МНОГОСАТЕЛЛИТНАЯ ПЛАНЕТАРНАЯ ПЕРЕДАЧА
MULTI-SATELLITE PLANETARY GEAR

Изобретение относится к области машиностроения, в частности, к зубчатым планетарным передачам и может быть использовано в высоконагруженных механических приводах с ограниченным радиальным размером.
Из уровня техники известна планетарная передача, содержащая солнечную шестерню, неподвижное центральное колесо, сателлиты, расположенные посредством подшипников качения на осях, и составное водило, состоящее из блока сателлитов и ступицы, соединенных между собой компенсационным узлом, выполненным в виде шлицевого соединения, расположенного в промежутках между сателлитами (пат. №2357138 РФ, МПК F16H 1/48. Планетарная передача / Шевчук В.П., Ляшенко М.В., Шеховцов В.В. и др. Заяв. 31.03.2008. Опубл. 27.05.2009, БИ №15).
Недостатком этой конструкции является ее сложность и нетехнологичность, что обусловлено наличием компенсационного узла, выполненного в виде шлицевого соединения, расположенного в промежутках между сателлитами.
Известна также планетарная передача, содержащая солнечную шестерню, неподвижное центральное колесо, сателлиты, расположенные на осях посредством сферических подшипников, и составное водило, выполненное в виде жестко соединенной с выходным валом щеки с отверстиями под оси сателлитов и самоустанавливающегося диска, в который запрессованы оси сателлитов, а противоположные концы осей сателлитов установлены с зазором в отверстиях щеки водила. (пат. №2673584 РФ, МПК F16H 1/32. Многосателлитная планетарная передача / Плеханов Ф.И., Первушин Г.Н., Суслин А.В. Заяв 10.07.2017. Опуб. 28.11.2018, БИ №34).
Недостатком ее является низкая нагрузочная способность из-за неравномерного распределения нагрузки по сателлитам при многосателлитном исполнении передачи, так как устройство позволяет выровнять нагрузку между сателлитами только при числе их, не превышающем трех. Высоконагруженные же передачи выполняются с числом сателлитов, большим трех.
Наиболее близкой к заявленному изобретению является многосателлитная планетарная передача, содержащая солнечную шестерню, неподвижное центральное колесо с внутренними зубьями, шесть сателлитов, расположенных на осях посредством сферических подшипников качения, и составное водило, состоящее из трех дискообразных щек с отверстиями под оси сателлитов, одна из которых выполнена за одно целое с выходным валом, две другие не связаны друг с другом и выполнены в виде самоустанавливающихся дисков, в одном из которых расположены путем запрессовки оси одной половины сателлитов, в другом расположены также путем запрессовки оси второй половины сателлитов и выполнены отверстия для свободного прохождения через них осей первой половины сателлитов (пат. №2725376 РФ, МПК F16H 1/32. Многосателлитная планетарная передача / Плеханов Ф.И., Михайлов Ю.О., Пушкарев А.Э., Пушкарев И.А. Заяв. 07.06.2019, Опуб. 02.07.2020, БИ №19) (прототип).
Недостатком этой конструкции является большой ее осевой размер, что связано с наличием двух не связанных друг с другом самоустанавливающихся дискообразных щек составного водила.
Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является снижение осевого размера многосателлитной планетарной передачи.
Указанная задача решена тем, что в многосателлитной планетарной передаче, содержащей солнечную шестерню, неподвижное центральное колесо с внутренними зубьями, шесть сателлитов, расположенных на осях посредством сферических подшипников качения, и составное водило, состоящее из дискообразных щек, одна из которых выполнена за одно целое с выходным валом, оси трех сателлитов выполнены укороченными и установлены неподвижно в отверстиях щеки составного водила, выполненной за одно целое с выходным валом, оси других трех сателлитов, установленные неподвижно в отверстиях самоустанавливающейся дискообразной щеки составного водила, расположены равномерно между укороченными осями, а солнечная шестерня выполнена самоустанавливающейся посредством зубчатой муфты.
Снижение осевого размера достигается за счет выполнения осей трех из шести сателлитов укороченными и установкой их неподвижно в щеке составного водила, выполненной за одно целое с выходным валом, а солнечной шестерни - самоустанавливающейся, что позволило избавиться от одной из двух самоустанавливающихся дискообразных щек составного водила.
Конструкция передачи поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид многосателлитной планетарной передачи в разрезе, на фиг. 2 - вид по А-А на фиг. 1.
Многосателлитная планетарная передача содержит солнечную шестерню 1, зубчатую муфту 2, шесть сателлитов 3, сферические подшипники качения сателлитов 4, три укороченные оси сателлитов 5, три обычные оси сателлитов 6, неподвижное центральное колесо с внутренними зубьями 7, дискообразную щеку составного водила, выполненную за одно целое с выходным валом, 8, самоустанавливающуюся дискообразную щеку составного водила 9, центрирующие резиновые кольца 10, подшипники выходного вала 11, подшипники быстроходного вала 12, корпус 13, крышку 14.
Дискообразная щека составного водила, выполненная за одно целое с выходным валом, 8 выполнена с тремя отверстиями для установки в них укороченных осей сателлитов 5 и тремя отверстиями с канавками для установки трех обычных осей сателлитов 6 и центрирующих резиновых колец 10, причем диаметр обычных осей сателлитов 6 меньше диаметра отверстий под них. Самоустанавливающаяся дискообразная щека составного водила 9 выполнена с тремя отверстиями для установки в них обычных осей сателлитов 6. Венец с внешними зубьями зубчатой муфты 2 выполнен за одно целое с быстроходным валом.
Укороченные оси сателлитов 5 запрессованы в отверстия дискообразной щеки составного водила, выполненной за одно целое с выходным валом, 8. Обычные оси сателлитов 6 запрессованы в отверстия самоустанавливающейся дискообразной щеки составного водила 9 и установлены с зазором в отверстия дискообразной щеки составного водила, выполненной за одно целое с выходным валом, 8. Центрирующие резиновые кольца 10 установлены плотно в кольцевые канавки дискообразной щеки составного водила, жестко связанной с выходным валом, 8.
Сборка многосателлитной планетарной передачи осуществляется в следующей последовательности.
На запрессованные в дискообразные щеки составного водила 8 и 9 укороченные оси сателлитов 5 и обычные оси сателлитов 6 сажаются сателлиты 3 в сборе со сферическими подшипниками качения 4. Блок деталей, содержащий три сателлита 3, укороченные оси сателлитов 5 и дискообразную щеку составного водила, выполненную за одно целое с выходным валом, 8, устанавливается на подшипники выходного вала 11, предварительно расположенные в корпусе 13. Неподвижное центральное колесо с внутренними зубьями 7 устанавливается в корпусе 13 и фиксируется в нем. Блок деталей, содержащий три сателлита 3, обычные оси сателлитов 6 и самоустанавливающуюся дискообразную щеку составного водила 9, осевым перемещением вводится в корпус 13 так, чтобы сателлиты 3 зацеплялись с неподвижным центральным колесом с внутренними зубьями 7, а обычные оси сателлитов 6 вошли в отверстия дискообразной щеки составного водила, выполненной за одно целое с выходным валом, 8 и сели на центрирующие резиновые кольца 10. Солнечная шестерня 1 в сборе с зубчатой муфтой 2 осевым перемещением вводится в зацепление с сателлитами 3 и одновременно сажается на левый подшипник быстроходного вала 12, предварительно установленный в дискообразной щеке составного водила, выполненной за одно целое с выходным валом, 8. После этого крышка 14 с расположенным в ней правым подшипником быстроходного вала 12 сажается на быстроходный вал и одновременно устанавливается в корпусе 13.
Многосателлитная планетарная передача работает следующим образом.
Вращательное движение передается от солнечной шестерни 1, связанной посредством зубчатой муфты с быстроходным валом 2, через сателлиты 3, сферические подшипники сателлитов 4 и укороченные и обычные оси сателлитов 5, 6 дискообразной щеке составного водила и выполненному за одно целое с ней выходному валу 8. При этом самоустанавливающаяся дискообразная щека составного водила 9 и установленные на расположенных в ней обычных осях 6 сателлиты 3 самоустанавливаются за счет зазоров между обычными осями 6 и отверстиями в дискообразной щеке составного водила, выполненной за одно целое с выходным валом, 8. Нагрузка между этими тремя сателлитами 3 выравнивается. Солнечная шестерня 1 самоустанавливается за счет зазоров между зубьями зубчатой муфты 2, обеспечивая равномерное распределение нагрузки между тремя сателлитами 3, расположенными на укороченных осях сателлитов 5. При работе многосателлитной планетарной передачи на холостом ходу или при небольшом моменте на выходном валу центрирующие резиновые кольца 10 не позволяют самоустанавливающейся дискообразной щеке составного водила 9 в сборе с сателлитами 3 смещаться в радиальном направлении под действием их силы тяжести, что способствует равномерному распределению нагрузки при этом режиме работы.
Учитывая, что из-за наличия зазоров между обычными осями сателлитов 6 и отверстиями в дискообразной щеке составного водила, выполненной за одно целое с выходным валом, 8 нагрузка в зацеплениях сателлитов 3, расположенных на этих осях 6, меньше, чем в зацеплениях сателлитов 3, расположенных на укороченных осях 5, зубья сателлитов 3, расположенных на обычных осях 6, следует выполнить толще зубьев других сателлитов на величину, равную разности диаметров отверстия в дискообразной щеке составного водила 8 и обычной оси сателлита 6 в месте их сопряжения.
Выполнение трех осей сателлитов 5 укороченными и расположение их в дискообразной щеке составного водила, выполненной за одно целое с выходным валом, 8, а солнечной шестерни 1 - самоустанавливающейся позволяет избавиться от одной из самоустанавливающихся дискообразных щек составного водила и снизить осевой размер многосателлитной планетарной передачи на толщину щеки. А выполнение зубьев сателлитов разной толщиной обеспечивает снижение неравномерности распределения нагрузки между сателлитами.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Пат. №2357138 РФ, МПК F16H 1/48. Планетарная передача /Шевчук В.П., Ляшенко М.В., Шеховцов В.В. и др. Заяв. 31.03.2008. Опубл. 27.05.2009, БИ №15.
2. Пат. №2673584 РФ,МПК F16H1/32. Многосателлитная планетарная передача /Плеханов Ф.И., Первушин Г.Н., Суслин А.В. Заяв 10.07.2017. Опуб. 28.11.2018, БИ №34.
3. Пат. №2725376 РФ, МПК F16H 1/32. Многосателлитная планетарная передача /Плеханов Ф.И., Михайлов Ю.О., Пушкарев А.Э., Пушкарев И.А. Заяв. 07.06.2019. Опуб. 02.07.2020, БИ №19 (прототип).