Планетарный механизм с безводильным сателлитом

Изобретение относится к машиностроению, а конкретнее к зубчатым передачам, в которых некоторые из колес имеют подвижные геометрические оси. Планетарный механизм содержит ведущее водило (1), водильный сателлит (2) и выходное колесо (5), которые соединены между собой через сдвоенный безводильный сателлит (4), опирающийся на неподвижное колесо (6) с внутренними зубьями. Такое выполнение обеспечивает передачу движения от ведущего водила через водильный и безводильный сателлиты на выходное звено. 1 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, а конкретнее к зубчатым передачам, в которых некоторые из колес имеют подвижные геометрические оси. Известен планетарный механизм [1, с.407, рис. 15/7 (а)], в котором при подвижном центральном звене сдвоенный сателлит обкатывается по неподвижному центральному колесу, называемому опорным, и передает движение водилу.

Недостатком такого планетарного механизма является необходимость введения в состав механизма дополнительного рычага - водила, наличие которого в механизме требует встраивания специальных опорных подшипниковых узлов.

Известны также безводильные планетарные механизмы [2] и [3]. Однако в них сателлит взаимодействует кроме центрального приводного колеса с двумя корончатыми колесами с внутренними зубьями.

Наиболее близким к заявляемому является механизм [4], сущность которого заключается в том, что центральное подвижное колесо и центральное неподвижное колесо с внутренними зубьями соединены в зацепление между собой через сателлит, выполненный в виде сдвоенного колеса, вторым из которых он взаимодействует с колесом с внутренними зубьями, вращающимся относительно центральной оси механизма.

Недостатком описанной зубчатой передачи является то обстоятельство, что при ее создании необходимо изготовление двух зубчатых корончатых колес с внутренними зубьями, что сопряжено с техническими трудностями.

Задачей изобретения является создание такого зубчатого планетарного механизма, который обеспечивал бы передачу движения от водила через водильный сателлит и далее через безводильный сателлит на выходное звено с наружными зубьями.

Сущность изобретения заключается в том, что предлагается планетарный механизм с безводильным сателлитом, включающий водило, водильный сателлит и выходное колесо с наружными зубьями, при этом ведущее водило, водильный сателлит и выходное колесо соединяются между собой через сдвоенный безводильный сателлит, опирающийся на неподвижное колесо с внутренними зубьями.

Предлагаемый безводильный зубчатый механизм изображен на чертеже.

Механизм содержит водило 1, водильный сателлит 2, неподвижное колесо с наружными зубьями 3, сдвоенный безводильный сателлит 4, выходное колесо с наружными зубьями 5 и неподвижное колесо с внутренними зубьями 6. Неподвижные колеса 3 и 6 жестко связанны со стойкой 7, относительно которой рассматривается движение механизма.

Колеса 3, 5 и 6 являются центральными, т.е. их геометрические оси совпадают с центральной геометрической осью вращения механизма O₁O₁.

Как следует из чертежа, подвижным центральным колесом является выходное колесо 5. Неподвижными центральными колесами являются колеса 3 и 6, одно с наружными зубьями другое с внутренними. Сателлит 2 выполнен в виде сдвоенных зубчатых колес. Одним колесом он входит в зацепление с неподвижным центральным зубчатым колесом 3, центральным шарниром соединяется с водилом 1, а вторым колесом зацепляется с безводильным сателлитом 4, который тремя кинематическими парами Р₄ соединяется с центральным неподвижным зубчатым колесом 6 с внутренними зубьями и с подвижным центральным зубчатым колесом 5 с внешними зубьями.

Работает механизм следующим образом. При подаче движения на водило 1 приводится в движение сателлит 2, при этом сателлит 2, отталкиваясь от неподвижного колеса 3 с внешними зубьями, вторым своим колесом приводит во вращение безводильный сателлит 4, который, отталкиваясь от неподвижного центрального колеса с внутренним зубьями 6, приводит в движение выходное центральное колесо 5. Работоспособность механизма доказывается известной формулой Чебышева П.Л. [5, с.39 формула (2.5)]

W=3n-2Р₅-Р₄.

В предлагаемом механизме число подвижных звеньев n=4: звено 1, сдвоенный сателлит 2, безводильный сателлит 4 и колесо 5; число шарниров Р₅=3: соединение с опорой водила 1, выходного колеса 5 и соединение водила с сателлитом 2; число пар Р₄=5: два контакта сателлита 2 со звеньями 3 и 4 и три контакта безводильного сателлита со звеном 5 и неподвижным колесом 6, что было показано в работе [6, с.10] тогда по формуле Чебышева П.Л. получим W=1, что доказывает работоспособность предложенного планетарного механизма с безводильным сателлитом.

Источники информации

1. Фролов К.В. Теория механизмов и машин. Москва: Высшая школа, 1987, 496 с.

2. FR 1257265 A (M.NICANOR - ANDRE FERNANDES), 20.02.1961.

3. FR 1533859 A (COMPACT ORBITAL GEARS LIMITED), 19.07.1968.

4. US 36775510 A (ANDERSON), 11.07.1972.

5. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. Москва: Наука, 1975, 640 с.

6. Дворников Л.Т. Решение синтеза структур передач с промежуточными телами и безводильных передач / Материалы тринадцатой научно-практической конференции по проблемам механики и машиностроения. Под редакцией профессора Дворникова Л.Т. Новокузнецк: СибГИУ, 2003. с 3-15.

Планетарный механизм с безводильным сателлитом, включающий водило, водильный сателлит, выходное колесо, отличающийся тем, что водило, водильный сателлит и выходное колесо соединены между собой через безводильный сателлит, опирающийся на неподвижное колесо с внутренними зубьями.