РЕДУКТОР ОРБИТАЛЬНЫЙ
ORBITAL REDUCER

Изобретение относится к машиностроению, в частности к редуктору и может быть использовано для замены известных редукторов двух, трех, четырех ступенчатых, червячных, планетарных и волновых. Редуктор - это устройство, используемое в приводах машин, станков, с помощью которого осуществляется передача и преобразование вращательного момента.
Известен способ работы трехступенчатого планетарного редуктора, реализованный в трехступенчатом планетарном редукторе (Руденко В.Н. Планетарные и волновые передачи. Альбом конструкций. - М.: Машиностроение, 1980, с. 37), включающий передачу крутящего момента от быстроходного вала к тихоходному посредством трех последовательно установленных планетарных рядов.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является RU 180912 U1, 29.06.2018 планетарный одноступенчатый редуктор, содержащий сателлит, установленный с возможностью вращения на эксцентрике быстроходного вала и находящийся в зацеплении с зубчатым колесом, установленным в корпусе редуктора, при этом на сателлите закреплена концентрично его зубчатому венцу втулка, опирающаяся на подшипник, закрепленный на эксцентриковой втулке, закрепленной на тихоходном выходном валу.
Недостатком ближайшего аналога является слабая надежность передающего вращение узла, большие габариты узлов передачи вращения, а также сложность конструкции устройства.
Задачей предложенного изобретения является доработка конструкции устройства для устранения указанных недостатков прототипа.
Техническим результатом предложенного решения является повышение надежности и долговечности устройства, упрощение конструкции редуктора, снижение габаритов узлов передачи вращения и редуктора в целом.
Данный результат достигается конструкцией предложенного редуктора орбитального, содержащего корпус и крышку, между которыми установлено внешнее кольцо, содержащее на своей внутренней поверхности зубчатые выступы, через отверстие в крышке проходит входной быстроходный вал, установленный в по меньшей мере одном подшипнике, размещенном в отверстии крышки, на конце входного быстроходного вала жестко закреплен в, по меньшей мере одном подшипнике, вал-эксцентрик, имеющий смещенную ось вращения, при этом выходной вал выполнен из единой детали, состоящей из внутреннего кольца содержащего на внешней поверхности зубчатые выступы, взаимодействующие с выступами на внешнем кольце, основания, имеющего внутреннюю полость, взаимодействующую через по меньшей мере один подшипник с упомянутым валом-эксцентриком, и рабочую часть вала, установленную на, по меньшей мере одном подшипнике в выходном отверстии корпуса, при этом входной и выходной валы находятся на одной оси вращения.
Предпочтительно, что количество зубьев внутреннего кольца было меньше количества зубьев внешнего кольца ровно на один зуб.
Далее, предложенное изобретение будет подробно рассмотрено с учетом иллюстраций, где на
фиг. 1 представлен общий вид предложенного редуктора в двух проекциях.
Фиг. 2 разрез редуктора А-А по фиг. 1.
Фиг. 3 общий вид предложенного редуктора.
Фиг. 4 разрез редуктора С-С по фиг. 2.
Краткое описание конструктивных элементов:
1 - корпус;
2 - крышка;
3 - внешнее кольцо;
4 - входной быстроходный вал;
5 - вал-эксцентрик;
6 - выходной вал;
7 - внутреннее кольцо;
8 - основание;
9 - рабочая часть вала;
Z - ось вращения.
Редуктор орбитальный содержит корпус 1 и крышку 2, между которыми установлено и закреплено внешнее кольцо 3, содержащее на своей внутренней поверхности зубчатые выступы. Внешнее кольцо 3 фиксируется между корпусом 1 и крышкой 2 посредством болтовых соединений, при этом предпочтительно установка этих элементов посредством дополнительного взаимодействия выступов и углублений на указанных элементах 1-3. Через отверстие в крышке 2 проходит входной быстроходный вал 4, установленный в по меньшей мере одном подшипнике, размещенном в отверстии крышки 2. При этом в отверстии крышки 2 желательно разместить манжету, для исключения попадания пыли/влаги во внутренний механизм, а также исключения потери смазки.
На конце входного быстроходного вала 4 жестко закреплен в по меньшей мере одном подшипнике, предпочтительно в двух, вал-эксцентрик 5, имеющий смещенную ось вращения (Z), относительно входного вала 4. При этом возможно выполнить входной быстроходный вал 4 с валом-эксцентриком 5 как единую монолитную деталь.
Выходной вал 6 имеет ступенчатую форму и выполнен из единой детали, состоящей из внутреннего кольца 7 содержащего на его внешней поверхности зубчатые выступы, взаимодействующие при работе с выступами на внешнем кольце 3. Основания 8, имеющего внутреннюю полость, взаимодействующую через по меньшей мере один подшипник, предпочтительно два, с упомянутым валом-эксцентриком 5, и рабочую часть 9 вала, установленную в по меньшей мере одном подшипнике в выходном отверстии корпуса 1. При этом в отверстии корпуса 1, на выходе рабочей части вала 9 также желательно разместить манжету. Входной 4 и выходной 6 валы находятся на одной оси вращения, а вал-эксцентрик 5 имеет смещенную ось вращения. При этом количество зубьев внутреннего кольца 7 меньше количества зубьев внешнего кольца 3, при этом предпочтительно, что количество зубьев внутреннего кольца 7 меньше количества зубьев внешнего кольца 3 ровно на один зуб, т.е. например, внешнее кольцо имеет 30 зубьев, а внутреннее 29 зубьев. Данное соотношение будет обеспечивать передаточное соотношение 1:30, хотя в зависимости от необходимости получения различного передаточного отношения и скорости вращения, количество зубов может подбираться. Как вариант, упомянутые подшипники могут быть заменены на втулки скольжения.
Выполнение выходного вала 6 из единой детали обеспечивает повышение надежности и долговечности этого узла и устройства в целом, поскольку в таком выполнении вал 6 не содержит узлов и элементов сопряжения (втулки и подшипники, как в прототипе) между собой, при этом, при прочих равных толщинах, материалах и диаметрах, единая цельная деталь выходного вала 6 всегда будет прочнее на изгиб, кручение и другие нагрузки, испытываемые в узлах редуктора, а следовательно и долговечнее. Кроме того, исключение сопрягающих элементов в выходном валу 6 также дополнительно обеспечит упрощение конструкции редуктора, поскольку данный узел выполнен и работает максимально просто без каких-либо дополнительных вспомогательных элементов механизма (подшипники, втулки и прочее), как в известном аналоге. Кроме того, за счет того, что входной быстроходный вал 4 с валом-эксцентриком 5, размещается внутри выходного вала 6 (внутренняя полость основания 8) также дополнительно обеспечивается существенное снижение габаритов узлов передачи вращения.
Устройство работает следующим образом.
Входной вал 4 редуктора получает вращение и передает его на вал-эксцентрик 5. Вал-эксцентрик 5 вращается в подшипнике/ах и за счет смещенной оси вращения передает движение на внешние зубчатые выступы внутреннего кольца 7, которое, в свою очередь начинает взаимодействовать и перемещаться по зубчатым выступам внешнего кольца 3, тем самым создавая минимальное перемещение выходного вала 6, то есть за один оборот внутреннего кольца 7 вокруг внешнего кольца 3 обеспечивается смещение выходного вала 6 ровно на один зуб (при соотношении зубов 30 к 29). Поскольку выходной вал 6 выполнен из единой детали, то это обеспечивает передачу вращения через основание 8 на рабочую часть 9 вала, установленную в подшипнике/ах, при этом на выходе (рабочая часть 9) происходит существенное замедление скорости вращения выходного вала 6.
Предложенное изобретение обеспечивает повышение надежности и долговечности устройства, упрощение конструкции редуктора, снижение габаритов узлов передачи вращения и редуктора в целом.