ПЛАНЕТАРНАЯ ПЕРЕДАЧА
PLANETARY GEAR

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, в частности в высоконагруженных механических приводах.
Известна планетарная передача, содержащая эксцентриковое водило; четыре или три сателлита с внешними зубьями и отверстиями, расположенные симметрично относительно плоскости ее поперечного сечения; диски, жестко соединенные между собой; оси, установленные в дисках и расположенные в отверстиях сателлитов с зазором, равным удвоенному межосевому расстоянию передачи, и центральное колесо с внутренними зубьями (международный патент WO 2004/090377 A1, МПК F16H 1/32. QUASYPLANETARY GEAR SYSTEM / LYKHOVYD, Yuriy M. [UA/UA]; n1. Rad. Ukraine, 20-B-570, Kiev, 04215 (UA), …21.10.2004).
Недостатками этой конструкции являются низкая нагрузочная способность, что обусловлено отсутствием самоустанавливаемости звеньев и, следовательно, неравномерным распределением нагрузки в их сопряжениях, а также высокий уровень шума из-за наличия зазоров в сопряжениях сателлита с осями.
Известна конструкция планетарной передачи, содержащая сателлиты с внешними зубьями и центральное колесо с внутренними зубьями, установленное на упругих опорах, представляющих собой соединенные с ободом колеса пальцы, на которые надеты стальная и резиновая втулки, расположенные в стакане, связанном с корпусом передачи (Решетов Л.Н. Самоустанавливающиеся механизмы: Справочник. - М.: Машиностроение, 1979, 334 с. - стр. 247, рис. 5.16).
Недостатком ее является сложность и низкая технологичность из-за большого числа деталей, требующих высокой степени точности изготовления.
Известна также планетарная передача, содержащая эксцентриковое водило, сателлиты с внешними зубьями и отверстиями, установленные на сферические подшипники качения и расположенные симметрично относительно плоскости поперечного сечения передачи, центральное колесо с внутренними зубьями, диск с отверстиями, жестко соединенный с тихоходным валом, и разные по длине ролики, установленные в отверстиях сателлитов и диска свободно, подвижно; причем ролики в местах их сопряжения с сателлитами выполнены с поверхностями в виде гиперболоида вращения, а в местах сопряжения с диском - в виде усеченного эллипсоида; сателлит и диск выполнены с поверхностями, соответствующими поверхностям роликов (патент РФ №2462631 C1, МПК F16H 1/32, опубл. 27.09.2012, бюл. №27) (прототип).
Недостатками указанной передачи являются ее низкая технологичность, что обусловлено сложной конфигурацией роликов, а также высокий уровень шума, вследствие возникновения ударных нагрузок в сопряжениях сателлитов с роликами.
Задачей изобретения является снижение уровня шума и повышение уровня технологичности планетарной передачи.
Для решения этой задачи в планетарной передаче, содержащей эксцентриковое водило; сателлиты с внешними зубьями и отверстиями, установленные на сферические подшипники качения и расположенные симметрично относительно плоскости поперечного сечения передачи; центральное колесо с внутренними зубьями, установленное на упругих опорах; диски с отверстиями, жестко соединенные с тихоходным валом, и тонкостенные ролики, расположенные в отверстиях сателлитов и дисков свободно, подвижно, тонкостенные ролики выполнены с запрессованными в них резиновыми вкладышами, а упругие опоры выполнены в виде бочкообразных роликов, диаметр которых меньше диаметра цилиндрических пазов центрального колеса и корпуса, и резиновых цилиндров, установленных в этих пазах с натягом.
Снижение уровня шума достигается выполнением тонкостенных роликов содержащими запрессованные в них резиновые вкладыши, которые гасят звуковые колебания, а также выполнением упругих опор содержащими резиновые цилиндры, установленные с натягом в пазах центрального колеса и корпуса, и также гасящими звуковые колебания. Повышение уровня технологичности достигается простотой форм деталей: цилиндрические ролики и резиновые вкладыши, стандартные бочкообразные ролики.
На фиг. 1 приведен общий вид планетарной передачи в разрезе, на фиг. 2 - вид по А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - вид по В-В бочкообразного ролика и сопрягаемых с ним деталей.
Планетарная передача содержит эксцентриковое водило 1, два узких сателлита 2, широкий сателлит 3, сферические подшипники сателлитов 4 и 5, центральное колесо 6, корпус 7, бочкообразные ролики упругих опор 8, резиновые цилиндры упругих опор 9, тонкостенные ролики 10, 11 и 12, резиновые цилиндры роликов 13, 14 и 15, диски 16, 17 и 18, стяжные стержни 19, тихоходный вал 20, подшипники тихоходного вала 21 и 22, крепежные втулки 23, 24 и 25, ограничительные шайбы 26 и 27.
Эксцентриковое водило 1 имеет три посадочные поверхности, из которых две крайние смещены в одну сторону от главной оси передачи на величину ее межосевого расстояния, средняя - в противоположную сторону на ту же величину. Сателлиты 2 и 3 выполнены с внешними бочкообразными зубьями; суммарная масса узких сателлитов 2 равна массе широкого сателлита 3. Центральное колесо 6 выполнено с внутренними зубьями и цилиндрическими пазами на внешней поверхности. Корпус 7 имеет цилиндрические пазы на внутренней поверхности, соответствующие пазам на внешней поверхности центрального колеса 6. Бочкообразные ролики упругих опор 8 выполнены диаметром, меньшим диаметра цилиндрических пазов центрального колеса 6 и корпуса 7. Диаметр отверстий сателлитов 2, 3, дисков 16, 17, 18 и диска тихоходного вала 20 больше внешнего диаметра располагаемых в них тонкостенных цилиндров роликов 10, 11, 12 на величину межосевого расстояния передачи.
Сателлиты 2, 3 посажены на эксцентриковое водило 1 посредством сферических подшипников 4, 5 и зацепляются с центральным колесом 6. Центральное колесо 6 посажено в корпус 7 передачи с зазором. Бочкообразные ролики упругих опор 8 установлены в средней части цилиндрических пазов центрального колеса 6 и корпуса 7 с зазором. С торцов центрального колеса 6 в его пазы и в пазы корпуса 7 вставлены с натягом резиновые цилиндры 9. Диски 16, 17, 18 и диск тихоходного вала соединены жестко стяжными стержнями 19. В тонкостенные ролики 10, 11, 12 запрессованы резиновые вкладыши 13, 14, 15.
Сборка планетарной передачи осуществляется следующим образом.
В диски тихоходного вала 20 запрессовываются стяжные стержни 19, устанавливается ограничительная шайба 26, левые торцы стяжных стержней 19 развальцовываются. На стяжные стержни 19 надеваются крепежные втулки 23. На эксцентриковое водило 1 сажается левый узкий сателлит 2 в сборе с подшипником 4, и полученную таким образом сборочную единицу сажают отверстиями узкого сателлита 2 на крепежные втулки 23. На стяжные стержни 19 напрессовывается диск 18 и устанавливаются крепежные втулки 24. В отверстия узкого сателлита 2, диска 18 и диска тихоходного вала 20 вставляются тонкостенные цилиндры 12 с запрессованными в них резиновыми вкладышами 15. Широкий сателлит 3 в сборе с подшипником 5 сажается одновременно на эксцентриковое водило 1 и на крепежные втулки 24. На стяжные стержни 19 напрессовывается диск 17 и устанавливаются крепежные втулки 25. В отверстия широкого сателлита 3, дисков 18 и 17 вставляются тонкостенные цилиндры 11 с запрессованными в них резиновыми вкладышами 14. Правый узкий сателлит 2 в сборе с подшипником 4 сажается одновременно на эксцентриковое водило 1 и на крепежные втулки 25. На стяжные стержни 19 напрессовывается диск 16. В отверстия правого узкого сателлита 2, дисков 16 и 17 вставляются пустотелые цилиндры 10 с запрессованными в них резиновыми вкладышами 13. На диск 16 ставится ограничительная шайба 27, правые торцы стяжных стержней 19 развальцовываются. В корпус 7 вставляется центральное колесо 6 так, чтобы его цилиндрические пазы совпадали с цилиндрическими пазами корпуса 7. В цилиндрические пазы центрального колеса 6 и корпуса 7 вставляются левые резиновые цилиндры 9, затем бочкообразные ролики 8 и правые резиновые цилиндры 9. После этого собранный блок сателлитов 2, 3 осевым перемещением вводится в зацепление с центральным колесом 6 и одновременно сажается тихоходным валом 20 на подшипник 21. Затем на диск 16 сажается подшипник тихоходного вала 22 и устанавливаются корпусные и крепежные детали.
Передача работает следующим образом.
Вращательное движение от эксцентрикового водила 1 передается сателлитам 2, 3, а от них через тонкостенные ролики 10, 11, 12 с запрессованными в них резиновыми вкладышами 13, 14, 15 дискам 16, 17, 18 и тихоходному валу 20. При этом центробежные силы, действующие на два узких сателлита 2, уравновешиваются центробежной силой, действующей на широкий сателлит 3. Неравномерность распределения нагрузки между левым и правым узкими сателлитами 2, а также между широким сателлитом 3 и двумя узкими сателлитами 2, возникающая в результате неизбежных погрешностей изготовления передачи, снижается за счет самоустанавливаемости центрального колеса 6, которое имеет возможность радиального и углового смещений. Неравномерность распределения нагрузки в зонах сопряжения тонкостенных роликов 10, 11, 12 с запрессованными в них резиновыми вкладышами 13, 14, 15 снижается за счет самоустанавливаемости сателлитов 2, 3, расположенных на сферических подшипниках 4, 5. При этом имеющий место некоторый перекос венцов сателлитов 2, 3 не приводит к кромочному контакту сопрягаемых зубьев в зацеплениях, так как зубья сателлитов 2, 3 выполнены бочкообразными.
Снижение уровня шума обеспечивается тем, что вибрации, возникающие при работе передачи в результате соударения зубьев сателлитов 2, 3 с зубьями центрального колеса 6, а также в результате соударения бочкообразных роликов упругих опор 8 с корпусом 7 и центральным колесом 6 гасятся резиновыми цилиндрами 9, а вибрации, возникающие в результате соударения тонкостенных роликов 10, 11, 12 с сателлитами 2, 3, дисками 16, 17, 18 и диском тихоходного вала 20, гасятся резиновыми вкладышами 13, 14, 15. Повышение уровня технологичности передачи достигается простотой форм ее деталей.
Источники информации
1. Международный патент WO 2004/090377 Α1, МПК F16H 1/32. QUASYPLANETARY GEAR SYSTEM / LYKHOVYD, Yuriy M. [UA/UA]; n1. Rad. Ukraine, 20-B-570, Kiev, 04215 (UA), …21.10.2004.
2. Решетов Л.H. Самоустанавливающиеся механизмы: Справочник. - М.: Машиностроение, 1979, 334 с. - стр. 247, рис. 5.16.
3. Патент РФ №2462631 C1, МПК F16H 1/32, опубл. 27.09.2012, бюл. №27 (прототип).