Планетарный трехступенчатый редуктор хода

Заявляемая полезная модель относится к машиностроению и может быть использована в бортовых редукторах гусеничных машин и колесных машин.
Изученный авторами массив патентов на изобретения и полезные модели Российской Федерации, а также обзор российского рынка и других публикаций в Интернете к вышеуказанной области техники, выявил следующий аналог.
Известен понижающий редуктор зарегистрированный патентом на изобретение №2049281 опубликованное 27.07.1995, редуктор состоит из 3 рядов планетарных механизмов с единой корпус-ступицей, являющийся эпициклом всех рядов. Данный редуктор имеет недостаток в возможности выполнения линейки исполнений с различными передаточными числами.
Задачей заявляемого изобретения является получение линейки исполнений с различными передаточными числами редуктора с максимальной унификацией деталей между исполнениями.
Указанная задача достигается тем, что схема и конструкция позволяет изменять передаточное отношение редуктора путем заменой зубчатых деталей солнечной шестерни и набором сателлитов, 1-го быстроходного ряда без изменения дорогостоящих деталей.
Проведенные исследования по патентным и научно-техническим источникам не выявили технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков заявляемой полезной модели, что позволяет сделать вывод о том, что предлагаемый планетарный трехступенчатый редуктор хода соответствует критерию «новизна».
Заявляемая полезная модель может быть изготовлена в условиях любого машиностроительного предприятия, либо предприятий, специализирующихся в производстве машин редукторов и трансмиссий с использованием отечественного или импортного оборудования, известных технологий и выпускаемых промышленностью серийно материалов и деталей.
Заявляемая полезная модель представлена на чертежах:
Фиг. 1 - кинематическая схема редуктора;
Фиг. 2 - общий вид планетарного редуктора в сечении.
Кинематическая схема предлагаемого редуктора (Фиг. 1) состоит из тормозного устройства 1 и трех рядов элементов планетарного механизма, 2, 3, 4 - солнечная шестерня, 5, 6, 7 - водило с сателлитами, 8, 9, 10 - эпициклическое колесо. Вход механической мощности в редуктор идет через тормозное устройство, которое соединено с солнечной шестерней 11 быстроходного ряда. Водило быстроходного ряда 5 посредством зубчатых зацеплений соединено с 2 и эпициклом 8. А солнечная шестерня промежуточного ряда 3 связана непосредственно с 5. Солнечная шестерня 4 также жестко связана уже с 6, которая посредством зубчатых зацеплений связанна с 3 и эпициклом 9. Посредством зубчатых зацеплений 4 взаимодействует с жестко зафиксированным на опоре 7 и с эпициклом 10. Эпициклы 8, 9, 10 всех рядов жестко связаны между собой.
В общем виде планетарный редуктор хода состоит из вращающегося корпус-ступицы 11, выполненного в виде зубчатого колеса с внутренними зубьями. Внутренние зубья корпуса-ступицы взаимодействуют со второй и третьей ступенью, торцевой крышки 12 с внутренними зубьями. Внутри корпуса и крышки размещены: солнечная шестерня первой ступени 2, водило первой степени 5 с набором сателлитов 13 и солнечной шестерни второй ступени 3, водило второй ступени 6 с набором сателлитов 14 и солнечной шестерней третьей ступени 4, неподвижное водило 7 с сателлитами 15 и опора 16 с установленным на ней шариковым подшипником 17 и тормозным устройством 1 и быстроходным валом 18.
Редуктор работает следующим образом.
От быстроходного вала 15 вращение передается водилу 5 через плавающую солнечную шестерню 2 и связанные с ней зубчатые зацепления сателлиты 13. Водило первой ступени 5 через закрепленную на нем солнечную шестерню 3 передает вращение сателлитам второй ступени 15 и соответственно они передают вращение водилу второй ступени 6. В свою очередь водило второй ступени 6 через закрепленную на нем солнечную шестерню 4 передает вращение через зацепление с сателитами 15 на корпус-ступицу 11. Также при переходе мощности от ступени к ступени на корпус-ступицу 11 передается опорный момент, который суммируется на корпус-ступице.
Первый ряд заявляемой модели построен на зубчатых элементах отличающихся модулем и количеством зубьев от второго и третьего ряда, это делается для возможности изменять параметры редуктора посредством изменения чисел зубьев первого ряда. Для повышения возможных передаточных чисел редуктора эпицикл первой ступени выполнен с большим изменением чисел зубьев первого ряда. Для повышения возможных передаточных чисел редуктора эпицикл первой ступени выполнен с большим количеством зубьев, но меньшим делительным диаметром для достижения компактности редуктора. Зубчатые элементы второго и третьего ряда имеют одинаковое количество зубьев, но в связи разным моментом на ступенях ширина венцов на этих рядах различна.
Получаемые варианты чисел планетарного редуктора достигается с максимальной унификацией деталей редуктора.
Это позволяет выпускать целую линейку редукторов с различными передаточными числами с максимальной унификацией деталей.
Передаточное число редуктора имеет зависимость от внутренних передаточных чисел (ВПЧ) рядов ПМ(1)
С1Э1
С2Э2
С3Э3
Где i, i, i - ВПЧ планетарных рядов редуктора ВПЧ планетарного ряда это отношение количества зубьев эпицикла к солнечной шестерни соответствующего ряда (2).
БP
Для предлагаемого редуктора с передаточным числом i=55,8 параметры ВПЧ рядов приведены в таблице 1.
Изменение передаточного числа путем изменения параметров ВПЧ первого планетарного ряда целесообразно. Так как элементы этого планетарного ряда имеют наименьшие габариты и вес. Также при выборе передаточного числа необходимо чтобы числа зубьев основных зубчатых колес удовлетворяло условиям сборки (3), соседства (4).
Ниже приведена таблица возможных передаточных чисел редуктора в зависимости от количества зубьев солнечной шестерни (таблица 2).
Границами диапазона передаточных чисел является минимальное рекомендуемое число зубьев для колес без коррекции Z≥16 и максимальное число зубьев при котором возможна установка сателлитов с подшипниками одной и той же серии Z≥66. При таких параметрах диапазон передаточных имеет значение от 50 до 150,4.
Данные передаточные числа редукторов можно получить изменяя только параметры водила с сателлитами и солнечной шестерней.