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 являются 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. F16Н 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, расположенном в ободе сателлита, к снижению надежности и долговечности планетарной передачи.
Известна планетарная передача, принятая в качестве прототипа (RU №83307), 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, с одной стороны которого выполнена двузубая, а с другой однозубая вилки, секторы соединены последовательно с помощью шаровой опоры и оси, расположенных перпендикулярно плоскости дуги сектора, обеспечивающих выравнивание нагрузки по длине зубьев зубчатых колес, 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, имеющего боковые и радиальные зазоры, обеспечивающие самоустановку секторов сателлитного блока между центральными колесами и выравнивание нагрузки между сателлитами, при этом внутренние шлицы расположены в зоне однозубых вилок секторов, а внешние шлицы расположены на внешних поверхностях секторов венца ступицы.
Недостатками данной планетарной передачи является то, что сектора сателлитного блока соединены шаровыми опорами, что представляется трудным в изготовлении, а, следовательно, это значительно усложняет конструкцию, так же шаровые опоры не обладают достаточной надежностью и долговечностью при высоких нагрузках.
Задача полезной модели - упрощение конструкции планетарной передачи и повышение надежности и долговечности.
Технический результат - повышение надежности и долговечности планетарной передачи вследствие самоустановки секторов сателлитного блока между центральными колесами, выравнивания нагрузки между сателлитами и по длине их зубьев за счет выполнения бочкообразного продольного профиля внешних шлицев и зубьев сателлитов.
Указанный технический результат достигается тем, что в планетарной передаче содержащей 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, с одной стороны которого выполнена двузубая вилка, а с другой однозубая вилка, секторы соединены последовательно с помощью осей, расположенных перпендикулярно плоскости дуги сектора, 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 в зоне однозубых вилок секторов, а внешние шлицы расположены на внешних поверхностях секторов венца ступицы, внешние шлицы и зубья сателлитов выполнены с бочкообразным продольным профилем для самоустановки секторов сателлитного блока между центральными колесами, выравнивания нагрузки между сателлитами и по длине их зубьев, при этом сателлитный блок, составленный из секторов, имеет не менее чем четыре сателлита.
Внешние шлицы и зубья сателлитов выполнены с бочкообразным продольным профилем, это позволяет секторам сателлитного блока, за счет того что они приобретают угловую подвижность, самоустанавливаться между центральными колесами, выравнивать нагрузку между сателлитами и по длине их зубьев с учетом погрешностей изготовления всех элементов планетарной передачи.
Сателлитный блок, составленный из секторов, имеет не менее чем четыре сателлита, что позволяет получить дополнительную степень свободы, в противном случае образуется жесткая конструкция, которая не позволит в достаточной степени выравнивать нагрузку между сателлитами и самоустанавливаться секторам сателлитного блока между центральными колесами.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид планетарной передачи в разрезе, на фиг.2 - водило, на фиг.3 - разрез А-А по фиг.2,на фиг.4 - зубья сателлита с бочкообразным продольным профилем в масштабе, на фиг.5 - участок узкого шлицевого соединения с бочкообразным продольным профилем в масштабе, на фиг.6 - разрез Г-Г по фиг.5, на фиг.7 - ступица водила, на фиг.8 - сектор сателлитного блока, на фиг.9 - разрез Д-Д по фиг.8.
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 (фиг.2) состоит из секторов 10 (фиг.2), представляющих часть дуги окружности, которые связаны последовательно между собою с помощью осей 11 (фиг.3), эти оси 11 расположены перпендикулярно плоскости дуги сектора 10 по окружности между сателлитами 12 (фиг.1 и фиг.2). Для передачи крутящего момента ступице 9 (фиг.2) на однозубой вилки 13 (фиг.9) сектора 10 сателлитного блока 8 расположены внутренние шлицы 14 (фиг.8). На внешних поверхностях секторов 15 (фиг.7) венца ступицы 9 расположены внешние шлицы 16 (фиг.5 и фиг.6) с бочкообразным продольным профилем, зацепляющиеся с внутренними шлицами 14 (фиг.5).
В середине каждого сектора 10 расположен сателлитный блок, состоящий из сателлита 12, оси 17 и подшипника 18. Зубья 19 (фиг.4) сателлитов 12 (фиг.2) выполнены с бочкообразным продольным профилем.
Планетарный ряд образуют центральное колесо внешнего зацепления 1 (фиг.1), которое является заторможенным, центральное колесо внутреннего зацепления 4, к которому подводится крутящий момент, сателлиты 12 и водило 7, предназначенное для передачи крутящего момента валу 20. 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, имеет не менее чем четыре сателлита 12 (фиг.2), в противном случае образуется жесткая конструкция, которая не позволит в достаточной мере выравнивать нагрузку между сателлитами 12 и самоустанавливаться секторам 10 сателлитного блока 8 между центральными колесами 1 и 4.
Составленный из секторов 10 сателлитный блок 8 соединен участками узкого шлицевого соединения 21 (фиг.5) со ступицей 9 (фиг.1). Эти участки узкого шлицевого соединения 21, имеют достаточные боковые и радиальные зазоры, в совокупности с угловой подвижностью секторов 10 сателлитного блока 8, обусловленной наличием бочкообразного продольного профиля у внешних шлицев 16 и у зубьев 19 сателлитов 12, обеспечивают передачу крутящего момента от водила 7 к валу 20 планетарной передачи с самоустановкой секторов 10 сателлитного блока 8 между центральными колесами 1 и 4 и выравнивание нагрузки между сателлитами 12 и по длине их зубьев 19.
С одной стороны сектора 10 сателлитного блока 8, располагается однозубая вилка 13 (фиг.3 и фиг.9), а с другой стороны - двузубая вилка 22 (фиг.3 и фиг.9).
Планетарная передача работает следующим образом.
Крутящий момент, подводимый к центральному колесу внутреннего зацепления 4, передается сателлитному блоку 8, составленному из секторов 10, водила 7 и валу 20 через зацепления сателлитов 12 с центральными колесами внешнего зацепления 1 и внутреннего зацепления 4, оси 17 и подшипнику 18. От сателлитного блока 8, составленного из секторов 10, момент передается ступице 9 водила 7, посредством участков узкого шлицевого соединения 21, расположенных в промежутках между сателлитами 12. Внутренние шлицы 14 расположены в зоне однозубых вилок 13 секторов 10 сателлитного блока 8, а внешние шлицы 16 с бочкообразным продольным профилем - на внешних поверхностях секторов 15 венца ступицы 9.
Описанная конструкция планетарной передачи позволяет повысить надежность и долговечность передачи за счет того, внешние шлицы и зубья сателлитов выполнены с бочкообразным продольным профилем, для обеспечения самоустановки секторов сателлитного блока между центральными колесами и выравнивания нагрузку между сателлитами и по длине их зубьев и упростить передачу, вследствие отсутствия шаровых опор, соединяющих сектора сателлитного блока, которые представляются сложными в изготовлении и приводят к удорожанию производства.