ДВУХСКОРОСТНОЙ ПЛАНЕТАРНЫЙ ЗУБЧАТЫЙ РЕДУКТОР

Полезная модель относится к зубчатым передачам и может найти применение в силовых приводах технологических машин, исполнительный орган которых обладает большим приведенным к выходному валу привода моментом инерции и выход на режим которых требует большого пускового вращающего момента, например, таких как приводы барабанов, маховиков и др.
Известен планетарный редуктор по кинематической схеме 3k, содержащий центральный входной вал с солнечным зубчатым колесом, сателлиты, водило и консольный центральный выходной вал, позволяющий получать большие передаточные отношения (Планетарные передачи. Справочник. / Под ред. В.Н. Кудрявцева и Ю.Н. Кирдяшева - Л.: Машиностроение, 1977 - С. 9-15, Табл. 1.1).
Недостатком указанного редуктора является наличие центробежных сил из-за планетарной подвижности сателлитов, водила, осей, получающих вращение от центрального входного (быстроходного) вала, причем, чем выше частота вращения входного вала (приводного двигателя), тем больше центробежные силы.
Известен планетарный зубчатый редуктор по кинематической схеме, описанной в патенте на изобретение RU 2498128 С1, содержащий входной вал с шестерней, не менее трех периферийных валов, кинематически связанных с входным валом, оси которых параллельны оси центрального выходного вала и равноудалены от нее, сателлиты и водило, жестко связанное с центральным выходным валом, при этом периферийные валы несут на себе две цилиндрические шестерни, одна из которых образует внешнее зацепление с цилиндрическим колесом, имеющим общую ступицу с одним из центральных колес дифференциала, а другая - с комбинированным колесом внутреннего зацепления, второй венец которого образует внутреннее зацепление с сателлитами дифференциала, представляющими собой цилиндрические зубчатые колеса.
Недостатками указанного редуктора являются: во-первых - снижение КПД при повышении передаточного отношения, во-вторых - увеличение радиальных размеров для малых значениях передаточного отношения.
Техническим результатом предполагаемой полезной модели является увеличение числа возможных скоростей выходного вала редуктора при сохранении таких преимуществ, как уменьшение его габаритов за счет введения звена внутренней обратной связи в устройство редуктора и снижение влияния центробежных сил на приведенный к выходному валу редуктора момент инерции.
Технический результат достигается тем, что двухскоростной планетарный редуктор, содержащий входной вал с шестерней, сателлиты, водило, центральный выходной вал, три периферийных вала, кинематически связанных с входным валом и несущих цилиндрические шестерни, дифференциал, в состав которого входят сателлиты и водило, жестко связанное с центральным выходным валом, при этом содержит комбинированное колесо внутреннего зацепления, имеющее возможность перемещения вдоль оси выходного вала, один венец которого образует внутреннее зацепление с цилиндрическими шестернями периферийных валов, второй венец образует внутреннее зацепление с сателлитами дифференциала, третий венец образует зубчатое соединение с неподвижным цилиндрическим колесом внутреннего зацепления, при этом дифференциал расположен внутри комбинированного колеса, оси периферийных валов параллельны оси центрального выходного вала и равноудалены от нее, а шестерни периферийных валов находятся в зацеплении с цилиндрическим зубчатым колесом, имеющим общую ступицу с цилиндрическим колесом дифференциала.
Полезная модель поясняется чертежами:
Фиг. 1 - кинематическая схема двухскоростного планетарного зубчатого редуктора;
Фиг. 2 - вид А на фиг. 1.
Двухскоростной планетарный зубчатый редуктор содержит входной вал 1с шестерней 2, входящей в зацепление с зубчатыми колесами 3, 4, 5, три периферийных вала 6, 7, 8, несущих цилиндрические шестерни 9, 10, 11 и 12, 13, 14, комбинированное колесо внутреннего зацепления 15 и цилиндрический дифференциал, который расположен внутри комбинированного колеса 15. Венец 16 комбинированного колеса внутреннего зацепления 15 образует внутреннее зацепление с цилиндрическими шестернями 9, 10, 11, а цилиндрические шестерни 12, 13, 14 образуют внешнее зацепление с цилиндрическим зубчатым колесом 17, имеющим общую ступицу с цилиндрическим колесом 18 дифференциала. Венец 19 комбинированного колеса внутреннего зацепления 15 образует внутреннее зацепление с сателлитами дифференциала 20, 21, 22, а венец 23 комбинированного колеса внутреннего зацепления 15 образует зубчатое соединение с цилиндрическим колесом внутреннего зацепления 24. Водило 25 дифференциала жестко связано с центральным выходным валом 26. Оси периферийных валов параллельны оси центрального выходного вала 26 и равноудалены от нее. Полезная модель позволяет получить две частоты вращения выходного вала при любых значениях передаточного отношения редуктора с незначительным увеличением габаритных размеров, а так же минимизировать влияние центробежных сил на приведенный к выходному валу момент инерции.
Двухскоростной планетарный зубчатый редуктор работает следующим образом.
При максимальном передаточном отношении, вращение от входного вала 1 через сменные зубчатые колеса 3, 4, 5 параллельными потоками передается на цилиндрические шестерни 9, 10, 11 и 12, 13, 14. Поскольку они находятся в зацеплении с цилиндрическим зубчатым колесом 17 и с венцом 16 комбинированного колеса внутреннего зацепления, то вращение передается и на центральное колесо 17, имеющее общую ступицу с цилиндрическим колесом 18, и на сателлиты 20, 21, 22 дифференциала, имеющие зубчатое зацепление с венцом 19 комбинированного колеса, но с разными передаточными числами (частотами вращения). От водила 25 дифференциала вращение передается на центральный выходной вал 26 редуктора.
В связи с присутствием положительной обратной связи на цилиндрических шестернях 9, 10, 11 и 12, 13, 14 происходит суммирование вращающих моментов периферийных валов 6, 7, 8 и момента комбинированного колеса внутреннего зацепления 15, поэтому одновременно с редукцией частоты вращения соответственно возрастает вращающий момент на центральном выходном валу 26 редуктора.
При минимальном передаточном отношении, комбинированное колесо внутреннего зацепления 15 перемещается вдоль оси выходного вала 26, приводя к последовательному выходу из зацепления с цилиндрическими шестернями 9, 10, 11 венца 16 и образованию зубчатого соединения между венцом 23 и неподвижным цилиндрическим колесом внутреннего зацепления 24.
Сменные зубчатые колеса 3, 4, 5 служат для повышения или корректировки передаточных отношений.