Планетарный редуктор (варианты)

Планетарный редуктор относится к области машиностроения и может быть использована во всех отраслях промышленности как силовой высокомощный передаточный механизм. Предлагаемый планетарный редуктор имеет низкую материалоемкость и простую конструкцию с высокой надежностью работы и высоким КПД. Планетарный редуктор содержит корпус 1 с торцевыми крышками 2 и 3, приводной вал 4, выполненный заодно целое с приводной шестерней 5, группу промежуточных приводных шестерен 6, центральное малое зубчатое колесо 7, выполненное с двумя наружными зубчатыми венцами, центральное большое зубчатое колесо 8, выполненное с двумя внутренними зубчатыми венцами, группу сателлитов 9, тихоходный вал 10, выполненный заодно целое с водилом 11. Центральное большое зубчатое колесо 8, выполнено с двумя внутренними зубчатыми венцами, взаимодействующими со стороны водила 11с группой сателлитов 9, а с другой стороны с группой промежуточных приводных шестерен 6, установленных в торцевой крышке 2, причем внутренний зубчатый венец центрального большого зубчатого колеса 8 со стороны водила 11 выполнен с большим диаметром и с большим числом зубьев по сравнению с внутренним зубчатым венцом центрального большого зубчатого колеса 8 с другой стороны, при этом передаточный момент редуктора определяется зависимостью

где n₁ - число зубьев на внутреннем зубчатом венце центрального большого зубчатого колеса 8 со стороны водила 11;

z₁ - число зубьев на каждом сателлите 9;

m - число зубьев на каждом ряду центрального малого зубчатого колеса 7.

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к редукторустроению и может быть использована во всех отраслях промышленности как силовой высокомощный передаточный механизм.

Известны планетарные редукторы, содержащие цилиндрический корпус с торцевыми крышками, размещенные на опорах качения приводной вал, тихоходный вал с водилом, центральное зубчатое колесо с наружными зубьями, центральное зубчатое колесо с внутренними зубьями и группа сателлитов (см. патент РФ №2125193, по МКИ F 16 Н 1/46, заявленный 06.01.1997 г. и патент РФ №2222733, по МКИ F 16 Н 1/46, заявленный 04.07.2001 г.).

Наиболее близким по технической сущности является планетарный редуктор, содержащий цилиндрический корпус с торцевыми крышками, размещенные на опорах качения приводной вал с приводной шестерней, группа промежуточных приводных шестерен, тихоходный вал с водилом, центральное большое зубчатое колесо, выполненное с внутренними зубьями, центральное малое зубчатое колесо, выполненное с наружными зубьями, и группа сателлитов (см. патент РФ №2222733, по МКИ F 16 Н 1/46, заявленный 04.07.2001 г.).

Общими недостатками известных планетарных редукторов являются сложность конструкции, высокая материалоемкость и относительно невысокая надежность работы. Указанные недостатки обусловлены, в основном, особенностями конструктивного исполнения, кинематического соединения, большим количеством поверхностей скольжения.

Задачей настоящей полезной модели является упрощение конструкции и снижение материалоемкости.

Поставленная задача решается тем, что в планетарном редукторе, содержащем цилиндрический корпус с торцевыми крышками, размещенные на опорах качения приводной вал с приводной шестерней, группа

промежуточных приводных шестерен, тихоходный вал с водилом, центральное большое зубчатое колесо, выполненное с внутренними зубьями, центральное малое зубчатое колесо, выполненное с наружными зубьями, и группа сателлитов, согласно полезной модели центральное малое зубчатое колесо выполнено двухрядным и установлено на тихоходном валу, который выполнен заодно целое с водилом, между рядами центрального малого зубчатого колеса установлено центральное большое зубчатое колесо, выполненное с двумя внутренними зубчатыми венцами, взаимодействующими со стороны водила с группой сателлитов, а с другой стороны с группой промежуточных приводных шестерен, установленных в торцевой крышке, причем внутренний зубчатый венец центрального большого зубчатого колеса со стороны водила выполнен с большим диаметром и с большим числом зубьев по сравнению с внутренним зубчатым венцом центрального большого зубчатого колеса с другой стороны, при этом передаточный момент редуктора определяется зависимостью:

где n₁ - число зубьев на внутреннем зубчатом венце центрального большого зубчатого колеса 9 со стороны водила 7;

Z₁ - число зубьев на каждом сателлите 10;

m - число зубьев на каждом ряду центрального малого зубчатого колеса 8.

Поставленная задача может быть решена еще и следующим образом.

Планетарный редуктор по варианту II содержит все вышеперечисленные признаки, выполненные аналогичным образом по варианту I кроме того, что приводной вал с приводной шестерней расположен с внешней стороны корпуса и имеет зацепление с зубьями венца, выполненного на наружной стороне центрального большого зубчатого колеса.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен редуктор, продольный разрез (вариант 1); на фиг.2 изображен редуктор, поперечный разрез по А-А (вариант 1); на фиг.3 изображен редуктор, поперечный разрез по A₁-А₁(вариант 1); на фиг.4 изображен редуктор, продольный разрез (вариант 2); на фиг.5 изображен редуктор, поперечный разрез по А-А (вариант 2)

Планетарный редуктор содержит корпус 1 с торцевыми крышками 2 и 3, приводной вал 4, выполненный заодно целое с приводной шестерней 5, группу промежуточных приводных шестерен 6, центральное малое зубчатое колесо 7, центральное большое зубчатое колесо 8, группу сателлитов 9, тихоходный вал 10, выполненный заодно целое с водилом 11. Центральное малое зубчатое колесо 7 состоит из двух шестерен со ступицей, имеющих шлицевое соединение 12.

В варианте II привод планетарного редуктора содержит приводной вал 13 с приводной шестерней 14, который расположен с внешней радиальной стороны корпуса 1 и имеет зацепление с наружным зубчатым венцом 15, выполненном на наружной стороне центрального большого зубчатого колеса 8. Планетарный редуктор содержит опоры качения 16. На фиг.5 также указано место возможной установки привода 17.

В примере конкретного выполнения описывается работа планетарного редуктора, в котором внутренний зубчатый венец центрального большого зубчатого колеса 8 со стороны водила 11 выполнен с большим диаметром, рассчитанным исходя из увеличения числа зубьев на три зуба, по сравнению с внутренним зубчатым венцом центрального большого зубчатого колеса 8 с другой стороны, а диаметр сателлитов 9 также увеличен по сравнению с диаметром промежуточной приводной шестерни 5 для нарезки еще одного зуба, сохраняя шаг и модуль зубьев идентичными во всем механизме планетарного редуктора. При этом должно соблюдаться соотношение, которое показывает равенство поступательных скоростей обоих центральных малого и большого зубчатых колес 7 и 8 со стороны группы промежуточных приводных шестерен:

где n - число зубьев центрального большого колеса 8 со стороны промежуточных приводных шестерен 6;

m - число зубьев на каждом ряду центрального малого зубчатого колеса 7;

z - число зубьев на каждой промежуточной приводной шестерни 5.

Отношение числа зубьев выражено как

Передаточный момент планетарного редуктора определяется формулой:

где n₁=n+3 - число зубьев на веще центрального большого колеса 8 со стороны водила 11;

Z₁=z+1 - число зубьев на каждом сателлите 9.

m - число зубьев на каждом ряду центрального малого зубчатого колеса 7. Планетарный редуктор работает следующим образом.

От приводной шестерни 5 приводного вала 4, расположенного в торцевых крышках 2 и 3, жестко закрепленных к цилиндрическому корпусу 1, через промежуточные приводные шестерни 6 крутящий момент передается центральному малому зубчатому колесу 7 и центральному большому зубчатому колесу 8, задавая им вращение в противоположные стороны с равной поступательной скоростью.

Диаметр внутреннего зубчатого венца центрального большого зубчатого колеса 8 со стороны водила увеличен на величину, позволяющую увеличить количество зубов, в данном случае на три. Диаметр сателлитов 9 увеличен на возможность нарезки дополнительно, в данном примере, одного зуба, Следовательно, поступательная скорость на внутреннем зубчатом венце центрального большого зубчатого колеса 8 становится выше, за один оборот на угол сектора, вмещающего в себя три зуба.

Тогда оси сателлитов 9 за один оборот центрального большого зубчатого колеса 8 сместятся на сектор, равный сектору, вмещающему в себя устройство трех зубов без учета погрешности увеличенного числа зубьев сателлитов 9. Этим формируется передаточный момент на тихоходный вал 10. Крутящий момент передается центральному малому 7 и центральному большому 8 зубчатым колесам, которые вращаются в противоположных направлениях с равной поступательной скоростью.

В варианте II работа осуществляется аналогично как и в варианте I, за исключением того, что вращающий момент от приводного вала 13 передается непосредственно на центральное большое зубчатое колесо 8.

Предлагаемый планетарный редуктор имеет низкую материалоемкость и простую конструкцию с высокой надежностью работы и высоким КПД.

1. Планетарный редуктор, содержащий цилиндрический корпус с торцевыми крышками, размещенные на опорах качения приводной вал с приводной шестерней, группа промежуточных приводных шестерен, тихоходный вал с водилом, центральное большое зубчатое колесо, выполненное с внутренними зубьями, центральное малое зубчатое колесо, выполненное с наружными зубьями, и группа сателлитов, отличающийся тем, что центральное малое зубчатое колесо выполнено двухрядным и установлено на тихоходном валу, который выполнен заодно целое с водилом, между рядами центрального малого зубчатого колеса установлено центральное большое зубчатое колесо, выполненное с двумя внутренними зубчатыми венцами, взаимодействующими со стороны водила с группой сателлитов, а с другой стороны - с группой промежуточных приводных шестерен, установленных в торцевой крышке, причем внутренний зубчатый венец центрального большого зубчатого колеса со стороны водила выполнен с большим диаметром и с большим числом зубьев по сравнению с внутренним зубчатым венцом центрального большого зубчатого колеса с другой стороны, при этом передаточный момент редуктора определяется зависимостью:

Пм=n ₁:z₁-m:z₁,

где n₁ - число зубьев на внутреннем зубчатом венце центрального большого зубчатого колеса со стороны водила;

z₁ - число зубьев на каждом сателлите;

m - число зубьев на каждом ряду центрального малого зубчатого колеса.

2. Планетарный редуктор, содержащий цилиндрический корпус с торцевыми крышками, размещенные на опорах качения приводной вал с приводной шестерней, группа промежуточных приводных шестерен, тихоходный вал с водилом, центральное большое зубчатое колесо, выполненное с внутренними зубьями, центральное малое зубчатое колесо, выполненное с наружными зубьями, и группа сателлитов, отличающийся тем, что приводной вал с приводной шестерней расположен с внешней стороны корпуса и имеет зацепление с наружным зубчатым венцом, выполненным на наружной стороне центрального большого зубчатого колеса, центральное малое зубчатое колесо выполнено двухрядным и установлено на тихоходном валу, который выполнен заодно целое с водимом, между рядами центрального малого зубчатого колеса установлено центральное большое зубчатое колесо, выполненное с двумя внутренними зубчатыми венцами, взаимодействующими со стороны водила с группой сателлитов, а с другой стороны с группой промежуточных приводных шестерен, установленных в торцевой крышке, причем внутренний зубчатый венец центрального большого зубчатого колеса со стороны водила выполнен с большим диаметром и с большим числом зубьев по сравнению с внутренним зубчатым венцом центрального большого зубчатого колеса с другой стороны, при этом передаточный момент редуктора определяется зависимостью

Пм=n₁:z₁-m:z ₁,

где n₁ - число зубьев на внутреннем зубчатом венце центрального большого зубчатого колеса со стороны водила;

Z₁ - число зубьев на каждом сателлите;

m - число зубьев на каждом ряду центрального малого зубчатого колеса.