Планетарный привод

 

Использование: в следящих электроприводах изделий авиационной техники. Сущность изобретения: планетарный привод содержит корпус 1 и установленный в нем электродвигатель, выполненный мбментным с кольцевым ротором 3, ротор 3 установлен на ступице 4, на той же ступице 4 выполнено центральное колесо 5 планетарной передачи. На корпусе 1 установлен шариковый подшипник 9.На -корпусе 1 выполнено также неподвижное зубчатое колесо и установлен выходной вал 10 с водилом 11 и сателлитами 12. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 16 Н 1/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (54) ПЛАНЕТАРНЫЙ ПРИ80Д

° аЪ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4814567/28 (22) 16.04.90 (46) 15.08.92, Бюл, М 30 (71) Головное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Энергия" (72) Н.И. Белоусов и В.M. Муханов (53) Патент США N 2458459, кл. 74-750, 1949.

Авторское свидетельство СССР

- N. 1163075„кл. F 16 Н 1/48, 1985. Ц 1754990 А1

2 (57) Использование: в следящих электро- приводах изделий авиационной техники.

Сущность изобретения; планетарный привод содержит корпус 1 и установленный в нем электродвигатель, выполненный моментным с кольцевым ротором 3, ротор 3 установлен на ступице 4, на той же ступице

4 выполнено центральное колесо 5 плане. тарной передачи. На корпусе 1 установлен шариковый подшипник 9, На.корпусе 1 выполнено также неподвижное зубчатое колесо и установлен выходной вал 10 с водилом

11 и сателлитами 12. 1 з. и. ф лы, 1 ил.

1754990

15 щим образом

40

50

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в составе следящих электроприводов, Известен планетарный привод, содержащий корпус, установленный в нем электродвигатель и планетарную передачу, а также выходной вал. Недостатком такого привода является неравномерность распределения нагрузки на сателлиты планетарной передачи, что приводит к повышению контактных напряжений на зубьях шестерен и снижению ресурса.

Известен планетарный привод, содержащий корпус, установленный в нем электродвигатель и планетарную передачу, а также выходной вал. соединенный с води лам передачи, и компенсирующую муфту между электродвигателем и центральным колесом передачи. Исполнение центрального колеса плавающим совместно с наличием компенсирующей муфты дает возможность равномерной нагрузки сателлитов, Недостатком этого планетарного привода является низкая надежность, сложность конструкции и значительные габариты и масса, вызванные наличием в конструкции компенсирующей муфты, .

Целью изобретения является повышение надежности и уменьшение габаритов, Дополнительной целью является повышение КПД, Для достижения поставленной цели в известном планетарном приводе, содержащем корпус, установленные в нем электродвигатель и планетарную передачу с центральными колесами, одно из которых связано с ротором электродвигателя, и выходной вал, связанный с водилам, электродвигатель выполнен момейтным с кольцевым ротором, ротор установлен на ступице, на той же ступице выполнено центральное колесо с наружными зубьями планетарной передачи, а внутри ступицы размещен подшипник качения, установленный на корпусе. Для повышения коэффици ента полезного действия, дополнительно геометрический центр подшипника размещен в геометрическом центре ротора.

На чертеже приведен пример конкретного выполнения планетарного привода, продольный разрез.

Планетарный привод содержит корпус

1 и установленный в нем электродвигатель со статором 2 и ротором 3. Электродвигатель выполнен моментным с кольцевым ротором, ротор 3 установлен на ступице 4, на той же ступице выполнено центральное колесо 5 планетарной передачи. На корпусе выполнен палец 6, входящий внутрь ступицы 4, при этом ступица 4 установлена на пальце 6 при помощи узла 7 вращения ступицы относительно продольной оси ривода и углового перемещения ступицы в плоскостях, проходящих через эту ось„выполненного в виде шарикового подшипника, На корпусе 1 выполнено т"-.êæå неподвижное зубчатое колесо 8 и на подшипниках 9 установлен выходной вал 10. На валу 10 выполнено водило 11 с тремя сателлитами 12. Колеса 5 и 8 вместе с во4илом 11 и сателлитами 12 образуют планетарную передачу, На корпусе 1 также установлены три датчика 13 положения выходного вала 10, связанные с ним при помощи зубчатой передачи, Корпус снабжен крышкой 14 и тремя крепежными шпильками 15.

Планетарный привод работает следуюПри подаче электропитания на статор 2 моментного электродвигателя его кольцевой ротор 3 начинает вращаться относительно продольной оси привода на подшипнике 7, установленном на пальце 6.

При.этом приходит во вращение и ступица

4, в которую завальцован ротор 3 электродвигателя. Плавающее центральное колесо

5, выполненное на ступице 4, приводит в движение сателлиты 12 и, посредством их взаимодействия с неподвижным зубчатым колесом 8 заставляет вращаться водило 11 и выходной.вал 10. Выходной вал также приводит в движение датчики 13, связанные с ним через зубчатую передачу и выдающие в систему управления (не показана) сигналы о положении вала 10, Вследствие неизбежных допусков на размеры и отклонений форм и поверхностей деталей между осью вращения вала 10 и ротора 3 существует несоосность, В случае, если бы ось вращения колеса 5сохраняла неизменное положение в пространстве, существовала бы значительная неравномерность в распределении нагрузки между сателлитами 12, что привело бы к снижению ресурса. Однако вследствие того, что подшипник 7 позволяет, помимо вра цения ступицы относительно продольной оси привода также и осуществлять угловое перемещение ступицы в плоскостях. проходящих через эту ось, колесо 5 способно смещаться в радиальном направлении в зоне своего зацепления с сателлитами 12 на величину А = L В, где L—

-расстояние между центром подшипника 7, а  — угол поворота ступицы 6 от среднего положения в плоскости, проходящей через продольную ось привода, в радианах. При этом величина угла В достаточно мала, чтобы не вносить погрешности в работу электродвигателя, Например, для компенсации

1754990

Составитель Н.Белоусов

Техред М.Моргентал Корректор С.Пекарь

Редактор О.Спесивых

Заказ 2879 Тираж ПЬдписное

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, 01 несоосности величиной 0.3 мм при величине L =- 30 мм этот угол составит

В = А: L =-0,3: 30 =-0.01 рад = 0,57 град.

При величине радиального зазора между ротором и статором около 0,6 мм {для применяемого в данном примере моментного электродвигателя ДБМ- l20) такой перекос ротора не вызовет изменения в режиме работы электродвигателя и гарантирует отсутствие касания ротором статора. При этом целесообразно для повышения коэффициента полезного действия геометрический центр подшипника размещать в геометрическом центре рОтора, как и показано на фиг, 1. В случае несовмещения этих центров на продольной оси привода (оба центра в любом случае лежат на этой оси, но между ними может быть расстояние величиной 1) центр ротора 3 будет смещен в радиальном направлении относительно статора 2 на величину С = 1 В, по той же причине, по которой колесо 5 смещается относительно сателлитов. Вследствие малости величин 1 и В незначительной будет и величина С. которая не сможет вызвать касания ротора статора, но приведет к несимметричности зазора между статором и ротором и, вследствие этого, к снижению КПД двигателя.

В результате использования изобретения повышается надежность планетарного привода, так как снижение неравномерности нагрузки на сателлиты, вызванное выполнением центрального колеса плавающим, достигается без использования специальной компенсирующей муфты, как в прототипе, путем использования одного самоустанавливающегося подшипника вместо двух обыкновенных в прототипе. Надежность увеличивается эа счет устранения лишнего элемента в конструкции, за счет этого же упрощается конструкция и сокращаются ее масса и габариты. Значительное сокращение массы привода достигается не только благодаря устранению муфтьi. но и за счет сокращения общей длины корпуса привода. Кроме того, выполнение ротора коль5 цевым облегчает установку датчиков положения вала вследствие размещения той части выходного вала, с которой снимается информация о его положении, внутри

10 кольцевого ротора, при этом датчики не мешают установке обьекта регулирования на выходной вал. Такое размещение датчиков позволяет обеспечить минимально возможное расстояние от привалочной плоскости

15 привода до его центра масс, что позволяет снизить нагрузку на крепежные шпильки и снизить их диаметр. Все указанные преимущества позволяют рекомендовать заявленное изобретение к использованию в

20 различных отраслях, а особенно в иэделиях авиационной техники, где вопросы повышения надежности и снижения габаритно-массовых характеристик имеют первостепенное значение.

25 Формула изобретения

1. Планетарный привод. содержащий электродвигатель, корпус, выходной вал и планетарную передачу, включающую центральные колеса, одно из которых связано с

30 ротором электродвигателя, и водило с сателлитами, связанное с выходным валом, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габарита и повышения надежности привода, электродвигатель выполнен

35 моментным с кольцевым ротором, корпус имеет кольцевой выступ, на котором посредством подшипника качения установлена ступица центрального колеса, а ротор размещен на ступице, 40

2. Привод по и. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД привода, геометрический центр подшипника качения совпадает с геометрическим центром рото45 ра.