Планетарная передача

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к планетарным передачам.

Технический результат - повышение надежности и долговечности планетарной передачи за счет выравнивания нагрузки между сателлитами и по длине зубьев сателлитов при малых осевых и радиальных габаритах сателлитного узла и независимо от температуры смазочной среды по причине отсутствия в конструкции элементов, изготовленных из упруго эластичных материалов, чувствительных к температурам, возникающим при рабочих режимах передачи.

Планетарная передача, содержит центральные колеса с внешним и внутренним зацеплением, сателлиты и водило, водило выполнено состоящим из составленного из секторов сателлитного блока и ступицы, причем каждый сектор представляет часть дуги окружности, с одной стороны которого выполнена двузубая, а с другой однозубая вилки, секторы соединены последовательно с помощью шаровой опоры и оси, расположенных перпендикулярно плоскости дуги сектора, обеспечивающих выравнивание нагрузки по длине зубьев зубчатых колес, в средней части каждого сектора расположен сателлитный блок, состоящий из сателлита, оси и подшипника, при этом в промежутках между сателлитами на расстоянии от оси передачи, расположены участки узкого шлицевого соединения, имеющего боковые и радиальные зазоры, обеспечивающие самоустановку секторов сателлитного блока между центральными колесами и выравнивание нагрузки между сателлитами, при этом внутренние шлицы расположены в зоне однозубых вилок секторов, а внешние шлицы расположены на внешних поверхностях секторов венца ступицы.

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к планетарным передачам.

Известна конструкция планетарного редуктора Д.И.Шаткуса для зернового комбайна с плавающим центральным колесом и сателлитами на сферических опорах, не имеющего избыточных связей, в котором нагрузка выровнена по длине контактных линий зубчатых зацеплений и между сателлитами (Решетов Л.Н. Самоустанавливающиеся механизмы: Справочник. - М.: Машиностроение. - 1979, с.243, рис.5.12).

Наружное кольцо двухрядного роликового подшипника, на котором устанавливается сателлит, имеет сферическую наружную поверхность, и оно же является внутренним кольцом сферической опоры. В качестве наружного кольца сферической опоры используется сателлит с прошлифованной в нем внутренней сферой.

Недостатком такой передачи являются то, что она не может быть реализована с малыми осевыми и радиальными габаритами сателлитного узла, в связи с недостаточной долговечностью сферической опоры. Кроме того, данная планетарная передача не обладает возможностью самоустановки водила с сателлитами под воздействием радиальных и тангенциальных сил, возникающих в зацеплениях сателлитов с центральными колесами, что снижает ее надежность и долговечность.

Известна планетарная передача, содержащая центральные колеса, водило, сателлиты, установленные на осях, закрепленных в щеках посредством упругих элементов, между которыми размещены втулки, контактирующие одним из своих торцов с торцом водила планетарной передачи (авт.св. СССР 1427117 по М. кл. F16Н 1/48, опубликовано 1989).

Недостатком данной планетарной передачи является то, что избыточные связи здесь заменены упругими, при этом равномерность распределения нагрузки между сателлитами и по длине контактных линий зубчатых зацеплений пропорциональна жесткости упругих элементов, поэтому полного выравнивания нагрузки не достигается, что снижает надежность и долговечность планетарной передачи. Кроме того, при неравномерном распределении нагрузки в зацеплениях сателлита с центральными колесами происходит перекос сателлита относительно его оси, что приводит к неравномерному распределению нагрузки в игольчатом подшипнике, расположенного в ободе сателлита и снижению надежности и долговечности планетарной передачи.

Известна планетарная передача, принятая в качестве прототипа, (Патент RU 2217634 по М. кл. F16Н 1/48, опубликовано 2003) содержащая центральные колеса, водило, сателлиты, установленные на осях посредством компенсационного узла, содержащего шарнирный подшипник с двумя выступами на внутреннем кольце, которые обеспечивают его радиальное перемещение вдоль направляющих буртов втулок, причем направляющие бурты имеют заплечики для ограничения радиального перемещения

внутреннего кольца шарнирного подшипника, а между отверстием внутреннего кольца шарнирного подшипника и наружной поверхностью втулок установлен набор колец с большим и меньшим диаметром сечения, расположенных поочередно и выполненных из упругоэластичного материала.

Недостатком данной планетарной передачи является то, что материал колец, заменяющих жесткие избыточные связи упругими, выполнен из упругоэластичного материала, не обеспечивающего высокую надежность и долговечность планетарной передачи при достаточно высоких температурах смазочной и охлаждающей жидкости.

Задача полезной модели - создание планетарной передачи с малыми осевыми и радиальными габаритами сателлитного узла, позволяющего реализовывать малые передаточные числа, с выровненной нагрузкой между сателлитами и по длине зубьев сателлитов.

Технический результат - повышение надежности и долговечности планетарной передачи за счет выравнивания нагрузки между сателлитами и по длине зубьев сателлитов при малых осевых и радиальных габаритах сателлитного узла и независимо от температуры смазочной среды по причине отсутствия в конструкции элементов, изготовленных из упруго эластичных материалов, чувствительных к температурам, возникающим при рабочих режимах передачи.

Указанный технический результат достигается тем, что в планетарной передаче, содержащей центральные колеса с внешним и внутренним зацеплением, сателлиты и водило, водило выполнено состоящим из составленного из секторов сателлитного блока и ступицы, причем каждый сектор представляет часть дуги окружности, с одной стороны которого выполнена двузубая, а с другой однозубая вилки, секторы соединены последовательно с помощью шаровой опоры и оси, расположенных перпендикулярно плоскости дуги сектора, обеспечивающих выравнивание нагрузки по длине зубьев зубчатых колес, в средней части каждого сектора расположен сателлитный блок, состоящий из сателлита, оси и подшипника, при этом в промежутках между сателлитами на расстоянии от оси передачи, расположены участки узкого шлицевого соединения, имеющего боковые и радиальные зазоры, обеспечивающие самоустановку секторов сателлитного блока между центральными колесами и выравнивание нагрузки между сателлитами, при этом внутренние шлицы расположены в зоне однозубых вилок секторов, а внешние шлицы расположены на внешних поверхностях секторов венца ступицы.

Снижение неравномерности распределения нагрузки между сателлитами и по длине зубьев сателлитов происходит за счет радиального смещения и поворота секторов сателлитного блока под воздействием сил, возникающих в зацеплениях всех сателлитов с центральными колесами в пределах осевых зазоров в зацеплениях короткого шлицевого соединения сателлитного блока с секторами перемычек ступицы составного водила.

Шлицевое соединение сателлитного блока и ступицы имеет осевой и радиальный зазоры, которые в совокупности с возможностями относительных поворотов секторов за счет сферических подшипников позволяют сателлитному блоку самоустанавливаться между центральными колесами, выравнивая нагрузку между сателлитами и по длине зубьев сателлитов с учетом погрешностей изготовления всех элементов планетарной передачи и погрешностей монтажа.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид планетарной передачи в разрезе, на фиг.2 - сателлитный блок, на фиг.3 - разрез по А-А на фиг.2, на фиг.4 - общий вид планетарной передачи, на фиг.5 - разрез по Б-Б на фиг.4, на фиг.6 - ступица водила, на фиг.7 - разрез по В-В на фиг.6, на фиг.8 - компенсационный узел в виде шлицевого соединения.

Планетарная передача содержит центральное колесо внешнего зацепления 1 (фиг.1), размещенное в стакане 2 на подшипниках скольжения 3, центральное колесо внутреннего зацепления 4, установленное на подшипниках качения 5, опирающихся на стакан 2, установленный в расточке корпуса 6, водила 7, состоящего из составленного из секторов сателлитного блока 8 и ступицы 9.

Сателлитный блок 8 состоит из секторов 10 (фиг.2), представляющих часть дуги окружности, которые жестко связаны последовательно между собою с помощью шаровой опоры 11, установленными на осях 12 (фиг.5), расположенными перпендикулярно плоскости дуги сектора по окружности между сателлитами 13 (фиг.4). Для передачи крутящего момента ступице 9 на однозубой части вилки сектора выполнены участки внутренней поверхности шлицевого соединения 14. На внешних поверхностях секторов 15 (фиг.6) сектора венца ступицы 9 выполнены внешние участки узкого шлицевого соединения 16 (фиг.7), зацепляющейся с внутренней шлицевой поверхностью 14, расположенными на однозубых частях вилок 17 между щеками. (фиг.3) Внутренние шлицы 16 расположены в зоне однозубых вилок секторов 10, а внешние шлицы 14 расположены на внешних поверхностях секторов 10 венца ступицы 9.

В секторе 10 расположен сателлитный блок, состоящий из сателлита 13, оси 18, опирающихся на игольчатые подшипники качения 19.

Планетарный ряд образуют центральное колесо внешнего зацепления 1, которое является заторможенным, центральное колесо внутреннего зацепления 4, к которому подводится крутящий момент, сателлиты 13 и водило 7, предназначенное для передачи крутящего момента валу 20, с которого он снимается.

Стакан 2 выполняет роль опоры центрального колеса внешнего зацепления 1 посредством подшипников скольжения 3, выполненных в виде бронзовых втулок, которые запрессовываются в отверстие стакана 2. Также стакан 2 служит опорой для центрального колеса внутреннего зацепления 4, установленного на нем через подшипник качения 5.

Сателлитный блок 8 соединен шлицевым соединением 21 (фиг.8) со ступицей 9 (фиг.1), поверхности которого располагается в кольцевом объеме 21, ограниченном центральными колесами 1 (D_внутр) и 4 (D_наруж) и секторами 10 сателлитного блока 8. Это шлицевое соединение 21, представляющее собой компенсационный узел и имеющее достаточные боковые и радиальные зазоры, в совокупности с угловой подвижностью секторов сателлитного блока, обусловленную наличием сферических подшипников, обеспечивает передачу крутящего момента от водила 7 к валу 20 планетарной передачи с самоустановкой сателлитного блока в радиальном и угловых направлениях относительно центральных колес под воздействием сил, возникающих в зацеплениях сателлитов с центральными колесами передачи и выравнивание нагрузки между сателлитами.

Планетарная передача работает следующим образом.

Крутящий момент, подводимый к центральному колесу внутреннего зацепления 4, передается составному сателлитному блоку 8 составного водила 7 и валу 20 через зацепления сателлитов 13 с центральными колесами внешнего зацепления 1 и внутреннего зацепления 4, оси 18 и подшипники 19. От составленного из секторов сателлитного блока 8 момент передается ступице водила 9, посредством участков подвижного шлицевого соединения 21, расположенного участками в промежутках между сателлитами 13, представляющего собой компенсационный узел и имеющего осевые и радиальные зазоры. Участки внутренней шлицевой поверхности 14 расположены в зоне однозубых вилок секторов сателлитного блока, внешние участки шлицевой поверхности - на внешних поверхностях секторов 15 венца ступицы 9, где образована внешняя шлицевая поверхность 16.

Описанная конструкция планетарной передачи позволяет повысить надежность и долговечность передачи за счет применения составного водила, состоящего из составного сателлитного блока и ступицы, где сателлитный блок состоит из секторов, соединенных посредством сферических подшипников, а ступица с сателлитным блоком соединены подвижным шлицевым соединением, которое в совокупности с сферическими подшипниками позволяет одновременно выравнивать нагрузку между сателлитами и по длине контактных линий зубчатых зацеплений сателлитов с центральными колесами, при малых осевых габаритах сателлитного узла.

Планетарная передача, содержащая центральные колеса с внешним и внутренним зацеплением, сателлиты и водило, отличающаяся тем, что водило выполнено состоящим из составленного из секторов сателлитного блока и ступицы, причем каждый сектор представляет часть дуги окружности, с одной стороны которого выполнена двузубая, а с другой однозубая вилки, секторы соединены последовательно с помощью шаровой опоры и оси, расположенных перпендикулярно плоскости дуги сектора, обеспечивающих выравнивание нагрузки по длине зубьев зубчатых колес, в средней части каждого сектора расположен сателлитный блок, состоящий из сателлита, оси и подшипника, при этом в промежутках между сателлитами расположены участки узкого шлицевого соединения, имеющего боковые и радиальные зазоры, обеспечивающие самоустановку секторов сателлитного блока между центральными колесами и выравнивание нагрузки между сателлитами, при этом внутренние шлицы расположены в зоне однозубых вилок секторов, а внешние шлицы расположены на внешних поверхностях секторов венца ступицы.