Редуктор орбитальный
ORBITAL GEARBOX

Изобретение относится к машиностроению, в частности к редуктору с соосными ведущим и ведомым валами, и может быть использовано для замены зубчатых редукторов двух-, трех-, четырехступенчатых, червячных, планетарных и волновых.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является редуктор, содержащий соосно установленные в корпусе быстроходный (входной) и тихоходный (выходной) валы. К входному валу прикреплен эксцентрик, на который посажены колесо-сателлит и ведущее колесо. Колесо-сателлит зацеплено с солнечным (неподвижным) колесом, а ведущее колесо вращает ведомое. Смотри патент RU 2336449 C1 (фиг. 1, 4, 5, 7).
К недостатку конструкции редуктора, изображенной, например, на фиг. 1, относится ограниченный диапазон передаточных чисел в пределах 3,5…10,6.
Для конструкции редуктора, изображенной на фиг. 7, диапазон передаточных чисел может быть в пределах 50…200.
Задачей настоящего изобретения является увеличение диапазона передаточных чисел в орбитальном редукторе, например, до 4000 и более, а также упрощение конструкции.
Поставленная задача решается тем, что редуктор орбитальный, содержащий соосно установленные в корпусе быстроходный эксцентриковый вал и тихоходный вал, ведомое колесо с роликами, закрепленное на тихоходном валу, солнечное колесо с роликами, закрепленное на корпусе, посаженные соосно на эксцентрик быстроходного вала колесо-сателлит и ведущее колесо, скрепленные вместе, при этом ролики колеса-сателлита зацеплены с роликами солнечного колеса, а ролики ведущего колеса зацеплены с роликами ведомого колеса, согласно изобретению колесо-сателлит и ведущее колесо выполнены каждое в виде диска с центральным отверстием, при этом ролики в каждом колесе (диске) размещены в отверстиях, расположенных равномерно по окружности, концентричной оси центрального отверстия диска (колеса). Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображен редуктор орбитальный в классическом варианте;
на фиг. 2 изображены в сборе колесо-сателлит и ведущее колесо;
на фиг. 3 вычерчена схема зацепления роликов солнечного колеса с роликами колеса-сателлита, либо роликов ведущего колеса с роликами ведомого колеса;
на фиг. 4 изображен вариант зацепления роликов с зубьями зубчатого колеса.
Редуктор орбитальный содержит корпус 1, выполненный в виде кольца, солнечное колесо 2 и боковую крышку 3, быстроходный эксцентриковый вал 4 и тихоходный вал 5, установленные соосно в корпусе 1. На эксцентрик 6 быстроходного (входного) вала 4 надет подшипник 7, а на него посажено ведущее колесо 8 с роликами 9, которые размещены в отверстиях 10, расположенных равномерно по окружности, концентричной оси центрального отверстия колеса 8. Ролики 9 ведущего колеса 8 зацеплены с роликами 12 ведомого колеса 13, закрепленного на тихоходном (выходном) валу 5. Колесо-сателлит 14 закреплено на ведущем колесе 8, соосно с ним. Его ролики 15 зацеплены с роликами 16 солнечного колеса 2. Последнее выполнено в виде диска с центральным отверстием, ось которого совмещена с осью 11 редуктора орбитального, а ролики 16 равномерно расположены по окружности, концентричной оси 11. Колесо-сателлит 17 (фиг. 2) и ведущее колесо 18 каждое выполнено в виде диска с центральным отверстием 19. Оба диска установлены на наружном кольце шарикоподшипника 20 и скреплены винтами 21. Ролики 22 и 23 установлены в отверстиях, равномерно расположенных по окружностям, концентричным оси 24 центрального отверстия 19. В каждом редукторе должно быть два зацепления роликов: зацепление роликов (ск) солнечного колеса с роликами (кс) колеса-сателлита и зацепление роликов (вк) ведущего колеса с роликами (вед) ведомого колеса 13. Противовесы 25 (фиг. 1), установленные на эксцентриковом вале, гасят силу инерции, возникающую при работе редуктора. Для привода редуктора в действии применяют электродвигатель, который крепят фланцем к солнечному колесу посредством резьбовых отверстий 26. Вал электродвигателя вставляют в центральное отверстие эксцентрикового вала 4.
Зависимость передаточного числа i в орбитальном редукторе от количества роликов в каждом из двух зацеплений показана в таблице. Предварительные ориентировочные расчеты показали, что предложенные беззубые редукторы в сравнении с обычными зубчатыми двух-, трех-, четырехступенчатыми, планетарными, червячными и волновыми имеют металлоемкость, трудоемкость изготовления и энергоемкость изготовления в среднем в 10…15 раз меньше. Уменьшена стоимость эксплуатации редуктора, улучшена его ремонтопригодность.
Расчет передаточного числа i.
Количество роликов в каждом колесе выбирают конструктивно, исходя из предыдущего опыта конструирования. Например, если взято конструктивно количество роликов (ск)=11; (кс)=9; (вк)=8; (вед)=10. Если при этом вращать вал 4 (фиг. 1) по часовой стрелке, то за один оборот вала 4 колесо-сателлит 14 повернется вместе с колесом 8 против часовой стрелки на угол 360°:11×2=65, (45)°. Вал 5 повернется по часовой стрелке вследствие взаимодействия роликов 9 с роликами 12 на угол 360°:10×2=72°. Если сложить угловые скорости колес 8 и 13 с учетом знаков, то получим: 72°-65, (45)°=6,5(45)°. За один оборот вала 4 вал 5 повернется на угол 6,5(45)°. Передаточное число i в этом случае будет i=360°:6,5(45)°=55.