ПЛАНЕТАРНАЯ ПЕРЕДАЧА
PLANETARY GEAR

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к механическим передачам, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства.
z
i
z
i
Известна планетарная передача, содержащая ведущее эксцентриковое водило, один или два сателлита, неподвижное центральное колесо и механизм снятия движения с сателлита, состоящий из одной-двух жестко соединенных с ведомым валом щек, пальцев и цевок, расположенных в отверстиях сателлита и надетых на пальцы. Причем разница Δ чисел зубьев (или цевок в случае цевочного зацепления) неподвижного центрального колеса и сателлита принимается равной от единицы до семи в зависимости от требуемого передаточного отношения передачи  (с ростом Δ передаточное отношение  падает) (Кудрявцев В.Н. Планетарные передачи. М.-Л.: Машиностроение, 1966.-С. 260, рис.146а (прототип)).
z
z
z
Недостатком этой передачи является низкая нагрузочная способность при сравнительно небольшом передаточном отношении, что соответствует разности чисел зубьев неподвижного колеса и сателлита Δ не менее двух. Это связано с тем, что при большом значении Δ (Δ ≥ 2) имеют место большие зазоры между зубьями в зацеплении, которые не ликвидируются (не выбираются) в результате деформации зубьев под нагрузкой, из-за чего нагрузку несет только одна пара зубьев либо ограниченное их число.
Задачей данного изобретения является повышение нагрузочной способности передачи при сравнительно небольшом ее передаточном отношении.
Для решения этой задачи в планетарной передаче, содержащей ведущее эксцентриковое водило, сателлит, неподвижное центральное колесо и механизм снятия движения с сателлита, состоящий из жестко соединенных с ведомым валом щек, пальцев и цевок, расположенных в отверстиях сателлита и надетых на пальцы, сателлит выполнен сборным, состоящим из двух или более расположенных один внутри другого и зацепляющихся друг с другом колес, причем разница чисел зубьев в каждой паре зацепляющихся колес передачи равна единице.
z
z
Повышение нагрузочной способности передачи достигается за счет выполнения сателлита в виде двух или более зубчатых колес с разницей чисел зубьев в зацеплениях Δ = 1, что обеспечивает минимальные зазоры между зубьями в зацеплениях и большое число пар зубьев, несущих нагрузку. При этом передаточное отношение близко к передаточному отношению передачи с цельным сателлитом и разницей чисел зубьев неподвижного колеса и цельного сателлита Δ ≥ 2.
На фиг. 1 показан общий вид передачи в разрезе, на фиг. 2 - вид по А-А на фиг. 1.
Передача содержит ведущее эксцентриковое водило 1, внутреннее колесо сателлита 2, внешнее колесо сателлита 3, неподвижное центральное колесо 4, опорные кольца 5 и 6, щеки механизма снятия движения с сателлита 7 и 8, пальцы 9, цевки 10, подшипники сателлита 11 и 12, подшипники ведущего эксцентрикового водила 13 и 14, ведомый вал 15, подшипники ведомого вала 16 и 17, крышки 18 и 19, корпус 20.
z
z
D
d
a
a
D
d
a
a
a
a
е
е
a
a
23
34
w23
w34
w23
w34
w34
w23
w23
w34
Неподвижное центральное колесо 4 выполнено с внутренними зубьями и за одно целое с корпусом передачи 20. Внутреннее колесо сателлита 2 выполнено с внешними зубьями и отверстиями в ободе, число его зубьев на единицу меньше числа внутренних зубьев внешнего колеса сателлита 3, а число зубьев неподвижного центрального колеса 4 на единицу больше числа внешних зубьев внешнего колеса сателлита 3, то есть Δ = Δ = 1. Диаметр  отверстий в ободе внутреннего колеса сателлита 2 больше внешнего диаметра  цевки 10 на величину, равную удвоенной сумме межосевых расстояний внутреннего колеса сателлита 2 и внешнего колеса сателлита 3 (), и внешнего колеса сателлита 3, и неподвижного центрального колеса 4 (), то есть  =  + 2( + ). Диаметр внешней поверхности опорных колец 5 меньше диаметра опорной поверхности неподвижного центрального колеса 4 на удвоенное межосевое расстояние внешнего колеса сателлита 3  и неподвижного центрального колеса 4 (на 2), а диаметр внешней поверхности опорных колец 6 меньше диаметра опорных поверхностей внешнего колеса сателлита 3 на удвоенное межосевое расстояние внутреннего колеса сателлита 2 и внешнего колеса сателлита 3 (на 2). Эксцентриситет  ведущего эксцентрикового водила 1 равен сумме межосевых расстояний колес 2,3 и 3,4, то есть  =  + .
Щеки механизма снятия движения с сателлита 7, 8 соединены жестко друг с другом пальцами 9. Опорные кольца 5 напрессованы на внешнее колесо сателлита 3, а опорные кольца 6 напрессованы на внутреннее колесо сателлита 2. Цевки 10 надеты на пальцы 9 по скользящей посадке и расположены в отверстиях внутреннего колеса сателлита 2. Внешнее колесо сателлита 3 входит в зацепление с неподвижным центральным колесом 4 и с внутренним колесом сателлита 2, которое через подшипники сателлита 11, 12 установлено на ведущее эксцентриковое водило 1.
Сборка передачи осуществляется следующим образом.
На ведущее эксцентриковое водило 1 сажаются подшипники сателлита 11, 12, на которые устанавливается внутреннее колесо сателлита 2. Внешнее колесо сателлита 3 вводится в зацепление с неподвижным центральным колесом 4, а затем вместе с ним вводится в зацепление с внутренним колесом сателлита 2. В щеке механизма снятия момента с сателлита 7 устанавливаются и развальцовываются пальцы 9, а также устанавливается подшипник ведущего эксцентрикового водила 13. После этого ведомый вал 15 в сборе с пальцами 9 и подшипником 13 сажается на ведущее эксцентриковое водило 1 так, что пальцы 9 входят в отверстия в ободе внутреннего колеса сателлита 2. Затем на пальцы 9 надеваются цевки 10. Щека механизма снятия движения с сателлита 8 с установленным в ней подшипником ведущего эксцентрикового вала 14 надевается одновременно на пальцы 9 и на ведущий эксцентриковый вал 1; пальцы 9 развальцовываются. После этого на выходной вал 15 и щеку механизма снятия движения с сателлита 8 устанавливаются подшипники выходного вала 16, 17, а на них и в корпус 20 - крышки 18, 19.
Передача работает следующим образом.
Движение от ведущего эксцентрикового водила 1 передается внутреннему колесу сателлита 2 и внешнему колесу сателлита 3, а от них через цевки 10 и пальцы 9 щекам механизма снятия движения с сателлита 7, 8 и жестко связанному с ними выходному валу 15.
z
Так как разница чисел зубьев колес в каждом зацеплении равна минимально возможному ее значению (единице), то зазоры между зубьями колес в зацеплениях минимальны; под нагрузкой зубья деформируются, зазоры выбираются и нагрузку несут одновременно несколько пар зубьев в каждом зацеплении. При этом передаточное отношение имеет сравнительно небольшое значение (примерно такое же, как в передаче с цельным сателлитом и разницей чисел зубьев неподвижного центрального колеса и сателлита Δ ≥ 2).
z
z
z
z
z
4
3
4
3
<mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mi>z</mi><mn>3</mn></msub></mrow><mrow><msub><mi>z</mi><mn>4</mn></msub><mo>−</mo><msub><mi>z</mi><mn>3</mn></msub></mrow></mfrac><mo>=</mo><mo>−</mo><mn>49</mn></mrow>
Например, при числе зубьев неподвижного центрального колеса 4 передачи-прототипа  = 100, числе зубьев цельного сателлита  = 98 разница чисел зубьев Δ =  -  = 2 и передаточное отношение
z
z
z
z
z
z
z
z
z
z
4
3
4
3
3
2
3
2
/
/
//
//
<mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><msubsup><mi>z</mi><mn>3</mn><mo>/</mo></msubsup><msub><mi>z</mi><mn>2</mn></msub></mrow><mrow><msubsup><mi>z</mi><mn>3</mn><mo>/</mo></msubsup><msub><mi>z</mi><mn>2</mn></msub><mo>−</mo><msub><mi>z</mi><mn>4</mn></msub><msubsup><mi>z</mi><mn>3</mn><mrow><mo>/</mo><mo>/</mo></mrow></msubsup></mrow></mfrac><mo>=</mo><mo>−</mo><mn>46,6</mn></mrow>
В предлагаемой передаче со сборным сателлитом при таком же числе зубьев неподвижного центрального колеса 4  = 100, числе внешних зубьев внешнего колеса сателлита   = 99 (Δ =  -   = 1), числе внутренних зубьев внешнего колеса сателлита   = 90 и числе зубьев внутреннего колеса сателлита  = 89 (Δ =   -  = 1) передаточное отношение
z
Таким образом, при близких значениях передаточного отношения предлагаемой передачи и прототипа разница чисел зубьев колес в каждом зацеплении предлагаемой передачи со сборным сателлитом Δ = 1, то есть в два раза меньше, чем у прототипа, а следовательно, меньше зазоры в зацеплениях и выше нагрузочная способность.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
Кудрявцев В.Н. Планетарные передачи. М.-Л.: Машиностроение, 1966. -С. 261, рис. 148.
Кудрявцев В.Н. Планетарные передачи. М.-Л.: Машиностроение, 1966. -С. 260, рис. 146а (прототип).