Самоустанавливающаяся пятисателлитная планетарная передача

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2622731:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" (RU)

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к планетарным передачам. Пятисателлитная планетарная передача содержит входное зубчатое колесо, пять сателлитов, первый трехпарный шатун, второй трехпарный шатун, третий трехпарный шатун, четвертый трехпарный шатун, двухпарный повод, водило и неподвижное зубчатое колесо. Первый и второй сателлиты передачи связаны между собой через шарниры первым трехпарным шатуном, шарнирно соединенным со вторым трехпарным шатуном, входящим в шарнир с третьим сателлитом и третьим трехпарным шатуном, который вторым своим шарниром соединяется с четвертым трехпарным шатуном, связанным в шарнире с четвертым и пятым сателлитами, а третьим шарниром - с водилом передачи. Обеспечивается равномерная передача крутящего момента от центрального колеса на все пять сателлитов. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а конкретно к планетарным передачам.

Известна так называемая одноступенчатая планетарная передача [1, стр. 162, рис. 7.23], так называемый «планетарный механизм Джеймса». Он содержит в своем составе неподвижное колесо, центральное ведущее колесо, сателлит и водило. Недостатком такого механизма является то обстоятельство, что вся мощность двигателя передается через один сателлит.

Как следует из работы [2, стр. 564, §52], при постановке нескольких сателлитов передача вращательного момента делится между ними и «нагрузка на зубья уменьшается, а редуктор получает меньшие габаритные размеры». Однако при этом возникает проблема с подвижностью механизмов и передачей нагрузки, т.к. «весьма трудно добиться равномерного распределения нагрузки на сателлиты», что требует постановки «уравнительных механизмов». В [2, стр. 546, фиг. 702] приводятся две схемы (a и b) создания уравнительных механизмов. Оказалось, что уже при двух сателлитах необходимо вводить дополнительно от трех до пяти звеньев. Такие решения не получили в технике применения.

Наиболее близким к предлагаемому является механизм по патенту (РФ №2342573 от 11.07.2007), где достигается возможность передачи движения от центрального колеса к водилу через три сателлита. Недостатком такого механизма является то обстоятельство, что при увеличении в нем числа сателлитов более трех он перестает быть самоустанавливающимся.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение определенности движения и передачи мощности от входного звена к водилу через все пять сателлитов.

Сущность изобретения заключается в том, что в предлагаемой пятисателлитной планетарной передаче, состоящей из центрального ведущего зубчатого колеса, пяти сателлитов, неподвижного зубчатого колеса с внутренним зацеплением и водила, первый и второй сателлиты передачи связаны между собой через шарниры первым трехпарным шатуном, шарнирно соединенным со вторым трехпарным шатуном, входящим в шарнир с третьим сателлитом и третьим трехпарным шатуном, который вторым своим шарниром соединяется с четвертым трехпарным шатуном, связанным в шарнире с четвертым и пятым сателлитами, а третьим шарниром - с водилом передачи.

Предлагаемая пятисателлитная планетарная передача показана на чертеже, где обозначены: неподвижная стойка О, относительно которой осуществляется движение, центральное ведущее зубчатое колесо 1, неподвижное зубчатое колесо 12, первый сателлит 2, второй сателлит 3, третий сателлит 4, четвертый сателлит 5, пятый сателлит 6, первый трехпарный шатун 7, второй трехпарный шатун 8, третий трехпарный шатун 9, четвертый трехпарный шатун 10, водило 11.

Звенья между собой соединены в кинематические пары: одноподвижные пятого класса p₅ (шарниры): I - первый сателлит 2 с первым трехпарным шатуном 7, II - второй сателлит 3 с первым трехпарным шатуном 7, III - первый трехпарный шатун 7 со вторым трехпарным шатуном 8, IV - третий сателлит 4 со вторым трехпарным шатуном 8, V - второй трехпарный шатун 8 с третьим трехпарным шатуном 9, VI - четвертый сателлит 5 с четвертым трехпарным шатуном 10, VII - пятый сателлит 6 с четвертым трехпарным шатуном 10, VIII - третий трехпарный шатун 9 с четвертым трехпарным шатуном 10, VIIII - третий трехпарный шатун 9 с водилом 11, X - водило 11 со стойкой О, и двухподвижные пары четвертого класса р₄ (пары зацепления) - по две пары каждого из сателлитов соответственно с центральным колесом 1 и с неподвижным зубчатым колесом 12. Таким образом, всего в механизме используется кинематических пар р₅=11, кинематических пар р₄=10, а общее число подвижных звеньев 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, n=11.

Известно [1, стр. 38, формула 2, 5], что подвижность плоских механизмов с парами р₅ и р₄ определяется структурной формулой Чебышева П.Л., имеющей вид:

W=3n-2р₅-р₄,

где n - число подвижных звеньев, р₅ и р₄ - числа кинематических пар пятого и четвертого классов.

Как показано выше, в предлагаемой пятисателлитной передаче n = 11, р₅=11, р₄=10. Подставляя эти значения в формулу Чебышева, получим, что W=33-22-10=1, т.е. предлагаемая планетарная передача вполне работоспособна.

Работает предлагаемая пятисателлитная планетарная передача следующим образом, при задании движения центральному колесу 1 движение от него передается на сателлиты 2, 3, 4, 5, 6 равномерно через четыре трехпарных шатуна 7, 8, 9, 10, соединенных с входным звеном через водило 11. Таким образом, крутящий момент от центрального колеса 1 равномерно передается на все пять сателлитов, что и является достоинством предлагаемой планетарной передачи.

Источники информации

1. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. Изд. 4-е. «Наука», Москва, 1988 г.

2. Руденко Н.Ф. Планетарные передачи. Гос. Науч. Тех. Издательство Машиностроительная литература, Москва, 1947 г.

Самоустанавливающаяся пятисателлитная планетарная передача, состоящая из центрального ведущего зубчатого колеса, неподвижного центрального колеса с внутренним зацеплением, пяти сателлитов и водила, отличающаяся тем, что первый и второй сателлиты передачи связаны между собой через шарниры первым трехпарным шатуном, шарнирно соединенным со вторым трехпарным шатуном, входящим в шарниры с третьим сателлитом и третьим трехпарным шатуном, который вторым своим шарниром соединяется с четвертым трехпарным шатуном, связанным в шарниры с четвертым и пятым сателлитами, а третьим шарниром - с водилом передачи.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкциям зубчатых передач, применяемых в устройствах преобразования энергии, распределительных или делительных передачах.

Планетарная передача с шариковыми промежуточными телами // 2618855

Изобретение относится к механическим передачам и предназначено для передачи вращательного движения и энергии от входного выходному звену с широким диапазоном передаточных отношений.

Зубчатая безводильная планетарная передача // 2617887

Изобретение относится к машиностроению, а именно к механическим передачам. Зубчатая безводильная планетарная передача содержит центральное зубчатое колесо (1) с внутренними зубьями.

Способ изготовления и сборки/разборки волновой передачи и устройство для их осуществления в герметичном и негерметичном её исполнениях абрамова в.а. // 2617007

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к зубчатым волновым передачам. Способ изготовления волновой передачи в герметичном и негерметичном ее исполнениях заключается в том, что предварительно деформируют гибкое звено с изменением его формы.

Механизм преобразования и передачи крутящего момента и винтовой тороид для него // 2615824

Изобретение относится к машиностроению, а именно к эксцентрическим винтовым передачам. Механизм преобразования и передачи крутящего момента включает винтовой тороид, проходящий через гайку преобразователя и взаимосвязанный с приводными роликами.

Жесткое колесо волновой передачи дискретного движения // 2615578

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к зубчатым передачам. Жесткое колесо волновой передачи дискретного движения состоит из двух пар зубчатых секторов.

Исполнительный передаточный механизм // 2615236

Изобретение относится к передаточным механизмам. Исполнительный передаточный механизм (1) включает в себя комплект расположенных коаксиально центральной оси (11a) полых колес (2, 3, 4) с цилиндрическими зубчатыми венцами (2a, 3a, 4a), два эксцентрических колеса (9, 10) с зубчатыми венцами (9a, 10a) типа Бевелойд, которые находятся в зубчатом зацеплении с цилиндрическими зубчатыми венцами (2a, 3a, 4a) полых колес (2, 3, 4), и эксцентрическими осями (9b, 10b), которые наклонены по отношению к центральной оси (11a), и приводимый в движение с помощью приводного вала (200) центральный вал (11), на котором установлены эксцентрические колеса (9, 10).

Электропривод // 2614462

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве приводов автоматики изделий авиационной и ракетной техники. Электропривод содержит корпус, неподвижно закрепленные на корпусе подшипниковый щит и плату с электродвигателем с шестерней на его валу, цилиндрический зубчатый редуктор, установленный на подшипниковом щите датчик положения выходного вала и герметизирующий кожух.

Планетарный редуктор // 2614430

Изобретение относится к приводам машин. Редуктор содержит разъемный корпус с установленным в нем выходным ступенчатым валом.

Зубчатая планетарная передача // 2611267

Изобретение относится к машиностроению, в частности к высокоточным зубчатым передачам. Зубчатая планетарная передача содержит эксцентриковое водило 1, два конических сателлита 2, два конических центральных колеса 3, выходной вал 4, связанный с дисками 5, 6, стяжки 7, ролики 8, подшипники эксцентрикового вала 9, 10, конических сателлитов 11 и выходного вала 12 и упругие элементы конических центральных колес 13, 14 и стяжек 15.

Привод колеса велосипеда // 2622734

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Привод колеса велосипеда содержит планетарную передачу, включающую в свой состав водило, центральное звено планетарной передачи и сателлит. Водило планетарной передачи жестко связано с ведущим колесом велосипеда. Перья вилки колеса жестко связаны с валом центрального звена планетарной передачи. Вал кривошипов педалей жестко связан с валом сателлита. Сателлит кинематически связан с центральным звеном планетарной передачи таким образом, что начальная окружность сателлита охватывает начальную окружность центрального звена планетарной передачи. Достигается упрощение конструкции и повышение надежности привода колеса велосипеда. 4 з.п. ф-лы, 9 ил.

Планетарная передача для вычитания и сложения угловых скоростей двух двигателей // 2624149

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к планетарным передачам. Планетарная передача для вычитания и сложения угловых скоростей двух двигателей содержит валы (1) и (2), шестерни (3), (4) и (5), водило (6). Вал (1) соединен с солнечной шестерней (3), а вал (2) соединен с водило (6). Шестерни сателлиты (4) установлены на водило с возможностью вращения. Кольцевая шестерня (5) установлена на подшипнике на водило (6). Вращательные движения вала (1) и вала (2) преобразуются во вращательное движение кольцевой шестерни (5): С1±С2, где С1 и С2 угловые скорости вала (1) и вала (2). Достигается расширение функциональных возможностей. 3 ил.

Электропривод // 2624886

Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно к электроприводам. Электропривод содержит корпус с расточкой, подшипниковый щит, кронштейн с электродвигателем с шестерней и цилиндрический зубчатый редуктор. Кронштейн выполнен в виде двух фланцев, соединенных друг с другом аксиальными стенками. Электродвигатель и первый из подшипников первого вала установлены на первом фланце, а датчик положения выходного вала и второй из подшипников первого вала установлены на втором фланце. Второй фланец установлен на подшипниковом щите. Базирующей поверхностью кронштейна является боковая поверхность второго фланца. Достигается повышение технологичности и надежности. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Редуктор орбитальный // 2626422

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к редукторам с соосными входным и выходным валами. Редуктор орбитальный содержит корпус, в котором установлены на одной оси входной быстроходный и выходной тихоходный валы. Ролики установлены в солнечном колесе равномерно по окружности, концентричной оси валов. Колесо-сателлит и ведущее колесо скреплены вместе. Ролики колеса-сателлита зацеплены с роликами солнечного колеса. Ролики ведущего колеса зацеплены с роликами ведомого колеса. Колесо-сателлит и ведущее колесо выполнены каждое в виде диска с центральным отверстием. Ролики в них расположены равномерно по окружности, концентричной оси валов. Достигается упрощение конструкции. 4 ил.

Способ сборки инвертированного ролико-винтового редуктора // 2628819

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к ролико-винтовым редукторам. Способ сборки инвертированного ролико-винтового редуктора (ИРВР) включает нижеследующую последовательность действий. Обеспечивают располагающее приспособление, имеющее располагающие элементы для взаимодействия с роликами ИРВР. Устанавливают гайки выходного звена ИРВР или гайки входного звена ИРВР и указанные ролики в указанное располагающее приспособление, при этом обеспечивают однозначное расположение роликов по отношению друг к другу и к указанным гайкам. Устанавливают гайки входного звена ИРВР или гайки выходного звена ИРВР с обеспечением их взаимодействия с указанными роликами и закрепления относительно друг друга. Устанавливают гайки опорного звена ИРВР с обеспечением их взаимодействия с указанными роликами. Достигается упрощение сборки. 8 з.п. ф-лы, 10 ил.

Синхронный реактивный магнитный редуктор-мультипликатор узякова // 2629003

Изобретение относится к машиностроению и электротехнике и может быть использовано в качестве редукторов и мультипликаторов в обычном исполнении, а также для передачи энергии с герметичным разделением полостей ведущего и ведомого валов. Технический результат состоит в повышении передаваемого вращающего момента. Синхронный реактивный магнитный редуктор-мультипликатор содержит два ротора - быстроходный и тихоходный. Один из роторов выполнен явнополюсным на постоянных магнитах, а второй - из ферромагнитного материала с зубцами. Трехэлементный ферромагнитный магнитопровод-статор имеет две цилиндрические непересекающиеся поверхности с зубцами и корпус из немагнитного материала. Роторы имеют четное число полюсов – более двух. Цилиндрические поверхности статора имеют число зубцов, кратное трем, по три на каждые два полюса ротора. Магнитные потоки всех полюсов явнополюсного ротора на постоянных магнитах замыкаются через основной воздушный зазор, ферромагнитный магнитопровод-статор и второй ферромагнитный ротор с зубцами. Полюса второго ротора стремятся ориентироваться относительно поля так, чтобы магнитное сопротивление для силовых линий поля было бы минимальным, что приводит к синхронному повороту второго ротора. 4 ил.

Инвертированный ролико-винтовой редуктор // 2629481

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к ролико-винтовым редукторам. Ролико-винтовой редуктор содержит входное звено, опорное звено, выходное звено и ролики. Ролики имеют по меньшей мере одну пару участков с резьбой разного направления. Каждое звено содержит по меньшей мере две гайки с многозаходной резьбой разного направления, закрепленные относительно друг друга. Многозаходная резьба гаек опорного звена и гаек выходного звена выполнена на их наружной поверхности. Каждый участок ролика из по меньшей одной пары участков роликов взаимодействует по меньшей мере с одной гайкой опорного звена и/или по меньшей мере одной гайкой выходного звена. По меньшей мере две гайки входного звена расположены вокруг роликов таким образом, что по меньшей мере одна пара участков роликов взаимодействует с резьбой гаек входного звена. Достигается упрощение конструкции. 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

Планетарный редуктор // 2633025

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к зубчатым планетарным передачам с высокими передаточными отношениями. Планетарный редуктор с солнечным колесом и парными блоками сателлитов, зацепленными с неподвижной коронной шестерней и подвижной коронной шестерней. Солнечное колесо, неподвижная шестерня, сателлиты и коронная шестерня снабжены опорными элементами с круговыми контактными поверхностями, средний диаметр которых соответствует делительному диаметру соответствующего зубчатого колеса, при этом контактные поверхности взаимодействуют между собой с образованием опор всех вращающихся элементов. Обеспечивается повышение КПД, надежности и ресурса силового планетарного редуктора, не содержащего водила. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Система управления для зацепляющего механизма с зацеплением зубчатого типа // 2633045

Изобретение относится к зацепляющим механизмам зубчатого типа. Система управления для зацепляющего механизма с зацеплением зубчатого типа, включающего в себя первый и второй элемент с множеством первых и вторых собачек соответственно, камеру для текучей среды и переключающий клапан, содержит электронный блок управления подачей и прекращением подачи текучей среды в камеру для текучей среды посредством переключающего клапана. Электронный блок управления обеспечивает заполнение камеры для текучей среды посредством управления переключающего клапана. Решение направлено на упрощение управления. 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

Многорядная планетарная передача // 2634364

Изобретение относится к машиностроению, в частности к передачам с ограниченным радиальным размером, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства. Многорядная планетарная передача содержит солнечную шестерню (1), сателлиты (2), подшипники (3), оси сателлитов (4), неподвижное центральное колесо (5), водило, состоящее из выходного вала (6) и связанных с ним дисков (7), (8), (9), число которых соответствует числу рядов сателлитов (2). Водило выполнено содержащим ступенчатые стяжки (10), соединяющие диски (7), (8), (9) и щеку выходного вала (6). Диаметр стяжек (10) в местах расположения рядов сателлитов (2) подобран в соответствии с отношением ширины солнечной шестерни (1) к ее диаметру так, что под нагрузкой смещение одного диска водила относительно другого в результате деформации стяжек (10) и осей сателлитов (4) соответствует деформации кручения солнечной шестерни (1), за счет чего снижается неравномерность распределения нагрузки в зацеплениях. Обеспечивается упрощение конструкции многорядной планетарной передачи с механизмом выравнивания нагрузки в зацеплениях и повышение уровня ее технологичности. 1 ил.