ПЛАНЕТАРНАЯ ПЕРЕДАЧА

Полезная модель относится к машиностроению, а конкретно, к планетарным передачам.
Широко известна, используемая в практике, четырехсателлитная планетарная передача [1, Журнал Моделист-конструктор №11 за 1966 год, рис. 2 стр. 13], содержащая в своем составе неподвижное колесо, центральное ведущее колесо, четыре сателлита и водило.
По известной формуле Чебышёва П.Л. (Руденко Н.Ф. Планетарные передачи. Гос. Науч. Тех. Издательство, Машиностроительная литература. Москва 1947) его подвижность определяется по формуле:
где:
n - число звеньев цепи,
5
р - число шарниров в цепи,
4
р - число высших пар, т.е. пар зацеплений колес.
5
4
Недостатком известной планетарной передачи с четырьмя сателлитами является, тот факт, что в ней общее количество звеньев n = 6, количество пар пятого класса р = 6, количество пар четвертого класса (пар зацепления) р - 8 и если подставить эти значения в формулу (1), получим 18-12-8 = -2. То есть подвижность этой передачи равна минус двум, а это означает, что всем известная четырех сателлитная планетарная передача, не может обеспечить движения.
Наиболее близкой к предлагаемой планетарной передаче является планетарная передача, в которой для выравнивания нагрузок на сателлиты, последние устанавливаются на шипах водила через эксцентрики с заданным эксцентриситетом с помощью подшипников, причем подшипники установлены концентрично с шипами водила, наружный диаметр подшипника меньше внутреннего диаметра сателлита на величину удвоенного эксцентриситета, а оси шипов смещены относительно сателлитов на величину эксцентриситета (патент RU №2398145 МПК F16H 1/48, опубл. 27.08.2010).
5
4
Однако приведенная передача имеет существенный недостаток. В ней общее количество звеньев n = 10, количество пар пятого класса p=10, количество пар четвертого класса (пар зацепления) р=8 и если подставить эти значения в формулу (1), получим 3⋅10-2⋅10-8 = 2. То есть подвижность этой передачи равна двум, а это означает, что эта передача не может обеспечить определенного движения.
Техническая проблема, решаемая предлагаемой полезной моделью, заключается в обеспечении известной планетарной передаче подвижности, равной единице, т.е. полной определенности движения.
Существующая техническая проблема решается тем, что в известной планетарной передаче, содержащей центральные колеса, водило, четыре сателлита, три из которых установлены на шипах водила с помощью концентрично установленных шипам подшипников, причем наружный диаметр подшипника меньше внутреннего диаметра сателлита на величину удвоенного эксцентриситета, а оси шипов смещены относительно сателлитов на величину эксцентриситета, согласно полезной модели, первый из сателлитов установлен шарнирно непосредственно на водило.
5
4
Технический результат, получаемый при использовании полезной модели, заключается в том, что при установке первого сателлита шарнирно непосредственно на водило, число звеньев и кинематических пар уменьшается на единицу и становится n = 9, р = 9, число пар четвертого класса остается неизменным и равным р = 8. При этом подвижность передачи по формуле (1), становится равной единице 3⋅9-2⋅9-8=27-18-8 = 1, что обеспечивает полную работоспособность и статическую определимость передачи.
Предлагаемая планетарная передача показана на фиг. 1 в профильной плоскости. Поясним это построение. Планетарная передача по патенту, взятому за прототип, показана в фасной плоскости, т.е. в плоскости, в которой располагаются сателлиты. Из этого изображения сложно понять, как сателлиты соединяются между собой в профильной плоскости. Так, уже при трех сателлитах в планетарной передаче, показанной на фиг.2, изобразить их в профильной плоскости невозможно. Существует метод, описанный в «Вестнике КузГТУ», 2017. №4, с. 117-120, когда изображения таких передач в профильной плоскости показаны путем представления центрального ведущего колеса в виде повторяющихся слоев в количестве, равном числу сателлитов (фиг. 3), откуда отчетливо видно положение всех трех сателлитов 3, 4, 5 и водила Н. Принципиальной особенностью этого метода является то, что все сателлиты на чертеже получают свое место.
Если воспользоваться описанным методом, то предлагаемая планетарная передача может быть показана на фиг. 1.
Она отличается от приведенной в прототипе, тем, что первый из сателлитов соединен с водилом непосредственно через шарнир. На фиг. 1 обозначены: неподвижная стойка О, относительно которой осуществляется движение, центральное ведущее зубчатое колесо 1 в четырех слоях - по количеству сателлитов, неподвижное зубчатое колесо 2, первый сателлит 3, второй сателлит 4, третий сателлит 5, четвертый сателлит 6, водило 7, при этом, первый сателлит 3 установлен непосредственно на водило 7, а три последующих сателлита 4, 5 и 6 установлены через эксцентрики 8, 9 и 10, как в прототипе.
Работает предлагаемая планетарная передача так: центральному зубчатому колесу 1 задается движение, которое передается на сателлит 3, установленный между ведущим центральным колесом 1 и неподвижным зубчатым колесом 2, через водило 7 и далее на эксцентрики 8, 9 и 10, шарнирно соединенные с сателлитами 4, 5 и 6.