Планетарный редуктор преимущественно для турбозубчатых агрегатов

 

Союз Советсниз

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 954672 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (51 ) M. Кл. (22) Заявлено 28.02 ° 79 (21) 2729598/25 28

F 16 Н 1/48 с присоединением заявки .% (23) Приоритет

3Ъаударетыккый камктет

СССР

Опубликовано 30.08.82. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 30.08.82 пв делам нзобретений и открытий (53) УДК 621. .833.6(088.8) (72) Авторы изобретения

А.С. Красников и В.А. Кравченко (71) Заявитель (54) ПЛАНЕТАРНЫЙ РЕДУКТОР ПРЕИМУЩЕСТВЕННО

ДЛЯ ТУРБОЗУБЧАТЫХ АГРЕГАТОВ

Изобретение относится к машиностроению, а именно к планетарным редукторам, предназначенным для передачи значительных мощностей, например, в трубозубчатых агрегатах.

Известен планетарный редуктор, 5 содержащий ведущий и ведомый валы, центральные колеса, одно из которых с наружными зубьями выполнено из нескольких частей, соединены косоэубыми муфтами между собой и ведущим валом, и сателлиты, взаимодействующие с центральными колесами. При этом муфты кинематически соединены с противоположными концами ведущего вала.

Выравнивание нагрузки по потокам в таком редукторе обеспечивается взаимным окружным поворотом составных колес друг относительно друга до равенства осевых составляющих окруж- 20 ных сил в косозубых зацеплениях составных частей солнечного колеса(1) .

В конструктивном исполнении механизм выравнивания нагрузки данного редуктора является довольно сложным со значительными осевыми габаритными размерами, что увеличивает конструк-. тивный объем редуктора и сужает воз" можность применения его в транспорт" ном машиностроении, а особенно из-за увеличения удельного веса на единицу использованной мощности, например, турбоагрегата. Кроме того, иэ-за ограниченной допустимой нагрузки и долговечности для сферических подшипников и при известном их усовершенствовании редуктор неприемлем для передачи значительных мощностей от скоростных газотурбинных двигателей, т.e. в турбозубчатых агрегатах.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является планетарный редуктор преимущественно для турбозубчатых агрегатов, содержащий веду- . щий и ведомый валы, центральные колеса, одно из которых с наружными зубьями выполнено из двух частей flo шири95467 не, соединенных зубчатыми венцами муфты между собой и ведущим валом, и сателлиты, взаимодействующие с центральными колесами j?).

Однако части солнечного колеса не перемещаются вдаль ведущего вала и относительно друг друга так как меж-, ду их торцами установлены торсионные элементы. Сателлиты установлены спаренно на осях с возможностью осевого перемещения . Такая установка элемен-, тов не обеспечивает выравнивание нагрузки на переходных режимах, не обеспечивает равномерность нагружения зубчатых венцов сателлитов из-за нарушения симметрии парного зацепления частей солнечного колеса при осевом смещении сателлитов, ограничивает нагрузочную способность редуктора из-за выполнения ведущего вала тор- gg сионным.

Цель изобретения - улучшение выравнивания нагрузки по сателлитам и повышение нагруэочной способности. 21

Указанная цель достигается тем, что в планетарном редукторе преимущественно для турбоэубчатых агрегатов, содержащем ведущий и ведомый валы, центральные колеса, одно из ко- щ торых с наружными зубьями выпЬлнено иэ двух частей по ширине, соединенным зубчатыми венцами муфты между собой и еедуцим валом, и сателлиты, взаимодействующие с центральными колесами, зубья одного венца муфты встреч. но направлены зубьям другого венца, а муфта установлена по меньшей мере на одном конце ведущего вала с воэможностью перемещения вдоль него и связана с парой составных колес .. встречно направленным зубьям.

На фиг. 1 схематическим изображен редуктор, разрез (зубчатая муфта! установлена, внутри составного сол43 нечного колеса); на фиг. 2 - редуктор, разрез (зубчатая муфта установлена на входном конце ведущего вала); на фиг. 3 - кинематическая схема редуктора (зубчатая муфта установлена на каждом из концов ведущего вала).

Планетарный редуктор содержит ведущий и ведомый валы 1 и 2, центральное колесо с наружными зубьями, состоящее из двух свободно стыкованных по ширине составных частей 3 и 4, цельную зубчатую муфту 5, имеющую двойной косозубый венец с противоположным наклоном зубьев, центральное

2 4 колесо 6 с внутренними зубьями с раз-. несенными венцами.

Зубчатая муфта 5 имеет также внутренние прямые зубья (шлицы), с помощью которых соединяется с ведущим валом 1 для воэможности осевого перемещения по соответствующей поверхности вала 1.

Составные части 3 и 4 центрального колеса с наружными зубьями имеют внутренние косозубые венцы и, соответственно, смонтированы на косозубых венцах муфты 5 так, что их торцовые поверхности примыкают друг к другу, а по обеим сторонам колес смонтированы фиксирующие элементы 7, которые установлены на .ведущем валу с образованием кольцевой масляной

Ъ. полости и избыточного давления для обеспечения смазки и возможности демпфирования перемещений зубчатой муфты 5 внутри составных частей 3 и 4.

Центральное колесо 6 посредством сателлитов 8, каждый из которых выполнен на равноразнесенных осях вращающегося водила, соединено с составными частями 3 и 4, распределяющими передаваемую нагрузку.

В варианте исполнения (фиг. 2) зубчатая муфта 5 соединяет составные части 3 и 4 посредством ведущего вала 1, имеющего вставленные одна в другую составные части, торцовые поверхности которых примыкают друг к другу и концы которых имеют косозубые венцы, соответственно с внутренними косозубыми венцами муфты

Зубчатая муфта имеет и наружные прямые зубья (шлицы) и соединена с полым валом привода.

В другом варианте исполнения (фиг. 3) зубчатая муфта 5 установлена на каждом из концов ведущего вала 1 редуктора, причем на одном из его концов внутри каждой из спаренных составных колес.

Планетарный редуктор работает следующим образом, При вращении ведущего вала 1 вместе с ним вращается зубчатая муфта 5, которая передает крутящий момент составным частям 3 и 4 и далее посредством сателлитов 8 и центрального колеса 6 ведомому валу 2.

При неравномерном распределении нагрузки в зацеплении по отдельным рядам иэ-за различия люфтов в них, погрешностей производства и деформации несущих частей редуктора возформула изобретения

Планетарный редуктор преимущественно для турбоэубчатых агрегатов, содержащий ведущий и ведомый валы, центральные колеса, одно из которых с наружными зубьями выполнено из двух частей по ширине, соединенных зубчатыми венцами муфты между собой и ведущим валом, и сателлиты, взаимодействующие с центральными колесами, отличающийся тем, что, с целью улучшения выравнивания нагрузки по сателлитам и повышения Ha" грузочной способности, зубья одного венца муфты встречно направлены зубьям другого венца, а муфта установлена по меньшей мере на одном конце ведущего вала с возможностью перемещения вдоль него и связана с парой составных колес встречно на" правленными зубьями.

5 9546 никают неуравновешенные моменты, которые взаимно разворачивают составные части 3 и 4, и за счет неуравновешенного осевого усилия косозубого зацепления зубчатая муфта перемещается вдоль вала 1 и каждой пары солнечных колес, входит в область зацепления, замыкая усилия на себя, до уравнения крутящих моментов.

Перемещение зубчатой муфты 5 пол- зо ностью заменяет перемещение составных частей 3 и 4 колеса. При этом .составные части 3 и 4 колеса также замыкают осевые усилия косозубого зацепления на примыкающих торцовых по- ts верхностях, разгружая зацепление от дополнительных усилий, а перемещение зубчатой муфты 5 демпфируется избыточным давлением масла в кольцевой полости О, уменьшая ее виброактив- щ ность.

Изобретение обладает следующими технико-экономическими преимуществами . Ограниченное минимальными пределами осевое перемещение составных солнечных колес, замыкающих на себя дополнительные неура.вновешенные динамические составляющие осевой силы, сводит к минимуму нарушение симметрии парного нагружения, что обеспечивает улучшение выравнивания нагрузки по ширине зубчатых венцов в рядах каждого сателлита, тем самым повышается нагруэочная способность редуктора. Демпфирование перемещений эуб35 чатой муфты, заменяющих перемещение составных солнечных колес, сводит к минимуму интенсивность возмущающих сил, чем уменьшается виброактивность в редукторе. Парное блокирование свободно стыкованных солнечных колес зубчатой муфтой и ее выполнение в виде цельной гильзы, смонтированной внутри солнечных колес или на входном конце ведомого вала, значительно сокращает габаритные размеры редуктора эа счет уменьшения осевых размеров и упрощает конструктивное исполнение редуктора. Последовательное, парное деление общей мощности, дости72 6

Гаемое установкой зубчатой муфты на обеих сторонах ведущего вала редуктора, дополнительно повышает нагрузочную способность редуктора. Уменьшение величины излома осей составных колес и сохранение симметрии их парного нагружения, достигаемое в предлагаемом планетарном редукторе, значительно улучшает работу его подшипниковых узлов, что позволяет испольэовать в полной мере номенклатуру выпускаемых промышленностью подшипников (качения, скольжения и сферических), увеличивает надежность и его нагрузочную способность. Это расширяет область использования редуктора, в особенности с газотурбинным приводом, т.е, в турбозубчатых агре" гатах значительной мощности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 506707, к. F 16 Н У48, 1976.

2. Патент. ФРГ Ю 1450896, кл. F 16 Н 1/48, 1970 (прототип).

954б72

Заказ 6392/34

Тираж 990 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5, Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Г. Кузнецова

Редактор В. Петраш Техред Т. Фанта Корректор М. Коста