Безводильная трехсателлитная планетарная передача

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2736963:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет", ФГБОУ ВО "СибГИУ" (RU)

Изобретение относится к области машиностроения. Безводильная трехсателлитная планетарная передача включает неподвижное центральное колесо с внутренним зацеплением, центральное ведущее колесо, три сателлита, первый и второй из которых связаны между собой первым трехпарным рычагом, третья пара которого образована вторым трехпарным рычагом, соединенным во вторую пару с третьим сателлитом, и выходное звено. Каждый из трех сателлитов соединен с трехпарными рычагами через двухпарные поводки, а выходное звено передачи соединено со вторым трехпарным рычагом в его третью кинематическую пару. Обеспечивается передача мощности от входного звена к выходному через три сателлита, каждый из которых контактирует с центральными колесами в трех точках. 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к планетарным зубчатым передачам и может быть использовано в редукторостроении, станкостроении, горном машиностроении и др.

Известна односателлитная планетарная передача (патент RU №2576215, МПК F16H 1/28, опубл. 27.02.2016), состоящая из неподвижного центрального колеса с внутренним зацеплением, центрального ведущего колеса и сателлита, который соединяется с выходным звеном передачи через дополнительный рычаг, то есть сателлит не закреплен жестко, поэтому его геометрическая ось вращения может смещаться в плоскости. Сателлит, тем самым, самоустанавливаясь в процессе движения, опирается на центральные колеса в трех точках. Кроме того соединение дополнительного рычага с сателлитом может осуществляться как в геометрической оси сателлита, так и в любой другой точке, выбранной на теле сателлита. Недостатком такой передачи является то обстоятельство, что вся мощность от входного звена передается через один сателлит.

Известен также самоустанавливающийся трехсателлитный планетарный редуктор, являющийся наиболее близким к предлагаемому изобретению, состоящий из неподвижного центрального колеса с внутренним зацеплением, центрального ведущего колеса и трех сателлитов, которые соединяются с водилом передачи через трехпарные рычаги. При этом достигается возможность передачи мощности от центрального ведущего колеса к водилу через все три сателлита (патент RU №2541049, МПК F16H 1/48, опубл. 10.02.2015).

Недостатком такой передачи является то обстоятельство, что каждый сателлит контактирует с центральными колесами в двух точках. Данное обстоятельство обуславливается тем, что геометрическая ось вращения каждого из сателлитов не может смещаться в плоскости, вследствие того, что сателлиты жестко закреплены на трехпарных рычагах. Это не позволяет нагрузить такую передачу большим крутящим моментом без изменения материалов зубчатых колес, способа закалки, увеличения модуля колес и т.д.

Технической проблемой, решаемой предлагаемым изобретением, является обеспечение передачи мощности от входного звена к выходному через три сателлита, каждый из которых имеет три точки контакта с центральными колесами.

Решение существующей технической проблемы заключается в том, что в известной трехсателлитной передаче, включающей неподвижное центральное колесо с внутренним зацеплением, центральное ведущее колесо, три сателлита, первый и второй из которых связаны между собой первым трехпарным рычагом, третья пара которого образована вторым трехпарным рычагом, соединенным во вторую пару с третьим сателлитом, и выходное звено, согласно изобретению, каждый из трех сателлитов соединен с трехпарными рычагами через двухпарные поводки, а выходное звено передачи соединено со вторым трехпарным рычагом в его третью кинематическую пару.

Технический результат, получаемый при использовании предлагаемого изобретения, заключается в передаче мощности от входного звена к выходному через три сателлита, каждый из которых контактирует с центральными колесами в трех точках.

Это достигается тем, что каждый из сателлитов соединяется с трехпарными рычагами через двухпарные поводки, которые позволяют в процессе движения сателлитов смещаться их геометрическим осям вращения в плоскости, при этом сателлиты самоустанавливаются.

Предлагаемая безводильная трехсателлитная планетарная передача проиллюстрирована на чертеже, где обозначены: неподвижная стойка О, относительно которой осуществляется движение, центральное ведущее зубчатое колесо 1, неподвижное зубчатое колесо с внутренним зацеплением 2, первый сателлит 3, второй сателлит 4, третий сателлит 5, двухпарный поводок 6, который соединяет каждый сателлит с трехпарными рычагами 7 (первый трехпарный рычаг) и 8 (второй трехпарный рычаг). Выходное звено 9 передачи соединено со вторым трехпарным рычагом 8 через его третью пару.

Звенья между собой соединены в кинематические пары: одноподвижные пятого класса р₅ (шарниры): I - первый сателлит 3 - с двухпарным поводком 6, II - двухпарный поводок 6 - с первым трехпарным рычагом 7, III - первый трехпарный рычаг 7 - с двухпарным поводком 6, IV - двухпарный поводок 6 - со вторым сателлитом 4, V - первый трехпарный рычаг 7 - со вторым трехпарным рычагом 8, VI - второй трехпарный рычаг 8 - с двухпарным поводком 6, VII - двухпарный поводок 6 - с третьим сателлитом 5, VIII - второй трехпарный рычаг 8 - с выходным звеном 9, IX - выходное звено 9 - со стойкой О.

Двухподвижных пар четвертого класса р₄ (пары зацепления) - по три пары каждого из сателлитов соответственно с центральными колесами 1 и 2. Таким образом, всего в механизме используются кинематических пар р₅=10, кинематических пар р₄=9, а общее число подвижных звеньев n=10.

Известно, что подвижность плоских механизмов с парами р₅ и р₄ определяется структурной формулой Чебышева П.Л. (Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин изд. четвертое «Наука», Москва, 1988 г. с. 38, формула 2,5), имеющей вид:

W=3n-2p₅-p₄,

где n - число подвижных звеньев;

р₅ и р₄ - числа кинематических пар пятого и четвертого классов. Как показано выше, в предлагаемой безводильной трехсателлитной планетарной передаче n=10, р₅=10, p₄=9. Подставляя эти значения в формулу П.Л. Чебышева, получим, что W=30-20-9=1, т.е. предлагаемая планетарная передача работоспособна.

Работает предлагаемая трехсателлитная планетарная передача следующим образом: при задании вращения центральному колесу 1, движение от него передается на сателлиты 3, 4, 5 равномерно через три двухпарных поводка 6, и два трехпарных рычага 7 и 8, последний из которых соединен с выходным звеном 9 передачи. Таким образом, крутящий момент от центрального колеса 1 равномерно передается через все три сателлита, каждый из которых имеет три точки контакта с центральными колесами 1 и 2, через группу нулевой подвижности, представленную в виде трех двухпарных поводков 6, двух трехпарных рычагов 7 и 8, и выходного звена 9, что и является достоинством предлагаемой передачи.

Безводильная трехсателлитная планетарная передача, включающая неподвижное центральное колесо с внутренним зацеплением, центральное ведущее колесо, три сателлита, первый и второй из которых связаны между собой первым трехпарным рычагом, третья пара которого образована вторым трехпарным рычагом, соединенным во вторую пару с третьим сателлитом, и выходное звено, отличающаяся тем, что каждый из трех сателлитов соединен с трехпарными рычагами через двухпарные поводки, а выходное звено передачи соединено со вторым трехпарным рычагом в его третью кинематическую пару.

Похожие патенты:

Линейный электропривод // 2735979

Линейный электропривод относится к электромеханическим линейным исполнительным механизмам, представляющим собой совмещённую конструкцию электродвигателя и эксцентриковой передачи винт - гайка.

Способ хрусталева е.н. изготовления цилиндрического зубчатого зацепления механической передачи и цилиндрическое зубчатое зацепление для его осуществления // 2735434

Зубчатые венцы колеса и шестерни каждой ступени механической передачи изготавливают из материала с одинаковым углом ϕ° внутреннего трения, угол зацепления зубьев шестерни и колеса где r и R (м) - радиусы делительных окружностей шестерни и колеса в полюсе зацепления, причем в зубчатых передачах с одной и двумя линиями зацепления цилиндрических зубьев шестерни и колеса линии зацепления в полюсе зацепления выполняют ломаными на два равных отрезка, соответствующих по длине катету прямоугольного треугольника колеса, составленному с другим катетом и образующему с гипотенузой треугольника, равной радиусу R делительной окружности колеса, угол угол давления в передачах с одним полюсом зацепления и - в передачах с двумя полюсами зацепления принимают равными где угол ϕ° внутреннего трения материала колеса и шестерни определяют как ϕ°=45°-0,5arctgε, ε - диэлектрическая проницаемость материала колеса и шестерни, или ϕ°=45°-0,5arctgμ, μ - магнитная проницаемость материала колеса или шестерни; при длине Lш линий зацепления шестерни, равной длине Lк линий зацепления сопряженного с ней колеса, то есть Lш=Lк (м), в зацеплении при передаче крутящего момента от шестерни к колесу поверхность зуба шестерни без трения и скольжения перекатывают по поверхности зуба колеса; значения коэффициентов концентрации и неравномерности распределения нагрузки по длине линии зацепления на ширине В (м) зубьев шестерни и колеса принимают в расчетах соответственно равными КНβ=1, КFβ=1.

Двухступенчатый циклоидальный редуктор // 2733447

Изобретение относится к зубчатым планетарным передачам вращения. Двухступенчатый циклоидальный редуктор состоит из корпуса 2, закрытой неподвижной крышки 3 и подвижной крышки 4.

Регулировочный блок для регулировки по азимуту и/или для регулировки угла атаки ветроэнергетической установки, соответствующие устройства регулировки с таким регулировочным блоком, ветроэнергетическая установка, способ регулировки роторной лопасти, способ отслеживания направления ветра, а также применение регулировочного блока // 2732083

Данное изобретение касается регулировочного блока (202, 302) для регулировки по азимуту и/или для регулировки угла атаки ветроэнергетической установки (100), регулировочного устройства, устройства (200) регулировки угла атаки, устройства (300) регулировки по азимуту, ветроэнергетической установки, а также способов регулировки роторной лопасти и отслеживания направления ветра, а также применения регулировочного блока и/или регулировочного устройства.

Ролико-винтовой редуктор // 2731193

Изобретение относится к области машиностроения. Ролико-винтовой редуктор содержит входное звено, содержащее две гайки входного звена с внутренней многозаходной резьбой разного направления, закрепленные друг относительно друга, опорное звено, содержащее две гайки опорного звена с многозаходной резьбой разного направления, закреплённые друг относительно друга, выходное звено, содержащее две гайки выходного звена с многозаходной резьбой разного направления, закреплённые друг относительно друга.

Напряженная волновая зубчатая передача и генератор волн // 2730295

Группа изобретений относится к области машиностроения. Напряженная волновая зубчатая передача содержит жесткое зубчатое колесо, гибкое зубчатое колесо, выполненное с возможностью зацепления с жестким зубчатым колесом, и генератор волн для изгибания гибкого зубчатого колеса с получением некруглой формы и образованием участка зацепления с жестким зубчатым колесом и для перемещения участка зацепления в окружном направлении жесткого зубчатого колеса.

Передача // 2730293

Изобретение относится к области машиностроения. Передача включает корпус, входной вал с генератором волн, диск с пальцами, объединенных пластинами и установленных в опорной части диска в пазах сферической формы, диск с направляющими отверстиями, колесо с внутренними зубьями, взаимодействующими с пальцами, и выходной вал.

Волновая передача // 2728990

Группа изобретений относится к волновым передачам. Волновая передача содержит жесткое и гибкое зубчатые колеса, генератор волн для изгибания гибкого колеса с образованием участков его зацепления с жестким колесом в положениях, которые разделены в окружном направлении, и для перемещения участков зацепления в окружном направлении, и незацепляющуюся область, образованную в части каждого из участков зацепления в направлении линии зуба.

Способ сборки многосателлитной уравновешенной планетарной передачи // 2728880

Изобретение относится к области машиностроения. Способ сборки многосателлитной уравновешенной планетарной передачи включает этап соединения центрального ведущего колеса, неподвижного колеса с внутренним зацеплением, выходного звена-водила и сателлитов, соединенных посредством трехпарных шатунов.

Планетарный редуктор // 2726245

Изобретение относится к области машиностроения. Планетарный редуктор содержит корпус, центральное солнечное колесо, сателлиты, составное корончатое колесо и водило.