Многосателлитная планетарная передача
Владельцы патента RU 2725376:
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова" (RU)
Изобретение относится к области машиностроения. Планетарная передача содержит солнечную шестерню (1), неподвижное центральное колесо (2), сателлиты (3), подшипники сателлитов (4), длинные оси сателлитов (5), короткие оси сателлитов (6), правый диск безопорной щеки составного водила (7) с запрессованными в нем длинными осями сателлитов (5), левый диск безопорной щеки составного водила (8) с запрессованными в нем короткими осями сателлитов (6), щеку составного водила, жестко связанную с выходным валом (9), в которой расположены с зазором противоположные концы осей сателлитов (5, 6), центрирующие резиновые кольца (10), установленные на осях сателлитов (5, 6), корпус (11), подшипники выходного вала (12), подшипники быстроходного вала (13) и крышку (14). Для снижения осевого размера передачи диски безопорной щеки составного водила (7, 8) могут быть выполнены с выступами в местах запрессовки осей сателлитов (5, 6) и соответствующими им по размерам пазами, причем один диск выступами располагается в пазах другого диска. Обеспечивается повышение нагрузочной способности многосателлитной планетарной передачи. 1 з.п. ф-лы. 4 ил.
Изобретение относится передачам с зубчатыми колесами, совершающими планетарное движение с центральной осью передачи, лежащей внутри основной окружности планетарного колеса и может быть использовано в высоконагруженных механических приводах с ограниченным радиальным размером.
Из уровня техники известна многосателлитная планетарная передача, содержащая безопорную солнечную шестерню, установленную на двойном зубчатом кардане, сателлиты, неподвижное центральное колесо и водило (Решетов Л.Н. Самоустанавливающиеся механизмы. Справочник. - М.: Машиностроение, 1979. - с. 241, рис. 5.10а).
Недостатками передачи является большой объем зуборезных работ, что вызвано наличием двойного зубчатого кардана, и низкая нагрузочная способность, так как безопорная солнечная шестерня обеспечивает за счет самоустанавливаемости равномерное распределение нагрузки только по трем сателлитам.
Наиболее близкой к заявленному изобретению и выбранной в качестве прототипа признана планетарная передача (RU 2673584 C1, МПК F16H 1/32, опубл. 28.11.2018], содержащая солнечную шестерню, неподвижное центральное колесо, сателлиты, расположенные посредством подшипников качения на осях, и составное водило, состоящее из безопорной щеки с установленными в ней неподвижно осями сателлитов, и щеки, жестко соединенной с выходным валом, в которой расположены с зазором противололожные концы осей сателлитов, а оси сателлитов в местах посадки выполнены с кольцевыми канавками, в которых расположены центрирующие резиновые кольца.
Недостатком этой конструкции является сравнительно низкая нагрузочная способность, так как выполнение щеки водила безопорной обеспечивает выравнивание нагрузки только по трем сателлитам. Высоконагруженные же передачи выполняются с числом сателлитов, большим трех, но имеющая место при этом неравномерность распределения нагрузки ведет к снижению нагрузочной способности.
Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение нагрузочной способности многосателлитной планетарной передачи.
Указанная задача решена тем, что в многосателлитной планетарной передаче, содержащей солнечную шестерню, неподвижное центральное колесо, сателлиты, расположенные посредством подшипников качения на осях, и составное водило, состоящее из безопорной щеки с установленными в ней неподвижно осями сателлитов, и щеки, жестко соединенной с выходным валом, в которой расположены с зазором противололожные концы осей сателлитов, безопорная щека составного водила выполнена в виде двух не связанных друг с другом дисков, в один из которых запрессованы оси одной половины сателлитов, в другой запрессованы оси второй половины сателлитов и выполнены отверстия для свободного прохождения через них осей первой половины сателлитов.
Повышение нагрузочной способности достигается за счет выполнения безопорной щеки составного водила в виде двух не связанных друг с другом дисков, в каждом из которых установлены неподвижно оси половины от общего числа сателлитов, что позволяет каждой половине сателлитов самоустанавливаться независимо друг от друга, обеспечивая тем самым близкое к равномерному распределение нагрузки по сателлитам при их числе, превышающем три.
Конструкция передачи поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид многосателлитной планетарной передачи в разрезе, на фиг. 2 - вид по А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - вид по Б-Б на фиг. 1, на фиг. 4 - вид по В-В на фиг. 3 многосателлитной планетарной передачи с безопорной щекой составного водила, выполненной в виде дисков с выступами и пазами.
Многосателлитная планетарная передача устроена следующим образом.
Передача содержит солнечную шестерню 1, неподвижное центральное колесо 2, сателлиты 3, подшипники сателлитов 4, длинные оси сателлитов 5, короткие оси сателлитов 6, правый диск безопорной щеки составного водила 7, левый диск безопорной щеки составного водила 8, щеку составного водила, жестко связанную с выходным валом 9, центрирующие резиновые кольца 10, корпус 11, подшипники выходного вала 12, подшипники быстроходного вала 13 и крышку 14.
Солнечная шестерня 1 выполнена за одно целое с быстроходным валом. Щека составного водила, жестко соединенная с выходным валом, 9 выполнена с отверстиями, диаметр которых равен внешнему диаметру центрирующих резиновых колец 10, но больше диаметра осей сателлитов 5, 6. Оси сателлитов 5, 6 выполнены с кольцевыми канавками в местах посадки на них щеки составного водила, жестко соединенной с выходным валом, 9.
Короткие оси сателлитов 6 одним концом запрессованы в отверстия левого диска безопорной щеки составного водила 8, а вторым вставлены с зазором в отверстия щеки составного водила, жестко соединенной с выходным валом, 9. Длинные оси сателлитов 5 одним концом запрессованы в отверстия правого диска безопорной щеки составного водила 7, а вторым вставлены с зазором в отверстия щеки составного водила, жестко соединенной с выходным валом, 9. Центрирующие резиновые кольца 10 установлены в кольцевые канавки осей сателлитов 5, 6.
Сборка многосателлитной планетарной передачи осуществляется в следующей последовательности.
Длинные и короткие оси сателлитов 5 и 6 в сборе с центрирующими резиновыми кольцами 10 вставляются в отверстия щеки составного водила, жестко соединенной с выходным валом, 9. На длинные и короткие оси сателлитов 5 и 6 сажаются подшипники сателлитов 4, а на них - сателлиты 3. Левый диск безопорной щеки составного водила 8 напрессовывается на короткие оси сателлитов 6. Правый диск безопорной щеки составного водила 7 напрессовывается на длинный оси сателлитов 5. Неподвижное центральное колесо 2 устанавливается в корпусе 11 передачи. Блок сателлитов 3 в сборе с составным водилом осевым перемещением вводится в зацепление с неподвижным центральным колесом 2 и одновременно сажается на расположенные в корпусе 11 подшипники выходного вала 12. Солнечная шестерня 1 осевым перемещением вводится в зацепление с сателлитами 3 и одновременно сажается на подшипник быстроходного вала 13, предварительно установленный в выходном валу. После этого крышка 14 с установленным в ней вторым подшипником быстроходного вала 13 сажается в корпус 11 передачи и на быстроходный вал.
Для снижения осевого размера передачи правый и левый диски безопорной щеки составного водила 7 и 8 могут быть выполнены с выступами и пазами, причем выступы выполняются в местах запрессовки осей сателлитов, размеры выступов на одном диске соответствуют размерам пазов на другом диске, и один диск выступами располагается в пазах другого диска.
Многосателлитная планетарная передача работает следующим образом.
Вращательное движение передается от солнечной шестерни 1 через сателлиты 3, подшипники сателлитов 4 и длинные и короткие оси сателлитов 5, 6 правому и левому дискам безопорной щеки составного водила 7, 8 и щеке составного водила, жестко соединенной с выходным валом, 9. При работе на холостом ходу или при небольшом моменте на выходном валу центрирующие резиновые кольца 10 не позволяют правому и левому дискам безопорной щеки составного водила 7, 8 с сателлитами 3 смещаться в радиальном направлении под действием их силы тяжести. Вращательное движение в этом случае передается от длинных и коротких осей сателлитов 5, 6 через центрирующие резиновые кольца 10 щеке составного водила, жестко соединенной с выходным валом, 9. При работе передачи под нагрузкой правый и левый диски безопорной щеки составного водила 7, 8 с сателлитами 3 самоустанавливаются независимо друг от друга за счет зазоров между длинными и короткими осями сателлитов 5, 6 и отверстиями в щеке составного водила, жестко соединенной с выходным валом, 9, выравнивая нагрузку между сателлитами 3. Центрирующие резиновые кольца 10 в этом случае деформируются и движение передается непосредственно от длинных и коротких осей сателлитов 5, 6 щеке составного водила, жестко соединенной с выходным валом, 9.
Равномерное распределение нагрузки между сателлитами 3, обеспечиваемое независимой друг от друга самоустановкой правого и левого дисков безопорной щеки составного водила 7, 8 с установленными на расположенных в них неподвижно длинных и коротких осях 5, 6 сателлитами 3 позволяет повысить нагрузочную способность многосателлитной планетарной передачи, а выполнение правого и левого дисков безопорной щеки составного водила 7, 8 с выступами и пазами и расположение выступов одного диска в пазах другого позволяет снизить осевой размер передачи.
1. Многосателлитная планетарная передача, содержащая солнечную шестерню, неподвижное центральное колесо, сателлиты, расположенные посредством подшипников качения на осях, и составное водило, состоящее из безопорной щеки с установленными в ней неподвижно осями сателлитов, и щеки, жестко соединенной с выходным валом, в которой расположены с зазором противоположные концы осей сателлитов, отличающаяся тем, что безопорная щека выполнена в виде двух не связанных друг с другом дисков, в один из которых запрессованы оси одной половины сателлитов, в другой запрессованы оси второй половины сателлитов и выполнены отверстия для свободного прохождения через них осей первой половины сателлитов.
2. Многосателлитная планетарная передача по п. 1, отличающаяся тем, что диски безопорной щеки составного водила выполнены с выступами и пазами, причем выступы расположены в местах запрессовки осей сателлитов, их размеры на одном диске соответствуют размерам пазов на другом диске и один диск выступами располагается в пазах другого диска.
