарниров) p₅=9, двухподвижных кинематических пар p₄=8, а общее число подвижных звеньев 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, n=9.

Известно [1 стр. 38, формула 2,5], что подвижность плоских механизмов с парами p₅ и p₄ определяется структурной формулой Чебышева П.Л., имеющей общий вид

W=3n-2p₅-p₄,

где n - число подвижных звеньев, p₅ и p₄ - числа кинематических пар пятого (шарниров) и четвертого (высших) классов.

Как показано выше, в предлагаемой четырехсателлитной передаче n=9, p₅=9, p₄=8. Подставляя эти значения в формулу Чебышева, получаем W=27-18-8=1, т.е предлагаемая передача вполне работоспособна.

Работает предлагаемая четырехсателлитная планетарная передача следующим образом. При задании движения центральному колесу 1 движение от него передается на сателлиты 2, 3, 4 и 5, при этом сателлит 2, связанный сателлитом 3 посредством первого трехшарнирного рычага 6, передает движения на трехшарнирный рычаг 7. Аналогично сателлиты 4 и 5, связанные между собой вторым трехшарнирным рычагом 7. Через рычаг 7 передается движение на третий трехшарнирный рычаг 8, соединенный своим шарниром с выходным звеном. При этом все четыре сателлита передают движение и силы на выходное звено одинаковым образом, т.е. передаваемая нагрузка между сателлитами распределится равномерно.

Самоустанавливающаяся четырехсателлитная планетарная передача, состоящая из центрального ведущего зубчатого колеса, неподвижного центрального колеса с внутренним зацеплением, четырех сателлитов, а также выходного звена, отличающаяся тем, что первый и второй сателлиты связаны между собой первым трехшарнирным рычагом, третий и четвертый сателлиты связаны между собой вторым трехшарнирным рычагом, а первый и второй трехшарнирные рычаги связаны между собой третьим трехшарнирным рычагом, входящим в шарнир с выходным звеном.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в энергетике, автомобилестроении, металлургии и других видах промышленных производств. Однорядный планетарный редуктор включает солнечную шестерню, водило, сателлиты и коронную шестерню, оси сателлитов установлены в подушках с возможностью их перемещения в пределах 3-4 мм в окнах дисков водила, выполненных по дугам окружности.

Многорядная планетарная передача // 2581222

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах с ограниченным радиальным размером. Многорядная планетарная передача содержит солнечную шестерню, водило с сателлитами, установленными в нем рядами, оси, вкладыши, центральное колесо, корпус и механизм ограничения момента, выполненный в виде двух фрикционных полуколец, пружины и гайки.

Многоприводный планетарно-цевочный мотор-редуктор // 2581107

Изобретение относится к приводной технике, в частности к планетарно-цевочным редукторам. Многоприводный планетарно-цевочный редуктор содержит не менее двух эксцентриковых валов, каждый из которых приводится во вращение отдельным электродвигателем, установленным на корпусе редуктора.

Безлюфтовый планетарно-цевочный редуктор // 2580598

Изобретение относится к машиностроению, а именно к приводам машин. Планетарно-цевочный редуктор состоит из быстроходной ступени, в которой центральное колесо с полушевронами 2 и 3, имеющими внешние эвольвентные зубья, зацепляется с сателлитами 5 с полушевронами 4 и 5, консольно закрепленными на эксцентриковых валах 6, вращающихся в подшипниках 12, размещенных в водиле 8 цевочной передачи, сателлитов 9 с циклоидным профилем зубьев, установленных посредством подшипников 10 на эксцентриках соответствующего вала, и взаимодействующих с цевками 11, зафиксированными на внутренней поверхности корпуса 1.

Синхронный магнитный редуктор-мультипликатор узякова // 2579756

Изобретение относится к машиностроению и электротехнике и может быть использовано в качестве редукторов и мультипликаторов. Технический результат - повышение удельных характеристик.

Соосный магнитный редуктор-мультипликатор узякова // 2579443

Изобретение относится к электротехнике и машиностроению и может быть использовано в качестве редукторов и мультипликаторов. Техническим результат - повышение удельных характеристик.

Устройство бесступенчатого вариатора с приводом ведущего звена через рычаги и изменяемую точку приложения внешних сил вращения // 2578797

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к бесступенчатым вариаторам. Вариатор состоит из ведущего и ведомого звеньев.

Односателлитная планетарная передача // 2576215

Изобретение относится к машиностроению, а именно к планетарным передачам. Односателлитная планетарная передача состоит из ведущего центрального колеса, сателлита и водила.

Редуктор с плавающим колесом // 2574045

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к редукторам с зубчатыми передачами. Редуктор с плавающим колесом и многоступенчатая реверсируемая трансмиссия с плавающим колесом содержат: переднюю планетарную зубчатую передачу, заднюю планетарную зубчатую передачу, плавающее колесо с двумя зубчатыми венцами.

Зубчатая передача // 2572146

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в цилиндрических зубчатых передачах с колесами большого диаметра. Зубчатая передача состоит из пары сопряженных зубчатых колес, установленных в корпусе передачи, - колеса малого диаметра и колеса большого диаметра, состоящего из диска, ступицы, посредством которой установлено на валу с осью вращения и зубчатого венца.

Соединительное устройство между ведущим валом двигателя и ведомым валом ведомого аппарата // 2584352

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к соединительному устройству между вращающимися валами. Соединительное устройство расположено между ведущим валом (2) и ведомым валом (4) и содержит ведущее зубчатое колесо (6), расположенное на ведущем валу (2), и ведомое зубчатое колесо (7), расположенное на ведомом валу (4). Ведущее зубчатое колесо (6) и ведомое зубчатое колесо (7) закреплены в корпусе (8), который, с одной стороны, соединен с корпусом (10) двигателя (3) и, с другой стороны - с корпусом (11) ведомого аппарата (5). Ведущее зубчатое колесо (6) или ведомое зубчатое колесо (7) являются кольцевыми зубчатыми колесами (15) с внутренними зубьями (16), а соответствующее оставшееся из колес (7, 6) соединительного устройства является шестерней (17) с внешними зубьями (18). Корпус (8) оборудован средствами (19) регулировки расстояния между валами (2) и (3), которые параллельны и не соосны. Достигается удобство в пользовании. 22 з.п. ф-лы, 9 ил.

Планетарная коробка передач с наружным расположением тормозной муфты // 2584761

Изобретение относится к зубчатым передачам. Планетарная коробка передач с наружным расположением тормозной муфты обеспечивает переключение передач без изменения зацепления всех шестерней. Число передач определяется числом планетарных и кольцевых шестерней. Солнечная шестерня закреплена на входном вале и передает вращательный момент на планетарную шестерню, которая закреплена на валу, имеющем возможность вращения, вместе с остальными планетарными шестернями. Все кольцевые шестерни имеют возможность вращения и торможения относительно корпуса коробки передач. Включение передачи осуществляется при торможении одной из кольцевых шестерней с помощью тормозной муфты. Коробка передач не требует сцепления. Корпус коробки передач используется для опоры тормозных шестерней. В результате повышается надежность и долговечность конструкции. 5 ил.

Зубчатое колесо // 2584762

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах с цилиндрическими зубчатыми колесами, имеющими непрямые зубья. Зубчатое колесо содержит ступицу, тело в виде диска, венцовое колесо и зубчатый венец. Со стороны торца зубчатого колеса, к которому направлена осевая сила, действующая на зубчатый венец при зацеплении вращающегося зубчатого колеса с парным колесом работающей под нагрузкой передачи, расположена пара упорных роликов, примыкающих своими поверхностями катания к этому торцу венцового колеса. Ролики установлены с возможностью своего свободного вращения на осях, расположенных радиально и неподвижно относительно вращающегося зубчатого колеса. Ролики разнесены относительно друг друга в плоскости вращения зубчатого колеса, симметрично относительно линии центров парных колес передачи. Угол между осью вращения каждого ролика и линией центров колес передачи не меньше, чем угол зацепления этих колес. Достигается повышение прочности зубчатого колеса за счет уменьшения воздействия осевой силы на зубчатое колесо. 2 ил.

Планетарная коробка передач с внутренним расположением тормозной муфты // 2585684

Изобретение относится к планетарной коробке передач. Планетарная коробка передач с внутренним расположением тормозной муфты содержит одинаковое количество тормозных и планетарных шестерней. Планетарные шестерни закреплены на валу, имеющем возможность поворота относительно двух параллельных осей. Тормозные шестерни имеют возможность вращения относительно собственной оси и возможность торможения с помощью тормозной муфты. Солнечная шестерня закреплена на входном валу, а выходной вал соединен с водилом. Тормозные шестерни выполнены кольцевыми с зубьями на внутренней поверхности и опираются с помощью подшипников на корпус коробки передач. Тормозная муфта взаимодействует с внутренней поверхностью цилиндрических частей тормозных шестерней. Обеспечивается возможность использования корпуса коробки передач для опоры тормозных шестерней. 5 ил.

Приводное устройство // 2585699

Изобретение относится к приводным устройствам. Устройство содержит редуктор с жестким колесом, генератором волн и гибким колесом. Гибкое и жесткое колеса выполнены с возможностью вращения относительно друг друга на величину, соответствующую разности числа зубьев, которая представляет собой разность чисел зубьев с внутренним и внешним зацеплением, когда генератор волн поворачивается на один оборот. Устройство дополнительно содержит секцию считывания угла поворота входного вала для считывания позиции вращения входного вала редуктора, секцию считывания угла поворота выходного вала для считывания позиции вращения выходного вала редуктора и средство оценки возникновения защемления, которое представляет собой проскальзывание позиций зацепления зубьев с внутренним зацеплением и зубьев с внешним зацеплением, когда величина расхождения между считываемой величиной секции считывания угла поворота входного и выходного вала превышает или равна предварительно определенному значению. Обеспечивается снижение размера и веса приводного устройства, а также обеспечение большего передаточного числа. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 5 ил.

Зубчатое колесо // 2588195

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах с цилиндрическими колесами. Зубчатое колесо содержит ступицу, тело в виде диска, венцовое колесо и зубчатый венец. Со стороны обоих торцов зубчатого колеса, в районе его зацепления с парным колесом, расположены дугообразные опорные элементы, укрепленные неподвижно относительно вращающегося зубчатого колеса и прилегающие эквидистантно к его поверхностям посредством антифрикционных прокладок, укрепленных на опорных элементах, со стороны торца зубчатого колеса, откуда направлена осевая сила, создающая при работе зубчатого колеса в передаче. Опорный элемент прилегает к внутренней поверхности венцового колеса, со стороны торца зубчатого колеса, куда направлена упомянутая осевая сила. Опорный элемент прилегает к внутренней поверхности венцового колеса и к торцу венцового колеса и имеет в сечении Г-образную форму. Поверхности опорных элементов, прилегающие к поверхностям зубчатого колеса, расположены симметрично относительно линии центров парных зубчатых колес. Поверхности опорных элементов по своим размерам поперек линии центров парных зубчатых колес больше, чем ширина зоны зацепления этих парных зубчатых колес. Достигается повышение прочности зубчатого колеса за счет уменьшения воздействия осевой силы на зубчатое колесо. 2 ил.

Волновая передача дискретного движения // 2588560

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в механических устройствах, реализующих дискретные законы движения при непрерывном движении ведущего. Волновая передача дискретного движения содержит гибкое колесо, расположенный внутри него генератор волн и жесткое колесо, состоящее из четырех зубчатых секторов из двух пар, одинаковых и диаметрально противоположно расположенных. Одна пара зубчатых секторов образует с гибким колесом волновую передачу, а другая пара секторов - волновую муфту. В локальных областях относительно граничных линий между секторами жесткого колеса его зубья имеют систему пазов переменной геометрии, расположенных во впадинах между зубьями. Размеры угловых границ φ0i и φ0j локальных областей системы пазов относительно граничных линий между секторами жесткого колеса и переменные геометрические параметры пазов определяются законом распределения боковых зазоров зубьев в волновой передаче и в волновой муфте соответственно, материалом зубьев жесткого колеса и расчетным усилием на зуб жесткого колеса. Обеспечивается существенное снижение динамических нагрузок в зонах пересопряжения зубьев гибкого колеса на границах секторов жесткого колеса, а также повышение долговечности передачи. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 6 ил.

Зубчатое колесо // 2588696

Изобретение относится к деталям машин и может быть использовано в зубчатых передачах с колесами большого диаметра и с широкими зубчатыми венцами. Зубчатое колесо содержит ступицу, тело в виде диска и венцовое колесо с зубчатым венцом, причем ширина венцового колеса и зубчатого венца больше толщины диска тела. В области зоны зацепления зубчатого колеса с парным зубчатым колесом зубчатой передачи со стороны внутренней поверхности венцового колеса с обоих торцов диска тела расположены опорные ролики. Ролики установлены с возможностью свободного вращения в плоскости вращения зубчатого колеса на осях, неподвижных относительно вращающегося зубчатого колеса и с контактированием своими поверхностями катания с внутренней поверхностью венцового колеса. Обеспечивается повышение прочности зубчатого колеса без увеличения его материалоемкости. 2 ил.

Планетарная передача // 2589765

Изобретение относится к машиностроению, в частности к зубчатым планетарным передачам. Планетарная передача содержит эксцентриковое водило, три сателлита с внешними зубьями и отверстиями, расположенные симметрично относительно плоскости поперечного сечения передачи, центральное колесо с внутренними зубьями, два диска, жестко соединенных между собой и с выходным валом стяжками, ролики, посаженные на подшипники качения и расположенные в отверстиях сателлитов свободно. Ролики выполнены в виде пустотелых цилиндров длиной, близкой к суммарной ширине трех сателлитов, и каждый из них посажен на один подшипник качения, установленный на стяжке. Изобретение позволяет снизить радиальный размер и себестоимость планетарной передачи. 2 ил.

Передача пружинно-зубчатая // 2590778

Изобретение относится к области машиностроения, к зубчатым передачам. Передача пружинно-зубчатая содержит упругоподатливое цилиндрическое зубчатое колесо, на ободе которого размещены пружины, и шестерню, находящуюся с ним в зацеплении. Обод колеса выполнен с четырьмя рядами отверстий, через крайние пары которых пропущены кольца пружин с левым и правым наклоном витков. Шестерня выполнена в виде шевронного зубчатого колеса, состоящего из двух зубчатых венцов с левым и правым наклоном линии зуба, одинаковым по углу наклона. В результате расширяются функциональные возможности передач на тяжелонагруженных и скоростных режимах.