Многорядная планетарная передача
Владельцы патента RU 2634364:
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова" (RU)
Изобретение относится к машиностроению, в частности к передачам с ограниченным радиальным размером, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства. Многорядная планетарная передача содержит солнечную шестерню (1), сателлиты (2), подшипники (3), оси сателлитов (4), неподвижное центральное колесо (5), водило, состоящее из выходного вала (6) и связанных с ним дисков (7), (8), (9), число которых соответствует числу рядов сателлитов (2). Водило выполнено содержащим ступенчатые стяжки (10), соединяющие диски (7), (8), (9) и щеку выходного вала (6). Диаметр стяжек (10) в местах расположения рядов сателлитов (2) подобран в соответствии с отношением ширины солнечной шестерни (1) к ее диаметру так, что под нагрузкой смещение одного диска водила относительно другого в результате деформации стяжек (10) и осей сателлитов (4) соответствует деформации кручения солнечной шестерни (1), за счет чего снижается неравномерность распределения нагрузки в зацеплениях. Обеспечивается упрощение конструкции многорядной планетарной передачи с механизмом выравнивания нагрузки в зацеплениях и повышение уровня ее технологичности. 1 ил.
Изобретение относится к машиностроению, в частности к зубчатым планетарным передачам с ограниченным радиальным размером, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства.
Известна планетарная передача, содержащая солнечную шестерню, неподвижное центральное колесо, сателлиты, каждый из которых установлен на один или два подшипника качения, и оси сателлитов, расположенные в щеках водила (Кудрявцев В.Н. Планетарные передачи. - М.-Л.: Машиностроение, 1966. - 307 с.; стр. 218, рис. 109).
Недостатком ее является большой радиальный размер, так как снижение диаметра сателлитов и передачи в целом ограничивается диаметром и несущей способностью подшипников сателлитов.
Известна планетарная передача, содержащая самоустанавливающуюся солнечную шестерню, неподвижное центральное колесо, сателлиты, каждый из которых состоит из отдельных трех колес, установленных на общей оси, расположенной в двух щеках водила (Решетов Л.Н. Самоустанавливающиеся механизмы. Библиотека конструктора. М.: Машиностроение, 1979, 334 с.; стр. 251, рис. 5.18).
Недостатком указанной передачи является низкая нагрузочная способность при многорядном ее исполнении из-за небольшой жесткости и прочности длинной однопролетной оси, опирающейся только на две щеки водила.
Известна также многорядная планетарная передача, содержащая солнечную шестерню, неподвижное центральное колесо, сателлиты, каждый из которых состоит из нескольких колес, установленных через подшипники на общей оси, и водило, состоящее из выходного вала и связанных с ним дисков, число которых соответствует числу рядов сателлитов. Неподвижное центральное колесо выполнено составным, имеющим основные венцы, между которыми расположены промежуточные конические фрикционные кольца, поджатые в осевом направлении и взаимодействующие с коническими поверхностями неподвижного центрального колеса и цилиндрической поверхностью корпуса передачи. Проскальзывание наиболее нагруженных венцов неподвижного центрального колеса при фрикционном взаимодействии их с коническими фрикционными кольцами позволяет снизить неравномерность распределения нагрузки в зацеплениях, которая вызвана в основном кручением солнечной шестерни и связанным с этим перекосом зубьев (Пат. №2424458 РФ, МПК F16H 1/48. Многорядная планетарная передача / Волков Г.Ю., Ратманов Э.В. Опубл. 20.07.2011) (прототип).
Недостатками этой конструкции являются ее сложность и нетехнологичность, что обусловлено наличием большого числа высокоточных деталей и узлов (составного центрального колеса, конических фрикционных колец, механизма поджатия).
Задачей изобретения является упрощение конструкции многорядной планетарной передачи и повышение уровня ее технологичности.
Для решения этой задачи в многорядной планетарной передаче, содержащей солнечную шестерню, неподвижное центральное колесо, сателлиты, каждый из которых состоит из нескольких колес, установленных через подшипники на общей оси, и водило, состоящее из выходного вала и связанных с ним дисков, число которых соответствует числу рядов сателлитов, водило выполнено содержащим ступенчатые стяжки, соединяющие диски и щеку выходного вала, причем диаметр стяжек в местах расположения рядов сателлитов подобран так, что смещение одного диска водила относительно другого в результате деформации стяжек и осей сателлитов соответствует деформации кручения солнечной шестерни.
Упрощение конструкции передачи и повышение уровня ее технологичности достигается снижением числа нетехнологичных деталей и выполнением водила в виде соединенных ступенчатыми стяжками дисков, что позволяет компенсировать деформацию кручения солнечной шестерни деформацией стяжек и осей сателлитов и обеспечить снижение неравномерности распределения нагрузки, не усложняя механизма.
Суть изобретения поясняется чертежом, на котором показан общий вид многорядной планетарной передачи в разрезе.
Многорядная планетарная передача содержит солнечную шестерню 1, сателлиты 2, подшипники 3, оси сателлитов 4, неподвижное центральное колесо 5, выходной вал водила 6, диски водила 7, 8, 9 и стяжки 10.
Стяжки 10 выполнены ступенчатыми с диаметром, уменьшающимся при переходе от торца солнечной шестерни 1 к месту подвода момента к ней.
Сателлиты 2 установлены через подшипники 3 на оси 4, которые расположены в дисках 7, 8, 9 и в щеке выходного вала 6.
Сборка зубчатой планетарной передачи осуществляется следующим образом. Стяжки 10 запрессовываются в щеку выходного вала 6, а на них сажаются диски водила 7, 8, 9. Сателлиты 2 с подшипниками 3 устанавливаются между дисками водила 7, 8, 9, после чего в отверстия дисков 7, 8, 9, щеки выходного вала 6 и подшипников 3 вставляются оси сателлитов 4.
Зубчатая планетарная передача работает следующим образом. Вращательное движение передается от солнечной шестерни 1 сателлитам 2, а от них через неподвижное центральное колесо 5, подшипники 3 и оси сателлитов 4 дискам водила 7, 8, 9 и выходному валу 6. В процессе работы деформация кручения солнечной шестерни 1, имеющей большое отношение ширины к диаметру, приводит к тому, что нагрузка в рядах сателлитов 2 возрастает от ряда, расположенного у торца солнечной шестерни 1, к ряду, расположенному со стороны подвода момента к ней. Однако деформация стяжек 10 и осей сателлитов 4 приводит к смещению одного ряда сателлитов 2 относительно другого на величину, соответствующую величине деформации кручения солнечной шестерни 1, в результате чего неравномерность распределения нагрузки в зацеплениях снижается.
Снижение числа сложных в изготовлении деталей позволяет упростить конструкцию многопоточной планетарной передачи, повысить уровень ее технологичности, снизить себестоимость.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Кудрявцев В.Н. Планетарные передачи. - М.-Л.: Машиностроение, 1966. - 307 с.; стр. 218, рис. 109.
2. Решетов Л.Н. Самоустанавливающиеся механизмы. Библиотека конструктора. М.: Машиностроение, 1979, 334 с.; стр. 251, рис. 5.18.
3. Пат. №2424458 РФ, МПК F16H 1/48. Многорядная планетарная передача / Волков Г.Ю., Ратманов Э.В. Опубл. 20.07.2011 (прототип).
Многорядная планетарная передача, содержащая солнечную шестерню, неподвижное центральное колесо, сателлиты, каждый из которых состоит из нескольких колес, установленных через подшипники на общей оси, и водило, состоящее из выходного вала и связанных с ним дисков, число которых соответствует числу рядов сателлитов, отличающаяся тем, что водило выполнено содержащим ступенчатые стяжки, соединяющие диски, причем диаметр стяжек в местах расположения рядов сателлитов подобран в соответствии с отношением ширины солнечной шестерни к ее диаметру так, что под нагрузкой смещение одного диска водила относительно другого в результате деформации стяжек и осей сателлитов соответствует деформации кручения солнечной шестерни.
