Планетарная сферическая передача

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„SU„„1025941

y yg F 16 Н l/32.ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ll0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3220985/25-28 (22) 22.12.80 (25) 3220903/25-28;3434955/25-28;

3434957/25-28; 3434958/25-28 (46) 30.06.83. Бюл. и 24 ,(72) A.À. Рябцев (53) 621 ° 833.6 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР . N 559052, кл. F 16 Н 1/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

И 238976, кл. F 16 Н 1/00, 1968 (прототип). (54)(57) 1 ПЛАНЕТАРНАЯ СФЕРИЧЕСКАЯ

ПЕРЕДАЧА, содержащая корпус, размещен.ные в нем входной и выходной валы, установленное на последнем водило, два центральных колеса, первое иэ которых установлено в корпусе, а второе - на выходном валу, и сател лит, зубья которого образованы те" лами качения, взаимодействующими с водилом и обоими центральными колесами, и число которых равно числу зубьев первого центрального колеса, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения передаточного отношения и снижения габаритов, зубья второго центрального колеса выполнены коническими и расположены на торце.

102

2. Передача по и. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что водило 6ыполне" но в виде полого цилиндра с замкнутым пазом на наружной или внутренней поверхности, вэаимодействюущим с телами качения.

3. Передача по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что бурты паза неравны по высоте, меньший из которых обращен к второму центральному колесу, 4. Передача по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что профиль паза выполнен клиновидным, а тела качения - коническими.

5. Передача по и. 1,.о т л ич а ю щ а я с я тем, что водило выпол.нено в виде торцового кулачка, конец выходного вала - сферическим, 5941 а передача снабжена шайбой с наруж:ной и внутренней сферической поверхностью, сопрягаемой соответственно со сферическим концом выходного вала и с телами качения.

6. Передача по и. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что первое цент- ральное колесо установлено в корпусе с возможностью фиксированного осевого смещения.

7. Передача no n. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности, на внутренней, поверхности корпуса и наружной поверх-. ности первого центрального колеса выполнена винтовая нарезка, а само центральнбе колесо подпружинено в осевом направлении с.возможностью регулирования усилия затяжки пружины.

Изобретение относится к машино-. строению и может быть использовано в исполнительных механизмах систем автоматики и редукторостроения.

Известна передача, содержащая корпус, размещенные в нем входной и выходной -валы, генератор, установленный на входном валу, два цент35 ральных колеса, одно из которых закреплено в корпусе, а другое - на выходном валу, тела качения, взаимодействующие с генератором и центральными колесами (13

Зубья центрального колеса и генератора выполнены торцовыми треуголь,ного профиля, что предопределяет невысокое передаточное отношение передачи и низкую нагрузочную способ45 ность иэ-за точечного контакта тел, качения.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является планетарная сферическая передача, содержащая корпус, размещенные в нем входной и выходной валы, установленное на последнем водило, два центральных колеса, первое из которых установлено в корпусе, в второена выходном валу, и сателлит зубья которого образованы телами качения, взаимодействующими с водилом и обоими центральными колесами, и число

2 которых равно числу зубьев первого центрального колеса (2)

Зубья центральных колес выполнены на цилиндрических поверхностях, а водило выполнено в виде кольцевого паза, расположенного на торцах. Подобное исполнение вызывает сравни" тельно большие радиальные габариты и низкое передаточное отношение на единицу передаваемой мощности.

Цель изобретения - повышение передаточного отношения, снижение габаритов, а также повышение надежности работы передачи.

Поставленная цель достигается тем, что в планетарной сферической передаче, содержащей корпус, размещенные в нем входной и выходной валы, установленное на последнем ео- дило, два центральных колеса,, первое из которых установлено в корпусе, а второе — на выходном валу, и сателлит, зубья которого образованы телами качения, взаимодействующими с водилом и обоими центральными колесами, и число которых равно числу зубьев первого центрального колеса, зубья второго центрального колеса выполнены коническими и расположены на торце.

Водило может быть выполнено в виде полого цилиндра с замкнутым коль 3 1 цевым пазом .на наружной или внутренней поверхности, взаимодействующим с телами качения.

Бурты паза могут быть неравными йо высоте, меньший из которых обращен ко второму центральному колесу.

Кроме тото, профиль паза может быть выполнен клиновидным, а тела качения — коническими.

В качестве варианта исполнения водило может быть .выполнено в виде торцового кулачка, конец выходного вала - сферическим, а передача снабжена шайбой с наружной и внутренней сферической поверхностью, сопрягаемой соответственно со сферическим концом выходного вала и с телами качения.

Первое центральное колесо может быть установлено в корпусе с. возможностью фиксированного осевого смещения.

Кроме того, на внутренней поверхности корпуса и наружной поверхности этого центрального колеса может быть выполнена винтовая нарезка, а само центральное колесо подпружинено в осевом направлении с возможностью регулирования усилия затяжки пружины.

На фиг. 1 представлена кинематическая схема планетарной сферической передачи с пазом на наружной; на фиг. 2 - то же, на внутренней поверхности водила, на фиг. 3 - то же, но с коническими телами качения," на фиг. 4 - конструкция передачи по схеме на фиг. 1; на фиг. 5 - схема силопередающих элементов передачи по фиг. 4; на фиг. 6 - 8 - варианты конструктивного исполнения передачи с водилом в виде торцового кулачка, на фиг. 9 - конструкция передачи с подвижным в осевом направлении центральным колесом, на фиг. 10кинематическая схема передачи с автоматической регулировкой по предельному моменту.

Планетарная сферическая передача содержит корпус 1, размещенные в нем входной 2 и выходной 3 валы,опоры 4 и 5 которых жестко закреплены в корпусе 1. На входном валу 2 установлено водило 6, выполненное в виде палого цилиндра с замкнутым кольцевым пазом на наружной (фиг. 1} или внутренней (фиг. 2} поверхности..

Два центральных колеса расположены: первое 7 - в корпусе 1, а второе 8с коническими торцовыми эубьямича выходном валу 3..Тела 9 качения, 025941 4 число которых равно числу зубьев ко" леса 7, являются зубьями сателлита (воображаемого) и взаимодействуют с кольцевым пазом водила 6 и оболми

5 центральными колесами 7 и 8. В эави. симости от формы кольцевого паза возможно несколько зон контакта тел качения с колесом 8. Для сокращения габаритов передачи и увеличения пло-. щади контакта тел качения с сопрягае. мыми-элементами бурты паза выполнены неравными по высоте (фиг. 5), меньший из которых обращен ко второму центральному колесу 8. Кроме того, 15 профиль паза в водиле 6 может быть клиновидным, а тела качения - коническими (фиг. 3).

8 качестве варианта конструктивного исполнения водило 6 может быть выполнено в виде торцового кулачка

zo т конец 10 выходного вала 3 - сферическим (фиг. 6), а передача снабжена шайбой 11 с наружной и внутренней сферическими поверхностями, сопря25 гаемыми соответственно со сферическим концом 10 выходного вала 3 непосредственно или через шарики 12 и с телами 9 качения.

В варианте передачи, показанной на фиг. 7, тела 9 качения непосредзо ственно контактируют со сферическим концом 10, а шайба 11 расположена вне зоны контакта со сферическим концом 10, В варианте передачи, .показанной

З5 на фиг. 8, на торцовой поверхности водила 6 выполнена эксцентричная канавка переменной глубины.

8 варианте передачи, показанной на фиг. 9, центральное колесо 7

40 установлено в корпусе подвижно в осевом направлении и удерживается от вращения с помощью пальцев 13, размещенных в пазах корпуса 1 и колеса

7, связанного тягами 14, с обечай45 кой 15, расположенной вне корпуса 1.

В варианте передачи, показанной на фиг. 10, на внутренней поверхности корпуса 1 и на наружной - колеса

7 выполнены винтовые нарезки соответ5о ственно 16 и 17, образуя несамотормозящую винтовую пару.

8 осевом направлении центральное колесо подпружинено пружиной 18, затяжка которой может регулировать-.

55 cR c помощью BNHTQB 19

Планетарная сферическая передача работает следующим образом.

Ори вращении входного вала 2 совместно с,водилом 6 тела 9 качения

5 ь10 вынуждены совершать возвратно-поступательное движение вдоль зубьев центрального колеса 7; периодически (один или несколько раз) входя в зацепление с зубьями центрального колеса 8. Из-за разницы в числах зубьев последнего и числа тел 9 качения центральное колесо 8 и выходной вал

3 вращаются со скоростью и в направлении, которые обусловлены величиной, и знаком этой разницы.

Как правило, в системе приводов последовательно с двигателем и редут тором устанавливается муфта (не показаны), предохранякицая двигатель и систему от перегрузок. В случае действия нерасчетных нагрузок такая муфта отсоединяет вал двигателя. В передаче (фиг. 9) при перемещении с помощью обечайки 15 и тяг 14 центрального колеса 7 последнее выходит из зацепления с телами 9 качения. Реактивный момент корпусом не воспринимается. и выходной вал 3 останавливается.

В передаче по фиг. 10 выход колеса 7 из зацепления происходит автоматически при превышении момента сопротивления заданной величины.

При этом центральное колесо 7 начинает под воздействием реактивного

25941

6 момента свинчиваться с корпуса I ° сжимая пружину 18, до выхода из зацепления с телами качения. При уменьшении нагрузки колесо 7 возвращается в исходное положение.

Технико-экономический эффект предлагаемой сферической планетарной передачи заключается в упрощении конструкции, содержащей три основных о элемента: водило и два центральных колеса, что увеличивает надежность работы передачи. КПД передачи ожидается не менее 0,96, а передаточное отношение в одной ступени не ограни

Дополнительный положительный эффект варианта конструкции (фиг. 8 ) заключается в повышении надежности для малых передаточных отношений (порядка I5). При этом угол поворота тел качения относительно сферического конца 10 достаточно велик (больше 12 ) и у конструкции по основному варианту (фиг. 6) есть возможность выхода тел качения из за" цепления с колесом 7.

Возможность принудительного или автоматического разобщения входного и выходного валов также повышает надежность работы передачи.

1025941

Фиг. 3

Фме. 4

3025943

3025941

1025941

1025941 фиг. У

3 фиг. 0

ВНИИПИ Заказ 4532/30 Тираж 925 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4