ПЛАНЕТАРНАЯ ПЕРЕДАЧА

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к планетарным передачам.
Известна конструкция планетарного редуктора Д.И. Шаткуса для зернового комбайна с плавающим центральным колесом и сателлитами на сферических опорах, не имеющая избыточных связей, в которой нагрузка выровнена по длине контактных линий зубчатых зацеплений и между сателлитами (Решетов Л.Н. Самоустанавливающиеся механизмы: Справочник. - М.: Машиностроение. - 1979, с.243, рис. 5.12).
Наружное кольцо двухрядного роликового подшипника, на котором устанавливается сателлит, имеет сферическую наружную поверхность, и оно же является внутренним кольцом сферической опоры. В качестве наружного кольца сферической опоры используется сателлит с прошлифованной в нем внутренней сферой.
Недостатком такой передачи является то, что она не может быть реализована с малыми осевыми и радиальными габаритами сателлитного узла, в связи с недостаточной долговечностью сферической опоры. Кроме того, данная планетарная передача не обладает возможностью самоустановки водила с сателлитами под воздействием радиальных и тангенциальных сил, возникающих в зацеплениях сателлитов с центральными колесами, что снижает ее надежность и долговечность.
Известна планетарная передача, содержащая центральные колеса, водило, сателлиты, установленные на осях, закрепленных в щеках посредством упругих элементов, между которыми размещены втулки, контактирующие одним из своих торцов с торцом водила планетарной передачи (авт.св. СССР 1427117 по М. кл. F16H 1/48, опубликовано 1989).
Недостатком данной планетарной передачи является то, что избыточные связи здесь заменены упругими, при этом равномерность распределения нагрузки между сателлитами и по длине контактных линий зубчатых зацеплений пропорциональна жесткости упругих элементов, поэтому полного выравнивания нагрузки не достигается, что снижает надежность и долговечность планетарной передачи. Кроме того, при неравномерном распределении нагрузки в зацеплениях сателлита с центральными колесами происходит перекос сателлита относительно его оси, что приводит к неравномерному распределению нагрузки в игольчатом подшипнике, расположенного в ободе сателлита и снижению надежности и долговечности планетарной передачи.
Известна планетарная передача, принятая в качестве прототипа (ПМ №108526, F16H 1/48, опубл. 20.09.2011), содержащая центральные колеса с внешним и внутренним зацеплением, сателлиты и водило, состоящее из составленного из секторов сателлитного блока и ступицы, причем каждый сектор представляет часть дуги окружности, секторы соединены последовательно, в средней части каждого сектора расположен сателлитный блок, состоящий из сателлита, оси и подшипника, при этом в промежутках между сателлитами расположены участки узкого шлицевого соединения, имеющие боковые и радиальные зазоры, при этом внутренние шлицы расположены на секторах сателлитного блока, а внешние шлицы расположены на внешних поверхностях секторов венца ступицы, секторы сателлитного блока соединены между собой карданными шарнирами для самоустановки сателлитного блока между центральными колесами и выравнивание нагрузки между сателлитами и по длине их зубьев, с обеих сторон секторов сателлитного блока выполнены двузубые вилки, при этом с одной стороны внутренние шлицы расположены в зоне двузубых вилок параллельных плоскости секторов сателлитного блока, а с другой стороны двузубые вилки расположены перпендикулярно плоскости секторов.
Недостатками данной планетарной передачи является то, что сектора сателлитного блока соединены карданными шарнирами, образующими в перпендикулярной осям секторов жесткий треугольник, что не позволяет в достаточной степени выравнивать нагрузку между сателлитами и по длине зуба сателлитов.
Технический результат - повышение надежности и долговечности планетарной передачи вследствие самоустановки секторов сателлитного блока между центральными колесами, выравнивание нагрузки между сателлитами и по длине их зубьев за счет последовательного соединения секторов сателлитного блока тросами.
Указанный технический результат достигается тем, что в планетарной передаче, содержащей центральные колеса с внешним и внутренним зацеплением, сателлиты и водило, состоящие из составленного из секторов сателлитного блока и ступицы, причем каждый сектор представляет часть дуги окружности, секторы соединены последовательно, в средней части каждого сектора расположен сателлитный блок, состоящий из сателлита, оси и подшипника, при этом в промежутках между сателлитами расположены участки узкого шлицевого соединения, имеющие боковые и радиальные зазоры, при этом внутренние шлицы расположены на секторах сателлитного блока, а внешние шлицы расположены на внешних поверхностях секторов венца ступицы, секторы сателлитного блока соединены между собой тросами для самоустановки сателлитного блока между центральными колесами и выравнивания нагрузки между сателлитами и по длине их зубьев, при этом с одной стороны трос охватывает сектор сателлитного блока при помощи оси, а с другой стороны трос крепится при помощи цангового зажима к оси с возможностью регулирования расстояния между секторами сателлитного блока, для самоустановки сателлитного блока по внешней поверхности венца ступицы.
Тросы связывают между собой сателлиты и обеспечивают только одно вращательное движение вокруг оси, тем самым устраняя две избыточные связи, что позволит увеличить долговечность механизма поворота тракторов, за счет равномерного распределения нагрузки между сателлитами и по длине их зубьев.
Наличие цангового зажима позволит регулировать расстояние между секторами сателлитного блока и тем самым устранить погрешность изготовления деталей планетарной передачи для самоустановки сателлитного блока по внешней поверхности венца ступицы, что повысит надежность.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид планетарной передачи в разрезе, на фиг.2 - сектор сателлитного блока, на фиг.3 - разрез по Α-A на фиг.2, на фиг.4 -водило, на фиг.5 - ступица водила, на фиг.6 - участок узкого шлицевого соединения в масштабе.
Планетарная передача содержит центральное колесо внешнего зацепления 1 (фиг.1), размещенное в стакане 2 на подшипниках скольжения 3, центральное колесо внутреннего зацепления 4, установленное на подшипниках качения 5, опирающихся на стакан 2, установленный в расточке корпуса 6, водило 7, состоящее из сателлитного блока 8 и ступицы 9.
Сателлитный блок 8, состоит из секторов 10 (фиг.2), представляющих часть дуги окружности, которые связаны последовательно между собою с помощью тросов 11, при этом с одной стороны трос охватывает сектор сателлитного блока при помощи оси 12, а с другой стороны трос крепится к оси 13 при помощи цангового зажима 14 с возможностью регулирования расстояния между секторами сателлитного блока, для самоустановки сателлитного блока по внешней поверхности венца ступицы, расположенными по окружности между сателлитами 15 (фиг.4). Для передачи крутящего момента ступице 9 на двузубых вилках, параллельных плоскости секторов 10 сателлитного блока 8, расположены внутренние шлицы 16. На внешних поверхностях секторов 17 (фиг.5) венца ступицы 9 выполнены внешние шлицы 18 (фиг.5), зацепляющиеся с внутренними шлицами 16, расположенными с двух сторон на двузубых вилках 19 и 20, параллельных плоскости секторов 10 сателлитного блока 8 (фиг.3).
В середине каждого сектора 10 расположен сателлитный блок, состоящий из сателлита 15, оси 21 и подшипника 22.
Планетарный ряд образуют центральное колесо внешнего зацепления 1, которое является заторможенным, центральное колесо внутреннего зацепления 4, к которому подводится крутящий момент, сателлиты 15 и водило 7, предназначенное для передачи крутящего момента валу 23, с которого он снимается.
Стакан 2 выполняет роль опоры центрального колеса внешнего зацепления 1 посредством подшипников скольжения 3, выполненных в виде бронзовых втулок, которые запрессовываются в отверстие стакана 2. Также стакан 2 служит опорой для центрального колеса внутреннего зацепления 4, установленного на нем через подшипник качения 5.
Сателлитный блок 8, составленный из секторов 10, соединен участками узкого шлицевого соединения 24 (фиг.6) со ступицей 9 (фиг.1). Эти участки узкого шлицевого соединения 24, имеющие достаточные боковые и радиальные зазоры, в совокупности с угловой подвижностью секторов сателлитного блока, обусловленной наличием тросов 11, обеспечивают передачу крутящего момента от водила 7 к валу 23 планетарной передачи с самоустановкой сателлитного блока в радиальном и угловых направлениях относительно центральных колес под воздействием сил, возникающих в зацеплениях сателлитов 15 с центральными колесами 1 и 4 передачи и выравнивание нагрузки между сателлитами 15.
С обеих сторон секторов 10 сателлитного блока 8, располагаются двузубые вилки 19 и 20 с отверстиями под оси 12 и 13, расположенных перпендикулярно плоскости секторов 10 сателлитного блока 8.
Планетарная передача работает следующим образом.
Крутящий момент, подводимый к центральному колесу внутреннего зацепления 4, передается сателлитному блоку 8, составленного из секторов 10 и валу 23 через зацепления сателлитов 15 с центральными колесами внешнего зацепления 1 и внутреннего зацепления 4, оси 21 и подшипнику 22.
От сателлитного блока 8,составленного из секторов 10, момент передается ступице 9 водила 7, посредством участков шлицевого соединения 24, расположенных в промежутках между сателлитами 15, имеющего осевые и радиальные зазоры. Внутренние шлицы 16 расположены на двузубых вилках 19 и 20, параллельных плоскости секторов 10 сателлитного блока 8, а внешние шлицы 18 на внешних поверхностях секторов 17 венца ступицы 9.
Описанная конструкция планетарной передачи позволяет повысить надежность и долговечность передачи за счет того, что сателлитный блок состоит из секторов, соединенных посредством тросов, а ступица с сателлитным блоком соединены узким шлицевым соединением, которое в совокупности с тросами позволяет одновременно выравнивать нагрузку между сателлитами и по длине зубчатых зацеплений сателлитов с центральными колесами.