Редуктор планетарный с промежуточным сателлитом
Изобретение относится к области машиностроения. Редуктор планетарный с промежуточным сателлитом содержит корпус, внутри которого соосно располагаются два центральных колеса: неподвижное, жестко связанное с корпусом, и подвижное, жестко связанное с тихоходным валом, на внутренних поверхностях которых имеются зубья с неодинаковым их количеством, а также водило, жестко связанное с быстроходным валом. Центральные колеса имеют кинематическую связь с введенным дополнительно промежуточным сателлитом, представляющим из себя двухвенцовую шестерню с наружными зубьями и внутренней гладкой поверхностью, расположенной внутри центральных колес, а водило, расположенное внутри промежуточного сателлита, выполнено в виде эксцентрика, и содержит три подшипника качения или ролика, один из которых, находящийся в вершине эксцентрика, является ведущим сателлитом и обеспечивает кинематическую связь промежуточного сателлита с центральными колесами, а два других - фиксацию межцентрового расстояния между ними, при этом водило осуществляет качение подшипников по внутренней поверхности промежуточного сателлита при вращении быстроходного вала. Обеспечивается уменьшение габаритов редуктора. 2 ил.
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к замедляющим передачам.
Изобретение может быть использовано в машинах и механизмах, в которых необходимо получить большие крутящие моменты при небольших оборотах при использовании высокоскоростных двигателей (быстроходных электродвигателей, паровых и газовых турбин, двигателей внутреннего сгорания и т.д.)
Известен планетарный редуктор (например, книга К.И. Заблонского и И.П. Горобца "Планетарные передачи", изд. "Техника", Киев, 1972, стр. 6), содержащий два центральных колеса - подвижное и неподвижное, - с внутренним зацеплением и двухвенцовый сателлит, один венец которого имеет жесткую кинематическую связь с подвижным, а другой с неподвижным центральными колесами. Сателлит установлен на эксцентриковом водиле с помощью пальца.
Этот редуктор может иметь большие передаточные числа и малые габариты. Однако широкое применение такого типа редукторы не находят из-за низкого коэффициента полезного действия (КПД), который быстро убывает с увеличением передаточного числа. Применяются они, в основном, в механизмах, где КПД не имеет большого значения. Низкий КПД планетарных замедляющих передач с ведущим водилом объясняется тем, что в зацеплении быстроходной ступени действуют нагрузки, мало отличающиеся от нагрузок, действующих в зацеплении тихоходной ступени (см. книгу Чернавского и др. "Проектирование механических передач", Машгиз, Москва, 1959, стр. 137).
Целью настоящего изобретения является создание планетарного редуктора, который имел бы простую конструкцию, большой диапазон передаточных чисел, высокий КПД, небольшие габариты и не имел бы ограничений по величине передаваемых крутящих моментов.
Цель достигается введение в конструкцию планетарного редуктора с внутренним зацеплением и ведущим водилом дополнительного элемента - промежуточного сателлита, который располагается между центральными колесами и ведущим сателлитом.
Более подробно описываемый планетарный редуктор представлен на схеме, где на фиг. 1 дан поперечный разрез устройства, а на фиг. 2 - схема передачи.
Предлагаемый планетарный редуктор содержит два соосных центральных колеса: колесо 1, жестко связанное с корпусом 2, имеет внутреннюю зубчатую поверхность 3, и колесо 4, жестко связанное с тихоходным валом 5, имеет внутреннюю зубчатую поверхность 6, число зубьев на которой отличается от числа зубьев на поверхности 3. На быстроходном валу 7, соосном с валом 5 и центральными колесами 1 и 4, смонтировано водило 8, выполненное в виде эксцентрика, в вершине которого расположен подшипник качения (ролик) 9, являющийся ведущим сателлитом, и еще два подшипника качения (ролика) 13. Внутри центральных колес 1 и 4 установлен двухвенцовый промежуточный сателлит 10, один венец которого имеет жесткую кинематическую связь с подвижным, а другой с неподвижным центральными колесами и гладкую внутреннюю поверхность. Внутри промежуточного сателлита располагается водило с тремя подшипниками качения (роликами), которые имеют возможность вращаться внутри промежуточного сателлита, катясь по его внутренней поверхности. Подшипники (ролики) на водиле расположены так, что ведущий сателлит 9 обеспечивает стандартное зубчатое зацепление промежуточного сателлита 10 с центральными колесами 1 и 2, а два подшипника (ролика) 13 обеспечивают фиксацию межцентрового расстояния В, между промежуточным сателлитом и центральными колесами. От осевого перемещения промежуточный сателлит фиксируется торцевой поверхностью центрального колеса 4 и торцевой поверхностью корпуса 2 или наличием бортиков на внутренней поверхности промежуточного сателлита, образующих "беговую дорожку" для подшипников (роликов), шириной равной ширине подшипников (роликов).
Т.к. водило является эксцентриком, то необходима балансировка системы: водило с промежуточным сателлитом.
Если тихоходный вал заневолить, то тихоходным элементом будет корпус.
Передаточное число редуктора варьируется в зависимости от числа зубьев центральных колес и их разницы. При вращении быстроходного вала 7 укрепленный на водиле ведущий сателлит 9 будет катиться по внутренней поверхности промежуточного сателлита 10. При этом промежуточный сателлит (поскольку он имеет жесткую кинематическую связь с обоими центральными колесами), обкатываясь по внутренней поверхности 3 неподвижного колеса 1 и отталкиваясь от него, заставляет подвижное колесо 4 поворачиваться относительно неподвижного на угол, отличный от угла поворота быстроходного вала 7 (за счет разницы числа зубьев центральных колес и, соответственно, венцов промежуточного сателлита).
Например: если число зубьев неподвижного колеса - 100, а подвижного 99, то за один поворот водила подвижный вал повернется на один зуб.
Редуктор планетарный с промежуточным сателлитом, содержащий корпус, внутри которого соосно располагаются два центральных колеса: неподвижное, жестко связанное с корпусом, и подвижное, жестко связанное с тихоходным валом, на внутренних поверхностях которых имеются зубья с неодинаковым их количеством, а также водило, жестко связанное с быстроходным валом, отличающийся тем, что центральные колеса имеют кинематическую связь с введенным дополнительно промежуточным сателлитом, представляющим из себя двухвенцовую шестерню с наружными зубьями и внутренней гладкой поверхностью, расположенной внутри центральных колес, а водило, расположенное внутри промежуточного сателлита, выполнено в виде эксцентрика и содержит три подшипника качения (или ролика), один из которых, находящийся в вершине эксцентрика, является ведущим сателлитом и обеспечивает кинематическую связь промежуточного сателлита с центральными колесами, а два других - фиксацию межцентрового расстояния между ними, при этом водило осуществляет качение подшипников по внутренней поверхности промежуточного сателлита при вращении быстроходного вала.
