Планетарный редуктор и способ его сборки

 

Использование: машиностроение. Сущность изобретения: боковые поверхности Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в тех машинах и механизмах, где применяются планетарные зубчатые редукторы. Известна цилиндрическая зубчато-роликовая передача 1, состоящая из зубчатых колес с арочными образованными смежными впадинами кругового профиля зубьями и тороидальных роликов. Один из недостатков передачи заключается в том, что передача не обладает эффектом многопозубьев центральных колес 1 и 2, сателлитов 3 и поверхности роликов 4 и 5 имеют в пространстве арочную форму, а в нормальном сечении - круговой профиль. Ролики 4 и 5 установлены в упругие вставки 6 и 7. Редуктор снабжен упругими кольцами 14 и 12 для дополнительной фиксации роликов в среднем сечении венцов центральных колес. Сепараторы 8,9 и 10 жестко соединены с центральными колесами 1 и 2. Способ сборки планетарного редуктора заключается в том, что блок водила со смонтированными в нем сателлитами вводится в осевом направлении в центральное колесо 2 и зацепляется с последним за счет установки роликов 5. Новым является то, что собирается отдельно блок водила, включающий центральное колесо 1, сателлиты 3 и ролики 4, затем ролики 5 устанавливают на центральном колесе 2 группами, количество которых равно количеству сателлитов, и последние при введении водила располагают между группами, водило разворачивают в угловом направлении для зацепления сателлитов с роликами и устанавливают оставшиеся группы роликов. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. точности, свойственным планетарным передачам . Известна конструкция борт-редуктора трактора с прямыми или косыми зубьями, построенная по схеме планетарной передачи А 2. Данная конструкция состоит из плаеающего водила, центрального колеса внутреннего зацепления, выполненного заодно с корпусом, и центрального колеса внешнего зацепления, представляющего собой вал-шестерню. Недостатками такой конструкции являются пониженная нагру (Л С а С4 3 Q «

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з F 16 Н 1/28

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4697798/28 (22) 29.05.89 (46) 07.08.92. Бюл. М 29 (71) Курганский машиностроительный институт (72) M.Ë.Åðèõoâ, С.Г.Костенко и В.Т,Фонотов (56) Авторское свидетельство СССР

% 1446390, кл. F 16 Н 1/24, 1988.

Кудрявцев В.Н. и др. Планетарные передачи. Справочник. Машиностроение, 1977, с. 158-160.

Авторское свидетельство СССР

М 1557394, кл. F 16 Н 1/34, 1990. . Губарь С.А. и др. Опытная конструкция бортового редуктора трактора Т-130. В кн.

Цилиндрические передачи с арочными зубьями. Расчет, проектирование, изготовление.

Тезисы, докладов зонального семинара.

Курган, 1983, с. 56 — 58, Кудрявцев В.Н. Планетарные передачи.

Машиностроение, 1966, с. 140-141. (54) ПЛАНЕТАРНЫЙ РЕДУКТОР И СПОСОБ

Е ГО СБОР КИ (57) Использование: машиностроение. Сущность изобретения: боковые поверхности

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в тех машинах и механизмах, где применяются планетарные зубчатые редукторы.

Известнз цилиндрическая зубчато-роликовая передача (1), состоящая из зубчатых колес с арочными образованными смежными впадинами кругового профиля зубьями и тороидальных роликов. Один из недостатков передачи заключается в том, что передача не обладает эффектом многопоЫХ,, 1753100 А1

2 . зубьев центральных колес 1 и 2, сателлитов .

3 и поверхности роликов 4 и 5 имеют в пространстве арочную форму; а в нормальном сечении — круговой профиль. Ролики 4 и 5 установлены в упругие вставки 6 и 7. Редуктор снабжен упругими кольцами 14 и 12 для дополнительной фиксации роликов в среднем сечении венцов центральных колес. Сепараторы 8,9 и 10 жестко соединены с центральными колесами 1 и 2. Способ сборки планетарного редуктора заключается в том, что блок водила со смонтированными в нем сателлитами вводится в осевом направлении s центральное колесо 2 и зацепляется с последним за счет установки роликов 5, Новым является то, что собирается отдельно блок водила, включающий центральное колесо 1, сателлиты 3 и ролики 4, затем ролики 5 устанавливают на центральном колесе 2 группами, количество которых равно количеству сателлитов, и последние при введении водила располагают между группами, водило разворачивают в угловом направлении для зацепления сателлитов с роликами и устанавливают оставшиеся группы роликов, 2 с.п. ф-лы, 2 ил. точности, свойственным планетарным передачам.

Известна конструкция. борт-редуктора трактора с прямыми или косыми зубьями, построенная по схеме планетарной передачи А (2). Данная конструкция состоит из плавающего водила, центрального колеса внутреннего зацепления, выполненного заодно с корпусом, и центрального колеса внешнего зацепления, представляющего собой вал-шестерню. Недостатками такой конструкции являются пониженная нагру1753100 эочная способность, отсутствие свойства ремонтопригодности, неравномерность распределения нагрузки по длине зубьев при перекосах осей зубчатых колес.

Известна конструкция планетарной зубчатой роликовой передачи (3), выбранная в качестве прототипа, содержащая центральные колеса с шевронными впадинами кругового профйля в нормальном сечении и сателлиты, выполненные двухвенцовыми, во впадины которых уложены зубья — ролики, изогнутые по винтовой спирэли, К недостаткам данной конструкции относятся большие осевые габариты передачи.и рассогласование фаз шаговых погрешностей на полушевронах, возникающих при раздельном изготовлении полушевронов и их сборке, приводящих к снижению нагруэочной способности передачи.

Известен осевой способ сборки цилиндрической передачи с арочными зубьями (4), при котором сборка достигается за счет дополнительного вращательного движения одного из собираемых колес вокруг оси, па- раллельной осевой плоскости передачи. Недостатком известного способа является невозможность сборки колес с арочными . зубьями в планетарных редукторах, где сателлит зацепляется одновременно с двумя центральными колесами. В этом случае дополнительный поворот сателлитов должен одновременно осуществляться вокруг двух различных осей, что невозможно.

Известен способ сборки планетарного редуктооа с прямыми или косыми зубьями (5), при котором вначале сателлит устанавлйвают в водиле, а затем осевым или винтовым движением последовательно вводят в зацепление центральные колеса с внешними и внутреннимй зубьями, Недостатком этого известного способа является невозможность сборки колес с арочными зубьями иэ-за их продольной формы.

Известен способ сборки планетарной зубчатой роликовой передачи с шевронным зацеплением (3), выбранный в качестве прототипа, при котором вначале собирают блок центральные колеса с внутренними зубьями-: корпус-сепаратор, затем устанавливают водило с размещенными в нем сателлитами, вал с центральными колесами с внешними зубьями, после чего, заводят спиральные зубья-ролики в шевронные впадины кругового профиля сателлитов. Недостатком укаэанного способа сборки является раздельная установка роликов во впадины сателлитов, приводящая к шаговым погрешностям, а следовательно, к динамическому перераспределению потоков между полушевронами и снижению нагрузочной способности передачи.

Целью изобретения является повышение нагрузочной способности и сокращение

5 осевых габаритов планетарного редуктора путем выполнения впадин колес арочной формы.

Цель достигается эа счет установки промежуточных элементов зацепления — то10 роидальных роликов в арочные впадины между зубьями центральных колес.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, чт,.! заявляемые технические решения обладают следующими

15 отличиями: повышенной нагрузочной способностью за счет применения арочной формы зубьев вместо шевронных и возможностью самоустановки роликов; меньшими осевыми габаритами за счет исключения

20 раздельного изготовления полушевронов, Это позволяет сделать вывод о соответствии критерию "новизна", В планетарных редукторах при исследовании технических решений. данной об25 ласти техники не выявлено признаков, отличающих заявляемые технические решения от прототипа, что позволяет сделать . вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

30 На фиг.1 изображен планетарный редуктор, выполненный по схеме 2k-h; на, фиг.2 — разрез А-А на фиг.1.

Планетарный редуктор содержит центральные колеса 1 и 2 и сателлиты 3 с

35 арочными, образованными смежными впадинами кругового профиля зубьями, Во впадины центрального колеса 1 уложены тороидальные ролики — зубья 4, а во впадины центрального колеса 2 — ролики-зубья 5.

40 Торцы роликов-зубьев 4 и 5 закреплены в упругих вставках 6 и 7 соответственно.

Вставки б и 7 размещены в кольцевых торцовых пазах сепараторов 8 и 9, а также сепаратора 10, В среднем сечении зубчатого

45 венца центрального колеса 2 выполнена кольцевая проточка 11, в которую установлено охватывающее ролики — зубья 5 упругое в радиальном направлении кольцо 12, Внутренний диаметр кольца 12 превосходит

50 сумму удвоенного межосевого расстояния и диаметра вершин сателлита, а внешний диаметр кольца меньше диаметра впадин колеса 2. Чтобы ролйки-зубья 5 были прижаты к впадинам зубьев колеса 2, в среднем сече55 нии роликов-зубьев фрезеруются пазы 13 для размещения в них кольца 12, В среднем по ширине сечении центрального колеса 1 установлено охватывающее ролики-зубья 4 кольцо 14,. которое компенсирует центробежные силы, действующие на ролики 4. На

1753100

35

55 сателлитах 3 в среднем сечении выполнены кольцевые канавки 15, а в зонах зацепления центрального колеса 1 с сателлитами 3 кольцо 14 размещено в канавках 15.

Сборка зубчато-роликового редуктора осуществляется в следующей последовательности, На центральном колесе 2 устанавливается несколько равномерно расположенных по окружности групп роликов (количество групп равно количеству сателлитов). Чтобы предотвратить выпадание роликов — зубьев

5 из впадин колеса 2 при сборке ролики фиксируются упругим кольцом 12, имеющим две фаски 16. При установке ролика 5

-во впадины между зубьями центрального колеса 2 торец ролика, выполненный в форме клина 17, выводит упругое кольцо 12 из кольцевой проточки 11, Как только ролик упрется своим концом в резиновую вставку

7 крышки-сепаратора 10, кольцо 12 попадает в пээ 13 ролика-зуба, осуществляя таким образом "запирание" ролика во впадине колеса.

Отдельно собирается блок колесо.1-сателлиты 3-водило 18 следующим образом.

На двух осях 19 и 20, закрепленных на водиле 18, устанавливаются два сателлита

3. Укомплектованное роликами 4 центральное колесо 1 устанавливают на два сателлита 3 так, чтобы зубья — ролики 4 вошли во впадины сателлитов 3. Центральное колесо

1 вводят в зацепление с третьим сателлитом

3 за счет радиального движения последнего, после чего закрепляют сателлит на водиле 18 посредством установки оси 21. Затем собранный блок колесо 1-сателлиты 3-водило 18 вводится осевым движением в колесо 2, а смонтированные на колесе 2 группы роликов в это время находятся между сателлитами. Угловым разворотом водила вокруг его оси сателлиты вводят в зацепление с роликами, а в пространстве между сателлитами устанавливаются следующие группы роликов. После установки всех групп роликов — зубьев 5 производится крепление сепаратора 9.

Зубчато †роликов редуктор работает следуюшим образом.

Передача крутящего момента от центрального колеса 1 к водилу 18 передается за счет роликов — зубьев 4 и 5. В начальный период времени в зоне среднего сечения зубчатого венца передачи образуются две точки контакта а1Ь (фиг.1), которые при вращении центрального колеса 1 и сателлитов 3 движутся с замедлением к торцам центральных колес и сателлитов (arbor,азЬз). При изменении направления вращения точки контакта движутся с ускорением от торцов центральных колес 1 и 2 и сателлитов 3 к среднему по ширине зубчатого венца сечению (азЬз, азЬъэ Ь ). В процессе зацепления поверхности зубьев сателлитов 3 свободно перекатываются по тороидальной поверхности роликов-зубьев 4 и 5.

При этом различные участки роликов— зубьев 4,5 отходят от основания впадин между зубьями центральных колес 1,2 или сближаются с ними. Деформаций роликов— зубьев 5 при их поджатии к центральному колесу не происходит за счет наличия радиальных зазоров в зацеплении. Возможность колебательного движения роликов 5 обеспечивается за счет упругих вставок 7 и упругого кольца 12, а роликов 4 — за счет упругих вставок 6.

Изготовление арочных зубьев цельными исключает íaëè÷èå фаз шаговых погрешностей, кэк зто имеет место при раздельном изготовлении полушевронов и их сборке.

Применение предлагаемой конструкции позволяет собирать планетарный редуктор с арочными зубьями. Количество сателлитов может быть любым. Применение зубчато-роликового зацепления с арочными зубьями в планетарных редукторах позволяет повысить нагруэочную способность, сократить осевые габариты редукторов, уменьшить неравномерность распределения нагрузки по длине зубьев при перекосах осей зубчатых колес.

Формула изобретения

1.Планетарный редуктор, содержащий центральные колеса, сателлиты, боковые поверхности зубьев которых в нормальном сечении имеют круговую форму, ролики с круговой формой в поперечном сечении, сепаратор для фиксации роликов и водило, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повн ш ен ия наг рузочной способности за счет исключения раздельного изгОтовления полушевронов и возможности самоустановки роликов, сокращения осевых габаритов, сепараторы жестко соединены с центральным колесом и имеют упругие. вставки, боковые поверхности зубьев центральных колес, сателлитов и поверхность роликов имеют впространстве арочную форму,,последние установлены в упругие вставки, а редуктор снабжен упругими кольцами для дополнительной фиксации роликов в среднем сечении венцов центральных колес.

2. Способ сборки планетарного редуктора. заключающийся в том, что водило, собранное с сателлитамй, вводят в осевом направлении в зацепление с центральным колесом посредством установки роликов, отличающийся тем, что, с целью повышения нагрузочной способности за

1753100 счет исключения раздельного изготовления полушевронов и возможности самоустановки роликов, сокращения осевых габаритов, ролики устанавливают группами, количество которых равно количеству сателлитов, и последние при введении водила располагают между группами, водило разворачивают в угловом направлении для зацепления сателлитов с роликами и устанавливают остав5 шиеся группы роликов.

1753100 фиг.2

Составитель С.Костенко

Редактор Т,Юрчикова Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор H.Tóïèöà

Заказ 2750 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, ÔÎ1