Зубчатая планетарная передача
TOOTHED PLANETARY GEAR

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в высоконагруженных механических передачах.
Известна зубчатая планетарная передача, содержащая солнечную шестерню, сателлиты, каждый из которых состоит из двух колес, неподвижное центральное колесо с внутренними зубьями, водило с двумя податливыми щеками и посаженными в них осями сателлитов. Причем податливость щек, за счет которой происходит самоустановка осей и выравнивание нагрузки между колесами каждого сателлита, обеспечивается выполнением множества отверстий разного диаметра, расположенных в щеках в шахматном порядке (патент РФ №2291335, МПК F16H 1/48, опубл. 10.01.2007, БИ №1) (прототип).
Недостатком этой конструкции является ее сравнительно низкая нагрузочная способность, что обусловлено ослаблением щек водила отверстиями и снижение их прочности, а также нетехнологичность, связанная с трудоемкостью изготовления множества разных по диаметру отверстий в щеках водила.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является зубчатая планетарная передача, содержащая солнечную шестерню, сателлиты, подшипники сателлитов, оси сателлитов, неподвижное центральное колесо с внутренними зубьями, водило, вкладыши, стопорные и упорные кольца. Водило выполнено с двумя щеками и пазами в них, расположенными вблизи мест посадки осей сателлитов. Вкладыши имеют размеры, соответствующие размерам пазов в щеках водила. Вкладыши установлены в пазах щек водила с зазором, соответствующим величине деформации щеки водила при максимально допустимой нагрузке. Фиксация вкладышей осуществляется стопорными кольцами и упорными кольцами (Пат.2567973 F16H 1/48, опубл. 10.11.2015 Бюл. №31).
Недостатком данного устройства является также нетехнологичность, вследствие изготовления продольных пазов в водиле и низкая нагрузочная способность.
Задача изобретения - повышение технологичности изготовления планетарной передачи, увеличение ее нагрузочной способности, повышение надежности работы.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве зубчатой планетарной передачи, содержащей солнечную шестерню, сателлиты, подшипники сателлитов, оси сателлитов, неподвижное центральное колесо с внутренними зубьями, водило, вкладыши, стопорные и упорные кольца новым является то, что водило снабжено коническими отверстиями, выполненными соосно с осями сателлитов, в которые вставлены втулки в виде усеченного конуса с центральными сквозными отверстиями, посаженные на оси узлов сателлитов.
Технический результат заключается в повышении технологичности изготовления планетарной передачи, увеличении ее нагрузочной способности и повышении надежности работы.
На фиг.1 изображено предлагаемое устройство зубчатой планетарной передачи.
Зубчатая планетарная передача содержит солнечную шестерню 1, сателлиты 2, подшипники сателлитов 3, оси сателлитов 4, неподвижное центральное колесо с внутренними зубьями 5, водило 6, втулки 7 в виде усеченного конуса имеющие центральные сквозные отверстия, посаженные на оси 4 узлов сателлитов, стопорные кольца 8 и упорные кольца 9, 10. Подача масла к втулкам 7 осуществляется при помощи каналов 11.
Водило 6 выполнено с двумя щеками, в которых выполнены конусные сквозные отверстия. Данные отверстия выполнены соосно с осями 4 узла сателлитов 2. В данные отверстия вставлены втулки 7 в виде усеченного конуса, имеющие сквозные центральные отверстия, посаженные на оси 4 узлов сателлитов 2.
Втулки 7 посажены на оси 4 узлов сателлитов 2 с возможностью их взаимного вращения. Фиксация втулок 7 на осях 4 осуществляется стопорными кольцами 8 и упорными кольцами 9.
Сборка зубчатой планетарной передачи осуществляется следующим образом.
В конусные отверстия щек водила 6 вставляются втулки 7. Сателлиты 2 с установленными в них подшипниками 3 располагаются между щеками водила 6. В промежутки между внутренними кольцами подшипников 3 сателлитов 2, а также между внутренними кольцами подшипников 3 сателлитов 2 и втулками 7, сопрягающимися с щеками водила 6 устанавливаются упорные кольца 9,10. После этого в сквозные отверстия втулок 7, расположенных в конусных отверстиях щек водила 6, в подшипники сателлитов 3 и в отверстия упорных колец 9,10 вводятся оси сателлитов 4. Втулки 7, равно как и оси 4 фиксируются стопорными кольцами 8, устанавливаемыми на осях сателлитов 4. Собранный таким образом блок сателлитов с водилом вставляется в неподвижное центральное колесо с внутренними зубьями 5, после чего в зацепление с сателлитами 2 вводится солнечная шестерня 1.
Зубчатая планетарная передача работает следующим образом.
Вращение от солнечной шестерни 1 через сателлиты 2 и неподвижное центральное колесо с внутренними зубьями 5 передается водилу 6.
По каналам 11 периодически подается масло.
Форма втулок 7 в виде усеченного конуса позволяет осуществлять центрирование осей 4 узла сателлитов 2 относительно щек водила 6. Масляный слой между наружной поверхностью втулок 7 и конусными отверстиями щек водила 6, а также между внутренней поверхностью сквозных центральных отверстий втулок 7 и осями 4 узла сателлитов, возникший при подаче масла по каналам 11, осуществляет демпфирование всех ударов, толчков, перекосов осей 4 возникающих при пуске и под нагрузкой. Происходит также самоустановка осей сателлитов 4 и выравнивание нагрузки между колесами каждого сателлита 2, и как следствие увеличение нагрузочной способности.
Стопорные кольца 8 и упорные кольца 9 и 10 предотвращают перемещение осей 4 и контакт сателлитов 2 между собой.
Использование предлагаемого устройства позволит, во-первых, повысить технологичность изготовления планетарной передачи за счет отсутствия продольных пазов, в которые в прототипе вставляются вкладыши (в предлагаемом устройстве отверстия цилиндрические т.е. их проще изготовить); во-вторых, за счет использования в предлагаемом устройстве втулок в виде усеченного конуса, вставленных со стороны внутренней поверхности щек водила, происходит центрирование осей узлов сателлитов относительно щек, т.е. их самоустановка, выравнивание нагрузки между колесами каждого сателлита. Нагрузочная способность при этом повышается; в-третьих, масляный слой между наружной поверхностью втулок в виде усеченного конуса и поверхностью конических отверстий в щеках водила также позволяет «гасить» все удары, толчки, перекосы осей сателлитов, что также приводит к увеличению нагрузочной способности зубчатой планетарной передачи; в-четвертых, втулки в виде усеченного конуса устанавливаются на ось узла сателлита с возможностью взаимного вращения. Между внутренней поверхностью сквозного отверстия втулок и наружной поверхностью осей узлов сателлитов также создается масляный демпфирующий слой. Данный слой компенсирует удары, толчки, перекосы осей, особенно при включении передачи.
Все эти факторы способствуют самоустановке осей сателлитов, выравниванию нагрузки между колесами сателлитов т.е. увеличению нагрузочной способности передачи в целом.
Использование в предлагаемом устройстве втулок в виде усеченного конуса имеющих центральное сквозное отверстие, установленных на оси узлов сателлитов позволяют гарантированно избежать поломок предлагаемого устройства (за счет наличия масляных слоев), что приводит к повышению надежности работы зубчатой планетарной передачи.