Фрикционная планетарная передача



Фрикционная планетарная передача
Фрикционная планетарная передача
Фрикционная планетарная передача
Фрикционная планетарная передача
Фрикционная планетарная передача
Фрикционная планетарная передача
Фрикционная планетарная передача
Фрикционная планетарная передача
Фрикционная планетарная передача

 


Владельцы патента RU 2617900:

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

Изобретение относится к машиностроению, а именно механическим передачам. Фрикционная планетарная передача содержит кольцо с внутренней рабочей поверхностью. В данной конструкции оно является неподвижным. Остальные катки (2), (3), (4), (5) фрикционной передачи - сателлиты. Они имеют внешнюю рабочую поверхность, расположены внутри центрального кольца (1) и совершают планетарное движение. Сателлиты (3), (4), (5), непосредственно взаимодействующие с кольцом (1), составляют наружную группу сателлитов. Сателлит (2) представляет сателлиты центральной группы. Он взаимодействует только с сателлитами наружной группы. Сателлит (3), который является наибольшим сателлитом наружной группы, выполняет функцию ведомого звена. Он закреплен на валу (6) при помощи шлицев. Ведущим звеном передачи является сателлит (2). Сателлиты (4), (5) служат опорой для ведущего сателлита (2). Опорные (промежуточные) сателлиты (4), (5) связаны между собой перемычкой - поводком (11). Этот элемент, во-первых, значительно проще водила по конструкции, во-вторых, не нагружен крутящим моментом, а его жесткость и прочность не лимитируют крутящий момент, который выдерживает передача. Для подачи и снятия вращающего момента используются устройства, компенсирующие несоосность ведущего (2) и ведомого (3) катков по отношению к неподвижному колесу (1). Обеспечивается упрощение конструкции и повышение нагрузочной способности планетарной передачи. 8 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

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

Известны многопоточные фрикционные планетарные передачи [US 1093922 (fig. 2), DE 665767, GB 1311186, SU 528405 и др.], обладающие свойством самонатяжения фрикционных контактов в плоском контуре. Они содержат: эпициклический центральный каток с внутренней фрикционной поверхностью, солнечный центральный каток с наружной фрикционной поверхностью; сателлиты, расположенные между двумя центральными катками в два слоя, причем сателлиты внутреннего слоя взаимодействуют с солнечным катком, а сателлиты внешнего слоя взаимодействуют с эпициклическим катком и сателлитами внутреннего слоя; водило, шарнирно связанное с сателлитами внутреннего или внешнего слоя. Основным недостатком данной схемы является малый допуск на изменение размеров тел качения, которое может иметь место в результате износа и упругой деформации. При самом незначительном уменьшении диаметров тел качения сателлиты внешнего слоя «провалятся» между сателлитами внутреннего слоя и эпициклическим катком. Таким образом, подобные передачи ненадежны. Кроме того, как и большинство фрикционных передач, эти передачи имеют сравнительно небольшую нагрузочную способность. Наличие сложной в изготовлении детали - водила, само по себе является фактором, увеличивающим трудоемкость изготовления и стоимость редуктора.

Существуют фрикционные передачи с самонатяжением [US 1093922 (fig. 3), US 3380312, US 3848476, US 3945270, US 4481842, GB 1461104, WO 2004/029480 и др.], содержащие: эксцентричные эпициклический каток с внутренней цилиндрической фрикционной рабочей поверхностью и солнечный каток с внешней цилиндрической фрикционной рабочей поверхностью; три ролика-сателлита разного диаметра, взаимодействующие с солнечным и эпициклическим катками; рычажное звено - стойку или водило, несущее оси, на которых закреплены два ролика, и упор для третьего ролика. К износу тел качения такие передачи значительно менее чувствительны, чем предыдущие. Недостатками данной схемы остаются сравнительно небольшая нагрузочная способность передачи и наличие нетехнологичной детали - водила.

Наиболее близкой предлагаемой по конструкции является фрикционная планетарная передача [US 3380312 (fig. 6)] - (прототип), которая содержит: эпициклический каток с внутренней рабочей поверхностью, солнечный каток с внешней рабочей поверхностью, водило и тройку сателлитов, расположенных между эпициклическим и солнечным катками, два из которых шарнирно связаны с водилом, а третий, имеющий наибольший диаметр, является плавающим. Недостатки этой схемы, как и предыдущих, состоят в невысокой нагрузочной способности передачи и наличии нетехнологичной детали - водила. Увеличение осевого размера редуктора повышает его нагрузочную способность, но лишь до определенного предела, обусловленного жесткостью и прочностью водила.

В основу изобретения поставлена задача расширения арсенала механических передач, а именно - создания технологичной конструкции фрикционной планетарной передачи, обладающей большой нагрузочной способностью при малых радиальных габаритах.

Достигаемый технический результат - повышение нагрузочной способности передачи без увеличения радиальных габаритов, а также упрощение ее конструкции и устранение нетехнологичных деталей.

Предлагаемая фрикционная планетарная передача содержит кольцо с внутренней рабочей поверхностью, разновеликие сателлиты наружной группы, непосредственно взаимодействующие с этим кольцом, и сателлиты центральной группы, взаимодействующие только с сателлитами наружной группы. Новизна состоит в том, что ведомым звеном передачи является наибольший сателлит наружной группы, ведущим звеном является другой сателлит, а прочие промежуточные сателлиты связаны между собой перемычкой, не нагруженной крутящим моментом.

Отсутствие водила - детали сложной формы, изготовленной с высокой точностью и нагруженной большим крутящим моментом, во-первых, упрощает конструкцию и снижает трудоемкость изготовления передачи, во-вторых, позволяет увеличить длину катков и, тем самым, повысить нагрузочную способность передачи, не увеличивая ее радиальные габариты. Имеющаяся перемычка между промежуточными сателлитами, во-первых, значительно проще водила по конструкции, во-вторых, не нагружена крутящим моментом, а ее жесткость и прочность не лимитируют крутящий момент, который выдерживает передача.

Наибольшее передаточное отношение и КПД механизма достигается в том случае, когда ведущий сателлит относится к центральной группе сателлитов. При этом центральная группа сателлитов состоит из одного сателлита, который является ведущим. В одном из конструктивных вариантов такой схемы перемычка, связывающая промежуточные сателлиты, выполнена в виде поводка, шарнирно соединенного с каждым из промежуточных сателлитов наружной группы.

Повышение нагрузочной способности редуктора без увеличения его радиальных габаритов требует увеличить общий осевой размер звеньев передачи, сохранив необходимую прочность и жесткость его элементов. Для выполнения этого требования промежуточные сателлиты наружной группы состоят из отдельных роликов, установленных соосно друг другу, а поводок, связывающий промежуточные сателлиты, выполнен в виде отдельных пластин, расположенных между роликами и объединенных общими осями, проходящими через центры промежуточных сателлитов.

В конструктивном варианте передачи с ведущим сателлитом, принадлежащим к центральной группе, промежуточные сателлиты наружной группы выполнены состоящими из отдельных колец, установленных соосно друг другу, и связаны между собой круглыми стержнями, расположенными внутри этих колец. При этом круглые стержни играют роль перемычки, соединяющей промежуточные сателлиты.

В некоторых приводах требуется однонаправленное вращение ведущего и ведомого валов. Для обеспечения этого условия ведущий сателлит относится к наружной группе сателлитов. В одном из конструктивных вариантов такой схемы перемычка, связывающая промежуточные сателлиты, выполнена в виде поводка, шарнирно соединенного с каждым из сателлитов центральной группы. Для увеличения общей длины звеньев этой передачи промежуточные сателлиты центральной группы состоят из отдельных роликов, установленных соосно друг другу, а поводок, связывающий эти сателлиты, выполнен в виде отдельных пластин, расположенных между роликами и объединенных общими осями, проходящими через центры промежуточных сателлитов. В другом конструктивном варианте передачи с ведущим сателлитом, принадлежащим к наружной группе, промежуточные сателлиты центральной группы выполнены состоящими из отдельных колец, установленных соосно друг другу, и связаны между собой круглыми стержнями, расположенными внутри этих колец. Круглые стержни играют роль перемычки, соединяющей промежуточные сателлиты.

Примеры реализации изобретения иллюстрируются чертежами.

На фигуре 1 показана конструкция фрикционной планетарной передачи с ведущим звеном, принадлежащим центральной группе сателлитов.

На фигуре 2 - ее осевой разрез по А-А.

На фигуре 3 - конструктивный вариант передачи с тремя опорными сателлитами.

На фигуре 4 - конструктивный вариант передачи с пятью опорными сателлитами.

На фигуре 5 - конструктивный вариант передачи с круглыми стержнями, выполняющими функцию перемычки, связывающей опорные сателлиты.

На фигуре 6 - осевой разрез по В-В этой передачи.

На фигуре 7 изображена передача с ведущим звеном, принадлежащим наружной группе сателлитов.

На фигуре 8 - конструктивный вариант этой передачи с круглыми стержнями, выполняющими функцию перемычки, связывающей промежуточные сателлиты.

Фрикционная планетарная передача, показанная на фиг. 1 и 2, содержит кольцо 1 с внутренней рабочей поверхностью. В данной конструкции оно является неподвижным. Остальные катки фрикционной передачи - сателлиты 2, 3, 4, 5. Они имеют внешнюю рабочую поверхность, расположены внутри центрального кольца 1 и совершают планетарное движение. Сателлиты 3, 4, 5, непосредственно взаимодействующие с кольцом 1, составляют наружную группу сателлитов. Сателлит 2 представляет сателлиты центральной группы. Он взаимодействует только с сателлитами наружной группы. Сателлит 3, который является наибольшим сателлитом наружной группы, выполняет функцию ведомого звена. Он закреплен на валу 6 при помощи шлицев. Ведущим звеном передачи является сателлит 2. Сателлиты 4, 5 служат опорой для ведущего сателлита 2. Для предотвращения осевого перемещения подвижных частей передачи на остановленном кольце 1 закреплены реборды 7 (фиг. 2). Ведомый вал 6 удерживает от перемещения в осевом направлении стопорное кольцо 8. Ведущий плавающий сателлит 2 от осевого перемещения удерживают шайба 9 и стопорное кольцо 10. Опорные (промежуточные) сателлиты 4, 5 связаны между собой перемычкой - поводком 11. Этот элемент не нагружен крутящим моментом, что позволяет выполнить его компактным и легким. В данной конструкции сателлиты наружной группы состоят из отдельных роликов (фиг. 2), установленных соосно друг другу, а поводок 11, связывающий промежуточные сателлиты 4, 5, выполнен в виде отдельных пластин, расположенных между роликами и объединенных общими осями 12, проходящими через центры промежуточных сателлитов 4, 5.

Передача работает следующим образом. Ведущий сателлит 2 центральной группы за счет сил трения передает вращение сателлитам 3, 4, 5 наружной группы, которые обкатываются по остановленному кольцу 1. Вращающий момент снимается с наибольшего сателлита 3 наружной группы. Оси ведущего 2 и ведомого 3 сателлитов совершают планетарное движение, поэтому для подачи и снятия вращающего момента используются устройства, компенсирующие несоосность (например, карданный вал, муфта Ольдгема), которые на фигурах не показаны. Самонатяжение, необходимое для возникновения сил трения между звеньями передачи, обеспечивается «плаванием» сателлита 3. Сателлит 3 за счет сил трения отклоняется (на фиг. 1 показано пунктиром), внедряясь в клиновое пространство, образуемое звеньями 1, 2.

Конструкция деталей передачи позволяет сделать редуктор весьма длинным. Нагрузочная способность такого фрикционного планетарного редуктора будет соизмерима с нагрузочной способность зубчатого планетарного редуктора равных радиальных габаритов.

Передаточное отношение механизма вычисляется по формуле:

,

где: d1 - диаметр остановленного кольца 1;

d2, d3 - диаметры ведущего 2 и ведомого 3 сателлитов.

Рациональный диапазон передаточных отношений i2-3o1 от -3 до -20 (т.е. направление вращения меняется на противоположное).

На фиг. 1 и 2 изображен пример фрикционной планетарной передачи, имеющей параметры: d1=118, d2=25, d3=75. Ее передаточное отношение:

.

В передачах, изображенных на фиг. 3 и 4, наружная группа сателлитов содержит три и пять опорных катков соответственно. Это увеличивает нагрузочную способность редуктора.

В передаче, показанной на фиг. 5, 6, промежуточные сателлиты 13, 14, 15 наружной группы выполнены состоящими из отдельных колец, установленных соосно друг другу, и связаны между собой круглыми стержнями 16, расположенными внутри этих колец. Такая конструкция перемычки, связывающей промежуточные сателлиты, позволяет снизить потери на трение и повысить износоустойчивость редуктора.

На фиг. 7 изображена передача с ведущим сателлитом 17, принадлежащим к наружной группе сателлитов. Промежуточные сателлиты 18, 19 соединены поводком 20.

Передаточное число такого механизма рассчитывается по формуле:

.

Диапазон передаточных отношений i17-3o1 от +1 до +16.

В примере, показанном на фиг. 7: d1=118, d17=20, d3=82.

.

Таким образом, передача осуществляет однонаправленное вращение ведущего и ведомого валов.

На фиг. 8 приведена подобная передача, в которой промежуточные сателлиты 21, 22, 23 центральной группы выполнены состоящими из отдельных колец, установленных соосно друг другу, и связаны между собой круглыми стержнями 16, расположенными внутри этих колец. Данная конструкция позволяет снизить потери на трение и повысить ресурс редуктора.

1. Фрикционная планетарная передача, содержащая кольцо с внутренней рабочей поверхностью, разновеликие сателлиты наружной группы, непосредственно взаимодействующие с этим кольцом, и по меньшей мере один сателлит центральной группы, взаимодействующий только с сателлитами наружной группы, отличающаяся тем, что ведомым звеном передачи является наибольший сателлит наружной группы, ведущим звеном является другой сателлит, а прочие промежуточные сателлиты связаны между собой перемычкой, не нагруженной крутящим моментом.

2. Передача по п. 1, отличающаяся тем, что центральная группа сателлитов состоит из одного сателлита, который является ведущим.

3. Передача по п. 2, отличающаяся тем, что перемычка, связывающая промежуточные сателлиты, выполнена в виде поводка, шарнирно соединенного с каждым из промежуточных сателлитов наружной группы.

4. Передача по п. 3, отличающаяся тем, что промежуточные сателлиты наружной группы состоят из отдельных роликов, установленных соосно друг другу, а поводок, связывающий промежуточные сателлиты, выполнен в виде отдельных пластин, расположенных между роликами и объединенных общими осями, проходящими через центры промежуточных сателлитов.

5. Передача по п. 2, отличающаяся тем, что промежуточные сателлиты наружной группы выполнены состоящими из отдельных колец, установленных соосно друг другу, и связаны между собой круглыми стержнями, расположенными внутри этих колец.

6. Передача по п. 1, отличающаяся тем, что ведущий сателлит относится к наружной группе сателлитов.

7. Передача по п. 6, отличающаяся тем, что перемычка, связывающая промежуточные сателлиты, выполнена в виде поводка, шарнирно соединенного с каждым из сателлитов центральной группы.

8. Передача по п. 7, отличающаяся тем, что промежуточные сателлиты центральной группы состоят из отдельных роликов, установленных соосно друг другу, а поводок, связывающий эти сателлиты, выполнен в виде отдельных пластин, расположенных между роликами и объединенных общими осями, проходящими через центры промежуточных сателлитов.

9. Передача по п. 6, отличающаяся тем, что промежуточные сателлиты центральной группы выполнены состоящими из отдельных колец, установленных соосно друг другу, и связаны между собой круглыми стержнями, расположенными внутри этих колец.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к соединению вал/втулка для транспортных средств. Соединение содержит компонент в виде цилиндрического вала, который имеет возвышения или углубления на боковой поверхности и компонент в виде втулки с каналом, который также включает в себя возвышения и углубления внутри канала, посредством чего компонент в виде вала может быть установлен внутри канала компонента в виде втулки.

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к деталям машин, и может быть использовано при ротапринтном смазывании зубчатых колес с разными режимами нагружения их зубьев в процессе работы колес в передаче.

Изобретение относится к трансмиссии транспортных машин. В коробке передач соосно выходному и промежуточному валам, за их опорами в корпусе коробки передач, предусмотрена возможность установки и жесткого соединения с ними дополнительных валов с шестернями дополнительных передач и соединительной муфтой.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, к трансмиссии транспортных машин. Коробка передач содержит корпус с параллельно размещенными в нем входным и выходным валами.

Изобретение относится к конструкции для монтажа кольцевого зубчатого колеса. Монтажная конструкция для кольцевого зубчатого колеса выполнена таким образом, что кольцевое зубчатое колесо (10) сажается на поддерживающий участок (8), и кольцевое зубчатое колесо (10) упирается в стопорный участок (11), который выступает от одного концевого участка внешней периферийной поверхности (9) в направлении оси вращения кольцевого зубчатого колеса (10).

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых пластичными материалами. Зубчатое колесо содержит тело зубчатого колеса, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела зубчатого колеса, прилегающих к зубчатому венцу.

Группа изобретений относится к вариантам коробки передач с двойным сцеплением. Коробки передач с двойным сцеплением содержат два подводящих вала и два ведущих вала, посредством которых осуществляется семь передач (D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7) переднего хода и передача (R) заднего хода.

Изобретение относится к коробкам передач большегрузных машин: автомобилей, тракторов, дорожно-строительной и др. техники.

Изобретение относится к коробкам передач. Коробка передач состоит из 8-ступенчатого трехвального соосного агрегата, имеющего четыре пары зацепленных шестерен, при этом обе опоры входного вала расположены внутри агрегата простого трехзвенного планетарного механизма и шести муфт переключения передач.

Изобретение относится к регулирующему механизму для продольной регулировки сиденья автомобиля. Регулирующий механизм включает в себя корпус (30) механизма, зафиксированный на первой части (10), которая обладает подвижностью относительно второй части (12).

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно - к механическим устройствам для передачи вращения. Фрикционный планетарный редуктор включает корпус, колеса и водило с дисками.

Изобретение относится к динамоэлектрической машине. Динамоэлектрическая машина имеет большое количество полюсов и содержит собственный вентилятор, который с помощью фрикционной планетарной передачи соединен с валом (2).

Изобретение относится к ступени передачи сиденья автомобиля. Ступень передачи сиденья автомобиля выполнена в виде ступени фрикционной передачи и включает корпус, приводной механизм (12), ведомый элемент передачи (14), отстоящий от приводного механизма (12) на эксцентриситет (е), и шарик (15) или одно другое тело качения, предусмотренное для передачи сил между приводным механизмом (12) и ведомым элементом передачи (14).

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных устройствах для преобразования вращательного движения. .

Изобретение относится к регулятору положения сиденья транспортного средства в виде ступени передачи (10). .

Изобретение относится к использованию вязкостной муфты для автоматического переключения передач. .

Изобретение относится к использованию вязкостной муфты для переключения передач. .

Изобретение относится к средствам управления автоматическим переключением передач велосипеда при изменении вязкого трения, срабатывающим при изменении угловой скорости с последующим подключением вспомогательного усилия от втулки вращающегося колеса для срабатывания заднего переключателя передач.

Изобретение относится к средствам управления автоматическим переключением передач велосипеда, срабатывающим при изменении угловой скорости с последующим подключением вспомогательного усилия от втулки вращающегося колеса для срабатывания заднего переключателя передач.

Изобретение относится к средствам управления автоматическим переключением передач велосипеда при изменении вязкого трения, срабатывающим при изменении угловой скорости с последующим подключением вспомогательного усилия от втулки вращающегося колеса для срабатывания заднего переключателя передач.

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно волновым передачам. Способ изготовления кулачков генераторов волновой передачи, в котором контур кулачка выполняют заданием двух пар дуг окружностей. Одна парой дуг окружностей с центрами, расположенными на большой оси эллипса на расстоянии радиусами «r», где r=b2/а. Эти дуги сопрягают дугами окружностей цилиндров радиусов R кулачка другой пары, описываемыми из центров располагаемых на малой оси эллиптического контура кулачка радиусами , где «b» - длина малой полуоси эллипса кулачка, а «а» - длина большой полуоси эллипса кулачка. Достигается повышение технологичности изготовления. 2 ил.
Наверх