Планетарная передача
Владельцы патента RU 2755844:
Глазовский инженерно-экономический институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова" (RU)
Изобретение относится к машиностроению. Планетарная передача содержит самоустанавливающуюся солнечную шестерню, неподвижное центральное колесо, водило, сателлиты и зубчатый механизм самоустановки солнечной шестерни. Зубчатый механизм самоустановки солнечной шестерни выполнен в виде зубчатой муфты с бочкообразными внешними зубьями, расположенной внутри цилиндрической части солнечной шестерни со стороны подвода момента, сферического подшипника, установленного на цилиндрическую часть солнечной шестерни симметрично зубчатой муфте и в крышку корпуса, и центрирующего подшипника, посаженного на цилиндрическую часть солнечной шестерни с противоположной месту подвода момента стороны и на центрирующее резиновое кольцо, расположенное в канавке посадочного отверстия водила. Обеспечивается повышение нагрузочной способности передачи. 1 ил.
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к высокоскоростным зубчатым передачам, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства.
Известна планетарная передача, содержащая самоустанавливающуюся солнечную шестерню, неподвижное центральное колесо, водило, сателлиты и зубчатый механизм самоустановки солнечной шестерни, выполненный в виде сдвоенной зубчатой муфты, соединяющей солнечную шестерню с быстроходным валом [Кудрявцев В.Н., Державец Ю.А., Глухарев Е.Г. Конструкции и расчет зубчатых редукторов. Справочное пособие. - М.-Л.: Машиностроение, 1971. - с. 181, рис. 111.14].
Недостатками ее являются низкая нагрузочная способность при большой скорости вращения быстроходного вала из-за радиального смещения солнечной шестерни относительно центральной оси передачи под действием силы тяжести, что приводит к появлению центробежной силы, создающей дополнительные нагрузки в зацеплениях солнечной шестерни с сателлитами, а также большой осевой размер передачи, вызванный наличием двух зубчатых муфт.
Известна также планетарная передача, содержащая самоустанавливающуюся солнечную шестерню, неподвижное центральное колесо, водило, сателлиты и зубчатый механизм самоустановки солнечной шестерни, выполненный в виде одинарной зубчатой муфты, расположенной внутри венца солнечной шестерни и соединяющей ее с быстроходным валом [Кудрявцев В.Н. Планетарные передачи. - М.-Л.: Машиностроение, 1966. - с. 242, рис. 127] (прототип).
Недостатком этой конструкции также является низкая нагрузочная способность, так как солнечная шестерня свободно с зазором посажена на зубчатый венец муфты, не имеет опоры, в результате чего под действием силы тяжести смещается в радиальном направлении, что приводит при большой скорости вращения к возникновению центробежной силы, препятствующей самоустановке солнечной шестерни и выравниванию нагрузки в зацеплениях ее с сателлитами; кроме того, выравниванию нагрузки между сателлитами препятствуют силы трения.
Задачей данного изобретения является повышение нагрузочной способности планетарной передачи.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в планетарной передаче, содержащей самоустанавливающуюся солнечную шестерню, неподвижное центральное колесо, водило, сателлиты и зубчатый механизм самоустановки солнечной шестерни, зубчатый механизм самоустановки солнечной шестерни выполнен в виде зубчатой муфты с бочкообразными внешними зубьями, расположенной внутри цилиндрической части солнечной шестерни со стороны подвода момента, сферического подшипника, установленного на цилиндрическую часть солнечной шестерни симметрично зубчатой муфте и в крышку корпуса, и центрирующего подшипника, посаженного на цилиндрическую часть солнечной шестерни с противоположной месту подвода момента стороны и на центрирующее резиновое кольцо, расположенное в канавке посадочного отверстия водила.
Повышение нагрузочной способности планетарной передачи достигается выполнением зубчатого механизма самоустановки солнечной шестерни в виде зубчатой муфты с бочкообразными зубьями и сферического подшипника, расположенных симметрично друг другу со стороны подвода момента к солнечной шестерне, а также центрирующих подшипника и резинового кольца, установленных в водиле, что снижает смещение солнечной шестерни под действием силы ее тяжести относительно оси передачи, обеспечивает уменьшение центробежной силы, действующей на солнечную шестерню, легкую ее самоустанавливаемость при наличии погрешностей изготовления планетарной передачи и равномерное распределение нагрузки в зацеплениях колес.
Суть изобретения поясняется чертежом, где показан общий вид планетарной передачи в разрезе.
Планетарная передача содержит солнечную шестерню 1, сателлиты 2, оси сателлитов 3, сферические подшипники сателлитов 4, центральное колесо 5, водило 6, крышку корпуса 7, сферический подшипник зубчатого механизма самоустановки солнечной шестерни 8, зубчатую муфту 9, центрирующий подшипник 10, центрирующее резиновое кольцо 11 и корпус 12.
Внешние зубья зубчатой муфты 9 выполнены бочкообразными, внутренние ее зубья расположены внутри цилиндрической части солнечной шестерни 1 со стороны подвода к ней момента. Центральное колесо 5 выполнено с внутренними зубьями. Посадочное отверстие водила 6 превышает диаметр внешнего кольца центрирующего подшипника 10.
Сферический подшипник механизма самоустановки солнечной шестерни 8 посажен на цилиндрическую часть солнечной шестерни 1 симметрично зубчатой муфте 9 и в крышку корпуса 7. Центрирующий подшипник 10 расположен на цилиндрической части солнечной шестерни 1 и посажен с небольшим натягом на центрирующее резиновое кольцо 11, расположенное в канавке посадочного отверстия водила 6. Сателлиты 2 размещены на осях сателлитов 3 посредством сферических подшипников сателлитов 4 и зацепляются с солнечной шестерней 1 и центральным колесом 5.
Сборка планетарной передачи осуществляется в следующей последовательности.
Центральное колесо 5 располагается неподвижно в корпусе 12 передачи. В водиле 6 устанавливаются оси сателлитов 3, на которые сажаются сателлиты 2 со сферическими подшипниками 4. В канавку посадочного отверстия водила 6 вводится центрирующее резиновое кольцо 11, и собранный таким образом блок деталей устанавливается в корпусе 12 так, чтобы сателлиты 2 вошли в зацепление с центральным колесом 5. На цилиндрическую часть солнечной шестерни 1 сажается центрирующий подшипник 10, после чего солнечная шестерня 1 вводится в зацепление с сателлитами 2 так, чтобы центрирующий подшипник 10 сел наружным кольцом на центрирующее резиновое кольцо 11. Сферический подшипник зубчатого механизма самоустановки солнечной шестерни 8 располагается в крышке корпуса 7, которая устанавливается в корпусе 12 и одновременно сажается внутренним кольцом подшипника 8 на цилиндрическую часть солнечной шестерни 1. После этого быстроходный вал с бочкообразными зубьями зубчатой муфты 9 вводится внутрь солнечной шестерни 1.
Планетарная передача работает следующим образом.
Вращательное движение передается от солнечной шестерни 1 через сателлиты 2, сферические подшипники 4 и оси сателлитов 3 водилу 6. При этом солнечная шестерня 1 опирается на сферический подшипник зубчатого механизма самоустановки солнечной шестерни 8 и на центрирующее резиновое кольцо 11, поэтому существенного радиального смещения ее центра тяжести относительно центральной оси планетарной передачи под действием силы тяжести не происходит, а следовательно, не возникает большой центробежной силы при большой скорости вращения. При наличии погрешностей изготовления планетарной передачи действующая на солнечную шестерню 1 со стороны наиболее нагруженного сателлита 2 сила приводит к деформации центрирующего резинового кольца 11 и повороту солнечной шестерни 1 относительно центра сферического подшипника зубчатого механизма самоустановки солнечной шестерни 8. Причем симметричное расположение зубчатой муфты 9 относительно центра сферического подшипника зубчатого механизма самоустановки солнечной шестерни 8 и бочкообразность внешних зубьев зубчатой муфты 9 исключают появление больших сил трения скольжения между зубьями, обеспечивая легкость самоустановки солнечной шестерни 1. В результате этого неравномерность распределения нагрузки по сателлитам 2 снижается. Возникающий при этом перекос зубьев солнечной шестерни 1 компенсируется самоустановкой сателлитов 2, расположенных на сферических подшипниках 4.
Таким образом, при одинаковой степени точности изготовления и одинаковых зазорах в сопрягаемых элементах предлагаемой планетарной передачи и планетарной передачи - прототипа смещение центра тяжести солнечной шестерни 1 под действием силы ее тяжести в предлагаемой планетарной передаче меньше смещения центра тяжести солнечной шестерни планетарной передачи - прототипа, а следовательно, ниже центробежная сила, действующая на солнечную шестерню, что способствует снижению неравномерности распределения нагрузки в зацеплениях колес планетарной передачи и обеспечивает повышение ее нагрузочной способности. Кроме того, выравниванию нагрузки в зацеплениях колес и повышению нагрузочной способности планетарной передачи способствует отсутствие больших сил трения скольжения в зубчатой муфте 9, имеющей бочкообразные зубья и расположенной симметрично сферическому подшипнику 8.
Источники информации
1. Кудрявцев В.Н., Державец Ю.А., Глухарев Е.Г. Конструкции и расчет зубчатых редукторов. Справочное пособие. - М.-Л.: Машиностроение, 1971. - с. 181, рис. 111.14.
2. Кудрявцев В.Н. Планетарные передачи. - М.-Л.: Машиностроение, 1966. - с. 242, рис. 127 (прототип).
Планетарная передача, содержащая самоустанавливающуюся солнечную шестерню, неподвижное центральное колесо, водило, сателлиты и зубчатый механизм самоустановки солнечной шестерни, отличающаяся тем, что зубчатый механизм самоустановки солнечной шестерни выполнен в виде зубчатой муфты с бочкообразными внешними зубьями, расположенной внутри цилиндрической части солнечной шестерни со стороны подвода момента, сферического подшипника, установленного на цилиндрическую часть солнечной шестерни симметрично зубчатой муфте и в крышку корпуса, и центрирующего подшипника, посаженного на цилиндрическую часть солнечной шестерни с противоположной месту подвода момента стороны и на центрирующее резиновое кольцо, расположенное в канавке посадочного отверстия водила.
