Планетарный редуктор
Владельцы патента RU 2726245:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" (RU)
Изобретение относится к области машиностроения. Планетарный редуктор содержит корпус, центральное солнечное колесо, сателлиты, составное корончатое колесо и водило. Центральное солнечное колесо выполнено в виде винтовой эксцентриковой втулки. Сателлиты выполнены в виде косозубых эксцентриково-циклоидальных колес. Составное корончатое колесо представляет собой совокупность винтовых эксцентриковых втулок, которые расположены в одной радиальной плоскости с равным угловым шагом и жестко закреплены на корпусе, так что винтовые поверхности эксцентриковых втулок соответствуют углу наклона зубьев сателлитов, обеспечивая непрерывный контакт между центральным солнечным колесом, сателлитами и составным корончатым колесом. Обеспечивается уменьшение габаритов при высокой нагрузочной способности редуктора. 2 ил.
Изобретение относится к авиационному машиностроению, в частности к приводной технике, и предназначено для преобразования скорости и момента с высоким передаточным отношением и с малыми габаритами.
Известна планетарная передача на основе эксцентриково-циклоидального зацепления (Патент RU 2338105), содержащая водило с сателлитами, находящимися в одновременном зацеплении с двумя центральными колесами внутреннего и внешнего зацеплений, при этом внешнее и внутреннее колесо выполнены в виде колес с криволинейными зубьями, а сателлиты представляют собой винтовые эксцентриковые втулки. Данная передача обладает высокой нагрузочной способностью при малых габаритах. Недостаток этой передачи заключается в сложности изготовления внешнего колеса с внутренними криволинейными зубьями.
Наиболее близким по технической сути и количеству совпадающих признаков является планетарная зубчатая передача (Патент RU 2345257). Конструкция прототипа содержит два центральных колеса внешнего и внутреннего зацепления, водило и сателлиты, зацепляющиеся с обоими колесами. Центральное колесо внешнего зацепления выполнено однозубым с профилем зуба в виде эксцентрично смещенной окружности, сателлиты, число которых не менее трех, выполнены с зубьями циклоидального профиля, а колесо внутреннего зацепления выполнено цевочным или циклоидальным. При этом передача может быть выполнена многорядной с целью увеличения нагрузочной способности, равномерности работы и точности. Такая передача обладает высокой нагрузочной способностью за счет использования цевочного или внешнего колеса. Недостатками прототипа являются:
1. Неравномерность распределения нагрузки между сателлитами.
2. Сложность конструкции и повышенный продольный размер при реализации многорядной передачи.
Целью изобретения является уменьшение линейного размера планетарной передачи с обеспечением высокой нагрузочной способности и равномерного распределения нагрузки между элементами передачи.
Поставленная цель достигается тем, что планетарный редуктор содержит корпус, центральное солнечное колесо, сателлиты, составное корончатое колесо и водило. При этом центральное колесо выполнено в виде винтовой эксцентриковой втулки, сателлиты выполнены в виде косозубых эксцентриково-циклоидальных колес, а внешнее колесо представляет собой совокупность винтовых эксцентриковых втулок жестко расположенных в одной радиальной плоскости с равным угловым шагом и жестко закрепленных на корпусе так, что винтовое поверхности эксцентриковых втулок согласуется с углом наклона зубьев сателлитов, обеспечивая непрерывную линию контакта между центральным солнечным колесом, сателлитами и составном внешнем корончатом колесе.
Технический эффект заключается в том, что за счет использования винтовых эксцентриковых втулок в качестве солнечного центрального и внешнего корончатого колес, обеспечивается непрерывная линия контакта между каждым из сателлитов, центральным солнечным и составным внешнем корончатым колесами. Эта линия длиннее ширины сателлита, что обуславливает повышение нагрузочной способности передачи при уменьшенном продольном размере.
Суть изобретения проиллюстрирована на фиг. 1-2, на которых изображено:
на фиг. 1 - поперечный разрез планетарного редуктора;
на фиг. 2 - продольный разрез планетарного редуктора.
Планетарный редуктор содержит центральное солнечное колесо 1, ось которого является центральной продольной осью редуктора, выполненное в виде винтовой эксцентриковой втулки установленной в корпусе редуктора 2 на подшипниках 3. Водило 4 установлено в корпусе на подшипнике 5 и имеет оси 6, расположенные параллельно центральной продольной оси редуктора. На осях 6 установлены сателлиты 7 на подшипниках 8. При этом сателлиты 7 выполнены в виде косозубых эксцентриково-циклоидальных колес, угол наклона зуба которых соответствует шагу винтовой поверхности центрального солнечного колеса 1. Осевое перемещение подшипника 8 относительно водила 4 ограничено упорной шайбой 9. Составное корончатое колесо состоит из винтовых эксцентриковых втулок 10, имеющих такую же форму рабочей поверхности как и центральное солнечное колесо 1. Винтовые эксцентриковые втулки расположены равномерно по окружности и закреплены на корпусе 2 и крышке 11 винтами 12. При этом винтовые эксцентриковые втулки 10 снабжены выступами, которые имеют упорные устройства такой формы, что прокручивание винтовых эксцентриковых втулок относительно собственной оси невозможно, например выступами прямоугольного сечения.
Редуктор работает следующим образом. При вращении входного вала с центральным солнечным колесом 1 вращение передается на входящие с ним в зацепление сателлиты 7. При остановленном составном внешнем корончатым колесом сателлиты 7 совершают сложное движение, вращаясь как вокруг собственной оси, так и вокруг оси центрального солнечного колеса 1, приводя в движение водило 4 с выходным валом. Передаточное число такого механизма определяется по формуле:
где: z - количество эксцентриковых втулок 10.
Таким образом центральное солнечное колесо выполнено в виде винтовой эксцентриковой втулки, сателлиты выполнены в виде косозубых эксцентриково-циклоидальных колес, составное корончатое колесо представляет собой совокупность винтовых эксцентриковых втулок, которые расположены в одной радиальной плоскости с равным угловым шагом и жестко закреплены на корпусе, так что винтовые поверхности эксцентриковых втулок соответствуют углу наклона зубьев сателлитов, обеспечивая непрерывный контакт между центральным солнечным колесом, сателлитами и составным корончатым колесом. Такое конструкторское решение позволяет уменьшить продольный размер передачи при высокой нагрузочной способности, упрощенной конструкции, малых габаритах и меньшей стоимости изготовления.
Планетарный редуктор, содержащий корпус, центральное солнечное колесо, сателлиты, составное корончатое колесо и водило, отличающийся тем, что центральное солнечное колесо выполнено в виде винтовой эксцентриковой втулки, сателлиты выполнены в виде косозубых эксцентриково-циклоидальных колес, составное корончатое колесо представляет собой совокупность винтовых эксцентриковых втулок, которые расположены в одной радиальной плоскости с равным угловым шагом и жестко закреплены на корпусе, так что винтовые поверхности эксцентриковых втулок соответствуют углу наклона зубьев сателлитов, обеспечивая непрерывный контакт между центральным солнечным колесом, сателлитами и составным корончатым колесом.
