RU2333404C1 - Planetary drive - Google Patents
Planetary drive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2333404C1 RU2333404C1 RU2007111038/11A RU2007111038A RU2333404C1 RU 2333404 C1 RU2333404 C1 RU 2333404C1 RU 2007111038/11 A RU2007111038/11 A RU 2007111038/11A RU 2007111038 A RU2007111038 A RU 2007111038A RU 2333404 C1 RU2333404 C1 RU 2333404C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- satellites
- carrier
- crowns
- central links
- central
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к механизмам для преобразования вращательного движения, в частности к планетарным механизмам для преобразования вращения их входного водила в сложное вращение выходных сателлитов.The invention relates to mechanisms for converting rotational motion, in particular to planetary mechanisms for converting the rotation of their input carrier into the complex rotation of the output satellites.
Известен планетарный механизм, включающий стойку, поворотное относительно нее водило, несущее поворотный относительно водила одновенцовый сателлит, своим венцом введенный в соответствующую кинематическую пару с одним центральным звеном, соосным водилу и жестко соединенным со стойкой (Кожевников С.Н. Теория механизмов и машин. - М.: Машиностроение, 1969. - С.303, рис.12.9). В этом механизме и одновенцовый сателлит, и единственное центральное звено выполнены в виде цилиндрических зубчатых колес.A planetary mechanism is known, including a rack, a carrier rotatable relative to it, bearing a single-axis satellite rotary relative to a carrier, inserted into its corresponding kinematic pair with one central link, coaxial to the carrier and rigidly connected to the rack (Kozhevnikov S.N. Theory of mechanisms and machines .-- M.: Engineering, 1969. - P.303, Fig. 12.9). In this mechanism, both the single-axis satellite and the only central link are made in the form of cylindrical gears.
Указанный механизм обладает недостатком, заключающимся в том, что он имеет одно единственное выходное звено в виде одновенцового зубчатого сателлита, с которым соединяют исполнительный орган машины, что ограничивает его функциональные возможности и уменьшает эффективность работы.The specified mechanism has the disadvantage that it has one single output link in the form of a single-gear toothed satellite, which is connected to the executive body of the machine, which limits its functionality and reduces work efficiency.
Наиболее близким к заявляемому устройству является планетарный механизм, включающий стойку, поворотное относительно нее водило, несущее поворотные относительно водила неодновенцовые сателлиты, своими венцами введенные в соответствующие кинематические пары с разными центральными звенями, соосными водилу, одно из которых жестко соединено со стойкой, а другое соединено с ней с возможностью поворота (Крайнев А.Ф. Словарь - справочник по механизмам. - М.: Машиностроение, 1981. - С.233, 234, 235). В этом механизме и неодновенцовые сателлиты, и центральные звенья выполнены в виде цилиндрических зубчатых колес, которые введены в зубчатые кинематические пары. Неодновенцовые сателлиты размещены на нескольких лопастях водила. В этом механизме, принятом за прототип, в принципе, выходными могут быть сателлиты и поворотное центральное звено. Однако исполнительные органы машины, скрепленные с этими выходными звеньями, будут совершать известные или планетарные вращения относительно осей сателлитов на лопастях водила или обычное вращение относительно неподвижной оси - оси центральных звеньев и водила. Этот недостаток ограничивает функциональные возможности такого механизма машины и уменьшает эффективность ее действия.Closest to the claimed device is a planetary mechanism including a rack, a carrier rotatable relative to it, bearing non-identical satellites rotatable relative to a carrier, inserted into their respective kinematic pairs with different central links, aligned with the carrier, one of which is rigidly connected to the rack, and the other is connected with it with the possibility of rotation (Krainev AF Dictionary - a guide to the mechanisms. - M .: Mechanical Engineering, 1981. - S.233, 234, 235). In this mechanism, both non-identical satellites and central links are made in the form of cylindrical gears, which are introduced into the kinematic gear pairs. Non-identical satellites are placed on several carrier blades. In this mechanism, adopted as a prototype, in principle, satellites and a rotary central link can be output. However, the executive bodies of the machine, bonded to these output links, will perform known or planetary rotations relative to the axes of the satellites on the blades of the carrier or normal rotation relative to the fixed axis - the axis of the central links and the carrier. This drawback limits the functionality of such a machine mechanism and reduces its effectiveness.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является расширение функциональных возможностей механизма и увеличение эффективности его действия за счет реализации одновременного переносного поворота вместе с водилом и относительного поворота вокруг осей сателлитов на водиле одного или нескольких неодновенцовых сателлитов с одинаковыми или разными скоростями венцов в одном и том же или в разных направлениях, что приводит к расширению области использования механизма.The problem to which the invention is directed is to expand the functionality of the mechanism and increase its effectiveness by implementing simultaneous portable rotation with the carrier and relative rotation around the satellite axes on the carrier of one or more non-identical satellites with the same or different crown speeds in the same volume or in different directions, which leads to the expansion of the scope of use of the mechanism.
Технический результат достигается за счет того, что в планетапном механизме, включающем стойку, поворотное относительно нее водило, несущее поворотные относительно водила неодновенцовые сателлиты, своими венцами введенные в соответствующие кинематические пары с разными центральными звеньями, соосными водилу, одно из которых жестко скреплено со стойкой, все остальные центральные звенья также жестко соединены со стойкой, а все венцы сателлитов выполнены раздельными с возможностью поворота друг относительно друга.The technical result is achieved due to the fact that in the planetary mechanism, including the rack, the carrier rotated relative to it, bearing the rotary relative to the carrier non-identical satellites, with their crowns inserted into the corresponding kinematic pairs with different central links, aligned with the carrier, one of which is rigidly attached to the rack, all other central links are also rigidly connected to the rack, and all the crowns of the satellites are made separate with the possibility of rotation relative to each other.
Новым по сравнению с прототипом в предложенном устройстве является:New in comparison with the prototype in the proposed device is:
- наличие новой связи между элементами:- the presence of a new relationship between the elements:
все центральные звенья жестко соединены со стойкой, что обеспечивает возможность реализации независимого соосного вращения с одинаковыми или разными скоростями, в одну или в разные стороны нескольких групп исполнительных органов, скрепленных с венцами одного или нескольких сателлитов;all central links are rigidly connected to the rack, which makes it possible to realize independent coaxial rotation at the same or different speeds, to one or different sides of several groups of actuators, fastened to the crowns of one or more satellites;
- наличие новой формы выполнения элементов:- the presence of a new form of execution of elements:
все венцы сателлитов выполнены раздельными с возможностью поворота друг относительно друга, что также обеспечивает возможность реализации указанного выше соосного вращения нескольких групп (по количеству неодновенцовых сателлитов, установленных на соответствующих лопастях водила) исполнительных органов, скрепленных каждый со своим венцом сателлитов.all satellites crowns are made separate with the possibility of rotation relative to each other, which also makes it possible to realize the above coaxial rotation of several groups (according to the number of non-identical satellites mounted on the respective carrier blades) of the executive bodies, each fastened with its own satellite crown.
Таким образом, по мнению авторов, предложение является новым по сравнению с прототипом, так как оно не известно из уровня техники.Thus, according to the authors, the proposal is new in comparison with the prototype, since it is not known from the prior art.
Предложение, по мнению авторов, имеет изобретательский уровень, так как оно для специалиста явным образом не следует из уровня техники и не может быть разработано с использованием известных методов, методик, правил и приемов расчета, проектирования и конструирования машин и их механизмов.The proposal, according to the authors, has an inventive step, since it does not explicitly follow the prior art for a specialist and cannot be developed using well-known methods, techniques, rules and methods of calculation, design and construction of machines and their mechanisms.
Предложенное техническое решение иллюстрируется структурными схемами, где на фиг.1 представлен планетарный механизм с однолопастным водилом и соответственно с одним сателлитом, выполненным двухвенцовым, с венцами в виде зубчатых цилиндрических колес, с двумя такими же центральными звеньями с внутренними зубьями, введенными каждое со своим венцом в соответствующие зубчатые кинематические пары (зацепления); на фиг.2 - то же, с двухлопастным водилом и соответственно с двумя двухвенцовыми зубчатыми цилиндрическими сателлитами, одним центральным колесом с внутреними и одним - с внешними зубьями; на фиг.3 - то же, с водилом, имеющим две и более лопасти и, соответственно, с двумя и более (то же на фиг.4, 5, 6) двухвенцовыми зубчатыми цилиндрическими сателлитами, с двумя центральными колесами с внешними зубьями; на фиг.4 - то же, с трехвенцовыми зубчатыми цилиндрическими сателлитами, двумя центральными колесами внешнего и одним - внутреннего зацепления; на фиг.5 - то же, с трехвенцовыми сателлитами с зубчатым цилиндрическим, звездчатым и катковым венцами, введенными в зубчатую, цепную и катковую кинематические пары с соответствующими центральными звеньями (колесом с внешними зубьями, звездочкой и катком); на фиг.6 - то же, с четырехвенцовыми сателлитами с зубчатым цилиндрическим, звездчатым, шкивным и катковым венцами, введенными в зубчатую, цепную, ременную и катковую кинематические пары с соответствующими центральными звеньями (колесом с внутренними зубьями, звездочкой, шкивом и катком).The proposed technical solution is illustrated by structural diagrams, in which Fig. 1 shows a planetary mechanism with a single-blade carrier and, accordingly, with one satellite made of two-crown gears, with rims in the form of gear cylindrical wheels, with two same central links with internal teeth, each entered with its own rim in the corresponding gear kinematic pairs (gears); figure 2 - the same, with a two-blade carrier and, accordingly, with two twin-crown gear cylindrical satellites, one Central wheel with internal and one with external teeth; figure 3 - the same, with a carrier having two or more blades and, accordingly, with two or more (the same in figure 4, 5, 6) twin-crowned gear cylindrical satellites, with two central wheels with external teeth; figure 4 - the same, with tri-crown gear cylindrical satellites, two central wheels of the outer and one of the internal gears; figure 5 - the same, with tri-crown satellites with gear cylindrical, star and roller rims introduced into the gear, chain and roller kinematic pairs with the corresponding Central links (a wheel with external teeth, asterisk and roller); Fig.6 is the same, with four-crowned satellites with gear cylindrical, star, pulley and roller rims introduced into the gear, chain, belt and roller kinematic pairs with the corresponding central links (wheel with internal teeth, asterisk, pulley and roller).
Согласно предложению (фиг.1-6) планетарный механизм включает в себя стойку 1 и поворотное относительно стойки водило 2, выполненное с одной (фиг.1) или с несколькими (фиг.2-6) лопастями с пальцем 3 на конце каждой лопасти. Выполнение водила 2 с двумя, тремя и большим количеством лопастей реализует положительные свойства многопоточности и замкнутости механизма по сравнению с однолопастным водилом. Водило 2 на конце каждой своей лопасти несет поворотный относительно себя неодновенцовый (с венцами 5...8) сателлит. Каждый из венцов 5...8 этих сателлитов с помощью подшипников установлен на пальце 3 каждой лопасти водила. Количество венцов 5...8 сателлита составляет два (фиг.1, 2, 3), три (фиг.4, 5), четыре (фиг.6) и более в зависимости от свойств объектов окружающей среды, на которые воздействуют исполнительные органы 4, скрепленные с указанными венцами 5...8 (исполнительные органы обозначены условно в виде лопастей некоторого смесителя). Венец 5...8 сателлита выполнен в виде цилиндрического (фиг.1, 2, 3, 4 и др.) или винтозубчатого, или конического, или червячного, или другого колеса, червяка 5, или звездочки 6 (фиг.5), или катка 7 цилиндрической (фиг.5, 6) и другой формы, или шкива 8 (фиг.6), или звеньев других передач в зависимости от требуемых режимов работы машины с планетарным механизмом - скоростей вращения исполнительных органов, моментов сил на них и пр. Каждым своим венцом 5...8 все сателлиты введены в соответствующие кинематические пары с разными центральными звеньями 9...14 (каждый венец - со своим центральным звеном 9...14). Все центральные звенья 9...14 установлены в механизме соосно водилу 2. Центральные звенья (ЦЗ) 9...14 выполнены соответственно выполнению венцов 5...8 сателлитов так, чтобы они могли образовать кинематическую пару: зубчатую (ЦЗ - зубчатые колеса с внутренними 9 или с внешними 10 зубьями), цепную (ЦЗ - звездочки 11), ременную (ЦЗ - шкивы 12), катковую (ЦЗ - катки с внутренними 13 или с внешними 14 контактными поверхностями). Звенья 11 в виде звездочек связаны цепями 14, в виде шкивов 12 - ремнями 15. Соотношение размеров венцов 5...8 сателлитов и соответствующих центральных звеньев 9...14 приняты такими, чтобы обеспечить требуемые соотношения скоростей вращения водила 2 и венцов 5...8 с исполнительными органами 4. Все центральные звенья 9...14 механизма жестко соединены со стойкой 1, неподвижны. Все венцы 5...8 сателлитов выполнены раздельными, не скрепленными друг с другом, с возможностью поворота друг относительно друга.According to the proposal (Figs. 1-6), the planetary mechanism includes a
Предложенный планетарный механизм работает следующим образом. Приводят во вращение водило 2 с одной или несколькими лопастями и их пальцами 3 относительно стойки 1 механизма (фиг.1-6). При этом вместе с водилом 2 приводят в переносное вращение относительно оси водила 2 (центральной оси) все неодновенцовые (с венцами 5...8) сателлиты, размещенные на пальцах 3 лопастей водила 2. При взаимодействии с центральными звеньями (9, или 10, или 11, или 12, или 13) непосредственным зацеплением 5-9 и 5-10, или зацеплением 6-11 с помощью цепи 14 (фиг.5, 6), или непосредственным сцеплением 7-13 (фиг.5, 6), или сцеплением 8-12 с помощью ремня 15 (фиг.6) соответствующие независимые друг относительно друга венцы 5...8 сателлитов с исполнительными органами 4 приводят в поворотное движение (относительный поворот) относительно пальцев 3 на лопастях водила 2. Этот относительный поворот осуществляют с одинаковыми или разными скоростями в зависимости от соотношения размеров венцов 5...8 и центральных звеньев 9...14. При этом поворот осуществляют в одну и ту же сторону (венцы 5 на фиг.1, венцы 5 на фиг.3, но в другую, чем на фиг.1, сторону, два первых слева венца 5 на фиг.4, два первых слева венца 5 и 6 на фиг.5, три последних справа венца 6, 8, 7 на фиг.6) или в разные стороны (венцы 5 на фиг.2, правый венец на фиг.4 и 5 по отношению к двум, слева от него, левый венец на фиг.6 по отношению к трем, справа от него). При разном выполнении венцов 5...8, соответствующих центральных звеньев 9...14 (и их связей с венцами 5...8) реализуют различные движущие силы и их моменты на исполнительных органах 4, скрепленных с венцами 5...8. При наложении друг на друга переносного поворота одновременно всех неодновенцовых (с венцами 5...8) сателлитов и относительного поворота их венцов 5...8, каждого со своей скоростью и в том или другом направлении, осуществляют сложное вращательное движение каждого из исполнительных органов 4 с траекторией их движения, эффективной для многих технологических процессов (для перемешивания компонентов разных смесей и т.п.). При этом функциональные возможности устройства расширяются, а эффективность его использования увеличивается за счет разного количества сателлитов и их венцов 5...8 с исполнительными органами 4, вращения последних в одну и ту же, или в разные стороны, с одинаковыми или разными скоростями, с одинаковыми или разными силами на них. Так, при использовании предложенного планетарного механизма в приводе смесителя:The proposed planetary mechanism operates as follows. Bring the
в случае небольшого поперечного размера емкости, в которой осуществляют перемешивание, целесообразно использовать устройство с одним неодновенцовым сателлитом, и наоборот;in the case of a small transverse size of the container in which the mixing is carried out, it is advisable to use a device with one non-identical satellite, and vice versa;
в случае небольшой глубины этой емкости целесообразно использовать устройство с двухвенцовым сателлитом, и наоборот, увеличивая количество венцов по мере увеличения указанной глубины;in the case of a shallow depth of this capacity, it is advisable to use a device with a two-crown satellite, and vice versa, increasing the number of crowns as the specified depth increases;
в случае, когда компоненты смеси оказывают небольшое сопротивление перемешиванию, целесообразно использовать венцы сателлитов и центральные звенья в виде катков или шкивов с ремнями, передающими меньшие силы, а в противном случае - в виде зубчатых колес или звездочек с цепями;in the case when the components of the mixture have little resistance to mixing, it is advisable to use the crowns of the satellites and the central links in the form of rollers or pulleys with belts that transmit less force, and otherwise - in the form of gears or sprockets with chains;
в случае, когда слой компонентов смеси небольшой, целесообразно использовать сателлиты с венцами, вращающимися в одну и ту же сторону, с одинаковыми скоростями, а в противном случае - в разные стороны и/или с разными скоростями;in the case when the layer of the mixture components is small, it is advisable to use satellites with crowns rotating in the same direction, with the same speeds, and otherwise - in different directions and / or with different speeds;
при весьма большом слое компонентов смеси целесообразно использовать устройство, у которого первый венец вращается медленнее всего в одну сторону, второй сателлит вращается в ту же сторону, но быстрее, третий сателлит вращается в другую сторону, но медленнее, четвертый - побыстрее и т.д.;with a very large layer of mixture components, it is advisable to use a device in which the first crown rotates slower in only one direction, the second satellite rotates in the same direction, but faster, the third satellite rotates in the other direction, but slower, the fourth - faster, etc. ;
в случае чрезвычайно большого слоя компонентов смеси целесообразно использовать выполнение венцов сателлитов и соответствующих центральных звеньев в виде звеньев, образующих передачи с пересекающимися или перекрещивающимися осями (в виде цилиндрических колес винтозубых передач, в виде конических колес, в виде червяков и червячных колес и т.д.).in the case of an extremely large layer of mixture components, it is advisable to use the crowns of the satellites and the corresponding central links in the form of links forming gears with intersecting or intersecting axes (in the form of spur gears, in the form of bevel wheels, in the form of worms and worm wheels, etc. .).
Таким образом, предложение реализует широкий спектр функциональных возможностей и увеличивает эффективность использования устройства для достижения декларируемого технического результата.Thus, the proposal implements a wide range of functionality and increases the efficiency of using the device to achieve the declared technical result.
Предложенный планетарный механизм спроектирован и выполнен на кафедре "Теория механизмов и робототехнические системы" Петербургского государственного университета путей сообщения. Он имеет одно водило и двухвенцовый зубчатый цилиндрический сателлит, введенный своими венцами в зубчатые кинематические пары с центральными неподвижными звеньями, выполненными в виде зубчатых цилиндрических колес, одно с внешними, а другое - с внутренними зубьями. Устройство продемонстрировало свою работоспособность при вращении венцов сателлита в разные стороны с различными скоростями. Таким образом, предложение, по мнению авторов, имеет промышленную применимость.The proposed planetary mechanism was designed and implemented at the Department of Mechanism Theory and Robotic Systems, St. Petersburg State University of Railway Engineering. It has one carrier and a two-crown gear cylindrical satellite inserted with its crowns into gear kinematic pairs with central fixed links made in the form of gear cylindrical wheels, one with external and the other with internal teeth. The device has demonstrated its operability by rotating the satellite rims in different directions at different speeds. Thus, the proposal, according to the authors, has industrial applicability.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007111038/11A RU2333404C1 (en) | 2007-03-26 | 2007-03-26 | Planetary drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007111038/11A RU2333404C1 (en) | 2007-03-26 | 2007-03-26 | Planetary drive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2333404C1 true RU2333404C1 (en) | 2008-09-10 |
Family
ID=39866983
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007111038/11A RU2333404C1 (en) | 2007-03-26 | 2007-03-26 | Planetary drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2333404C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2646982C1 (en) * | 2017-02-07 | 2018-03-12 | Александр Тихонович Зыбин | Planetary gearbox |
-
2007
- 2007-03-26 RU RU2007111038/11A patent/RU2333404C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2646982C1 (en) * | 2017-02-07 | 2018-03-12 | Александр Тихонович Зыбин | Planetary gearbox |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101304086B1 (en) | Two axes reversed rotational planet gear reducer | |
RU2013111784A (en) | MOTOR AND TRANSMITTING MOVEMENT ASSEMBLY, IN PARTICULAR, FOR HYDRO-WING AIRCRAFT | |
RU2019143738A (en) | SCREW FOR HANDLING AIRCRAFT | |
RU2333404C1 (en) | Planetary drive | |
RU2015106852A (en) | DRIVE OF THE EXECUTIVE FLIGHT MANAGEMENT MECHANISM | |
EA201001210A1 (en) | TWO-SPEED PLANETARY-GIANT REDUCER | |
JP2010149270A (en) | Robot hand | |
JP2017067158A (en) | Speed reduction mechanism | |
RU2016136415A (en) | TURBINE POWER INSTALLATION | |
EP3322917B1 (en) | Rotational speed reducer | |
RU2016112573A (en) | GEAR ROTARY ENGINE FOR USING A COMPRESSIBLE MEDIA DRIVE | |
RU2714990C1 (en) | Planetary reduction gear | |
RU2491454C1 (en) | Planetary pin drive | |
RU2787260C1 (en) | Four satellite planetary gear with four output shafts | |
RU2535369C1 (en) | Double cycloidal gear reducer | |
RU2706764C1 (en) | Double-flow reduction gear | |
JP6571962B2 (en) | Gear mechanism for taking output freely in multiple directions | |
RU2694003C1 (en) | Planetary reduction gear | |
RU2766721C1 (en) | Reducer of upper and lower extremities of exoskeleton | |
RU2719740C1 (en) | Planetary reduction gear with double satellites | |
JP2016118232A (en) | Power transmission device | |
RU2347718C2 (en) | Rdw-2 (versions) | |
BG112190A (en) | Modified planetary reduction gear | |
RU186074U1 (en) | CYCLOIDAL REDUCER | |
JP2017198244A5 (en) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090327 |