Планетарная передача

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к планетарным передачам, и предназначена для повышения надежности и долговечности, уменьшения шумности планетарных приводов при малых осевых габаритах сателлитного узла. Может быть использована в электрических и гидравлических мотор-колесах транспортных машин и шасси специальной техники.
Известна планетарная передача, (авт. св. СССР 523217, МПК F16H 1/48, 1976), содержащая центральные колеса, водило, сателлиты.
Недостатками данной передачи являются сниженные надежность и долговечность, обусловленные отсутствием возможности выравнивания нагрузки между сателлитами, что связано с наличием избыточной связи, при которой передача является статически неопределимой, что также повышает ее виброактивность. Кроме того, данная планетарная передача не может быть реализована с малыми осевыми габаритами в связи с применением сферических подшипников, расположенных в ободьях разрезных сателлитов, не обладающих достаточной долговечностью.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой полезной модели является планетарная передача (патент РФ №86994, МПК F16H 1/48, 2006), принятая за прототип, содержащая центральные колеса, водило, сателлиты.
Недостатками прототипа являются сниженные надежность и долговечность, обусловленные наличием концентраторов нагрузки в игольчатом подшипнике. При неравномерном распределении нагрузки в зацеплениях происходит перекос частей наборного сателлита, что, с одной стороны, выравнивает нагрузку по длине контактных линий, а с другой, приводит к появлению концентраций напряжений в игольчатом подшипнике, расположенном в ободе сателлита. Кроме того, выполнение сателлита собранным из частей требует ужесточения требований к точности изготовления деталей передачи и ввода дополнительных технологических операций при сборке, что приводит к увеличению стоимости и времени сборки планетарной передачи.
Цель полезной модели - повышение надежности и долговечности, уменьшение шумности планетарных приводов при малых осевых габаритах сателлитного узла.
Поставленная цель достигается тем, что в предложенной полезной модели зубья сателлитов имеют кольцевые канавки глубиной полтора модуля, выполненные по замкнутой винтовой линии, расположенные в плоскостях, параллельных плоскостям движения колеса, разделяющие зуб на участки, что, с одной стороны, позволяет наделить зубья упругодемпфирующими свойствами, необходимыми для выравнивания концентрации нагрузки по длине контактных линий, обусловленной погрешностями изготовления, изгибными, крутильными, тепловыми деформациями элементов передачи, а с другой - не приводит к образованию концентрации нагрузки в игольчатом подшипнике и не требуют увеличения осевых габаритов передачи. Кроме того, выполнение сателлитов с кольцевыми канавками на зубьях не требует ужесточения требований к точности изготовления деталей передачи и ввода дополнительных технологических операций при сборке, что не приводит к увеличению стоимости и времени сборки планетарной передачи.
Конструкция планетарной передачи поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид планетарной передачи, на фиг. 2 - сателлит, зубья которого имеют кольцевые канавки.
Планетарная передача содержит центральное колесо внешнего зацепления 8 (фиг. 1), размещенное в стакане 9 на подшипниках скольжения 8, центральное колесо внутреннего зацепления 6, установленное на подшипниках качения 7, опирающихся на стакан 9, установленный в расточке корпуса 5, сателлиты 3, зубья которых имеют кольцевые канавки. Сателлиты 3 опираются на игольчатые подшипники качения 2, установленные на осях 4. Оси 4 запрессованы в щеки водила 1, причем водило 1 соединено с валом 11.
Планетарный ряд образуют заторможенное центральное колесо внешнего зацепления 8, которое является заторможенным, центральное колесо внутреннего зацепления 6, к которому подводится крутящий момент, сателлиты 3, зубья которых имеют кольцевые канавки, и водило 1, которое предназначено для передачи крутящего момента валу 11, с которого он снимается.
Стакан 9 является опорой центрального колеса внешнего зацепления 10 посредством подшипников скольжения 8, выполненных в виде бронзовых втулок, которые запрессовываются в отверстие стакана 9. Также стакан 9 служит опорой для центрального колеса внутреннего зацепления 6, установленного на нем через подшипник качения 7.
Зубья сателлитов 3 имеют кольцевые канавки 13 (фиг. 2), выполненные по замкнутой винтовой линии, расположенные в плоскостях, параллельных плоскостям движения колеса, разделяющие зуб на участки, которые в радиальном направлении опираются на тела качения игольчатого подшипника 2, а опорой втулкам служат жесткие ограничительные дистанционные кольца 12.
Планетарная передача работает следующим образом. Крутящий момент, подводимый к центральному колесу внутреннего зацепления 6, передается водилу 1 и валу 11 через зацепления сателлитов 3, зубья которых имеют кольцевые канавки с центральными колесами внешнего зацепления 10 и внутреннего зацепления 6. Погрешности изготовления деталей, изгибные, крутильные, тепловые деформации элементов передачи вызывают перекос образующих зубьев сателлитов 3 и центральных колес 10 и 6, приводящий к неравномерности распределения нагрузки по длине контактных линий и появлению момента сил относительно оси 4.
Момент сил, возникающий в зацеплении зубьев сателлитов 3, зубья которых имеют кольцевые канавки с центральными колесами 10 и 6, приводит к относительному повороту частей зубьев сателлита 3. За счет поворота частей зубьев сателлита 3 в угловом направлении происходит выравнивание нагрузки по длине контактных линий зубчатых зацеплений.
Таким образом, предлагаемая конструкция планетарной передачи позволяет повысить надежность и уменьшить шумность редукторных приводов без увеличения осевых габаритов передачи за счет более равномерного распределения нагрузки по длине контактных линий зубчатых зацеплений, при этом не снижая надежность и долговечность игольчатых подшипников.