ЧЕТЫРЕХСАТЕЛЛИТНАЯ ПЛАНЕТАРНАЯ ПЕРЕДАЧА С ЧЕТЫРЬМЯ ВЫХОДНЫМИ ВАЛАМИ
FOUR SATELLITE PLANETARY GEAR WITH FOUR OUTPUT SHAFTS

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при проектировании планетарных передач.
Известен так называемый «планетарный механизм Джеймса» [Артоболевский И. И. Теория механизмов и машин. 4-е изд., перераб. и доп.М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат.лит., 1988, 640 с; стр. 162, рис. 7.23], включающий стойку, на которой установлено неподвижное зубчатое колесо с внутренним зацеплением, центральное ведущее колесо, сателлит и водило. Недостатком такого механизма является его неуравновешенность относительно центральной оси неподвижного колеса, т.к. при вращении сателлита относительно нее создается неуравновешенная сила инерции.
Наиболее близкой к предлагаемому устройству является четырехсателлитная планетарная передача [RU №2398145, МПК F16H 1/48, опубл. 27.08.2010 Бюл. №24], в которой инерционные силы четырех сателлитов уравновешиваются друг другом. Недостаток такой передачи состоит в том, что она имеет единственный выходной вал. Данная передача принимается за прототип предлагаемого устройства.
Техническая проблема, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в усовершенствовании конструкции прототипа путем обеспечения в нем четырех независимых выходных валов.
Данная проблема решается тем, что в предлагаемой четырехсателлитной планетарной передаче с четырьмя выходными валами, состоящей из стойки, на которой жестко установлено неподвижное зубчатое колесо с внутренним зацеплением, ведущего центрального зубчатого колеса и четырех сателлитов, каждый из которых сопряжен с водилом, согласно изобретению, водило каждого из сателлитов выполнено независимым, имеющим отдельный выходной вал, при этом выходные валы всех водил соосны между собой.
Технический результат, получаемый при использовании изобретения, заключается в том, что входной крутящий момент можно передавать от одной планетарной передачи сразу нескольким потребителям (до четырех объектов).
Предлагаемая четырехсателлитная планетарная передача с четырьмя выходными валами показана на фиг. 1 (левая схема - вид спереди; правая схема - вид сбоку). Передача содержит стойку 1, на которой установлено неподвижное зубчатое колесо с внутренним зацеплением 2, ведущее центральное зубчатое колесо 3, сопряженное с сателлитами 4, 6, 8 и 10, которые посредством вращательного шарнира сопряжены с соответствующими водилами 5, 7, 9 и 11, каждое из которых имеет выходной вал, совершающий вращение относительно центральной оси неподвижного зубчатого колеса 2.
Предлагаемая четырехсателлитная планетарная передача с четырьмя выходными валами работает следующим образом. Входное движение задается валу центрального зубчатого колеса 3 относительно стойки 1 и передается на сателлиты 4, 6, 8 и 10, смещающиеся относительно неподвижного зубчатого колеса 2. Далее движение от сателлитов передается на соответствующие водила 5, 7, 9 и 11, являющиеся выходными звеньями. Таким образом, обеспечивается передача входного крутящего момента от центрального зубчатого колеса 3 на валы водил 5, 7, 9 и 11.
Число степеней свободы данной передачи может быть рассчитано по структурной формуле подвижности Чебышева П.Л.:
5
4
W=3n-2p-2p,
5
4
где W - степень подвижности передачи; n - число подвижных звеньев передачи; р - число одноподвижных кинематических пар; p - число двухподвижных кинематических пар.
5
4
Для предлагаемой планетарной передачи параметры формулы равны: n=9, p=9 и p=8. Тогда степень подвижности равна W=1. Таким образом, данная передача обладает одной степенью подвижности и для определенного движения всех звеньев, в ней достаточно задать движение единственному звену. В данном случае - центральному зубчатому колесу 3.
При этом преимущество предлагаемой планетарной передачи заключается в том, что выходные валы работают независимо друг от друга и позволяют передавать входной крутящий момент сразу на четыре объекта.