RU2725435C1

RU2725435C1 - Planetary reduction gear

Info

Publication number: RU2725435C1
Application number: RU2019139162A
Authority: RU
Inventors: Федор Иванович Плеханов; Григорий Николаевич Первушин; Владимир Андреевич Васильев
Priority date: 2019-11-29
Filing date: 2019-11-29
Publication date: 2020-07-02

Abstract

FIELD: machine building.SUBSTANCE: invention relates to the machine building. Planetary reduction gear comprises high-speed eccentric shaft (1), satellites with radial holes (2), fixed central wheel with inner teeth of circular or cycloidal profile (3), flanges with radial holes (4) and (5), braces (6) connecting flanges (4), (5), and rollers (7) located freely, movably in holes of pinions (2) and flanges (4), (5). Diameter of rollers (7) is less than diameter of holes of satellites (2) and flanges (4) and (5) by value of eccentricity of high-speed eccentric shaft (1). Satellites (2) are made in form of two disc-free disks located at the ends of fixed central wheel (3), and rollers (7) are conjugated with teeth of fixed central wheel (3), profiles of which are outlined along arc of circle, forming internal engagement, wherein number of rollers (7) and corresponding radial holes in satellites (2) and flanges (4), (5) is one or two less than number of teeth of fixed central wheel (3).EFFECT: reduced cost of planetary gearbox and increased load capacity.1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к зубчатым передачам для сообщения вращательного движения с центральной осью передачи, лежащей внутри основной окружности планетарного колеса, в частности, к планетарным редукторам и может быть использовано в высоконагруженных приводах.The invention relates to gears for communicating rotational motion with the central axis of the gear lying inside the main circumference of the planetary wheel, in particular, planetary gearboxes and can be used in highly loaded drives.

Из уровня техники известна планетарная передача с промежуточными звеньями (RU 2362072 C1, МПК F16H 1/32, F16H 25/06, опубл. 20.07.2009), содержащая эксцентриковый быстроходный вал, тихоходное центральное зубчатое колесо, установленное на выходном валу, центральное колесо-сепаратор, жестко закрепленный в корпусе, ролики, установленные в сепараторе с возможностью перемещения в радиальном направлении, нажимное кольцо, закрепленное на внутреннем кольце подшипника, установленного на эксцентриковом быстроходном валу со смещением относительно оси быстроходного вала, причем зубья тихоходного центрального колеса имеют циклоидальный профиль.The prior art planetary gear with intermediate links (RU 2362072 C1, IPC F16H 1/32, F16H 25/06, publ. 07/20/2009), containing an eccentric high-speed shaft, low-speed central gear mounted on the output shaft, the central wheel a separator rigidly mounted in the housing, rollers mounted in the separator with the ability to move in the radial direction, a pressure ring mounted on the inner ring of the bearing mounted on the eccentric high-speed shaft with an offset relative to the axis of the high-speed shaft, and the teeth of the low-speed central wheel have a cycloidal profile.

Недостатком передачи является ее низкая технологичность, связанная с тем, что неподвижное центральное колесо-сепаратор выполнено с зубьями-перемычками и сложно в изготовлении.The disadvantage of the transmission is its low adaptability, due to the fact that the stationary central wheel-separator is made with jumper teeth and is difficult to manufacture.

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению, принятым в качестве прототипа, признан планетарный редуктор (RU 2460916 C1, МПК F16H 1/32, опубл. 10.09.2012), содержащий быстроходный эксцентриковый вал, сателлиты с внешними эвольвентными зубьями и радиально расположенными отверстиями, неподвижное центральное колесо с внутренними эвольвентными зубьями, фланцы с радиально расположенными отверстиями, соединенные между собой стяжками и связанные жестко с тихоходным валом, ролики, расположенные свободно, подвижно в отверстиях сателлитов и фланцев.The closest technical solution to the claimed invention, adopted as a prototype, is recognized as a planetary gear (RU 2460916 C1, IPC F16H 1/32, publ. 09/10/2012), containing a high-speed eccentric shaft, satellites with external involute teeth and radially located holes, stationary a central wheel with internal involute teeth, flanges with radially located holes, interconnected by couplers and rigidly connected to a low-speed shaft, rollers located freely, movably in the holes of the satellites and flanges.

Недостатками конструкции являются большой объем зуборезных работ и, следовательно, высокая себестоимость, что связано с необходимостью выполнения сателлитов зубчатыми, а также низкая нагрузочная способность редуктора из-за большой концентрации изгибных напряжений в основании эвольвентных зубьев.The design disadvantages are the large volume of gear cutting operations and, therefore, the high cost, due to the need to perform gear gears, as well as the low load capacity of the gearbox due to the high concentration of bending stresses at the base of involute teeth.

Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является снижение себестоимости планетарного редуктора и повышение его нагрузочной способности.The technical problem to which the claimed invention is directed is to reduce the cost of a planetary gearbox and increase its load capacity.

Указанная задача решена тем, что планетарный редуктор содержит быстроходный эксцентриковый вал, сателлиты с радиально расположенными отверстиями, неподвижное центральное колесо с внутренними зубьями, фланцы с радиально расположенными отверстиями, соединенные между собой стяжками и связанные жестко с тихоходным валом, ролики, расположенные свободно, подвижно в отверстиях сателлитов и фланцев. При этом сателлиты выполнены в виде двух не содержащих зубьев дисков, расположенных с торцов неподвижного центрального колеса, а ролики выполнены сопрягающимися с зубьями неподвижного центрального колеса, профили которых очерчены по дуге окружности, и образующими внутреннее зацепление, причем число роликов и соответствующих им радиально расположенных отверстий на один-два меньше числа зубьев неподвижного центрального колеса.This problem is solved in that the planetary gearbox contains a high-speed eccentric shaft, satellites with radially spaced holes, a fixed central wheel with internal teeth, flanges with radially spaced holes, interconnected by couplers and rigidly connected to the low-speed shaft, rollers located freely, movably in satellite holes and flanges. In this case, the satellites are made in the form of two tooth-free disks located at the ends of the fixed central wheel, and the rollers are made mating with the teeth of the fixed central wheel, the profiles of which are outlined in an arc of a circle, and form internal engagement, the number of rollers and their corresponding radially located holes one to two less than the number of teeth of a fixed central wheel.

Положительным техническим результатом, обеспечиваемым раскрытой выше совокупностью признаков устройства, является снижение себестоимости планетарного редуктора за счет выполнения сателлитов в виде дисков, не содержащих зубьев, и использования в качестве зубьев простых в изготовлении роликов, а повышение нагрузочной способности - за счет выполнения зубьев неподвижного центрального колеса с профилями, очерченными по дуге окружности.A positive technical result provided by the set of features of the device disclosed above is a reduction in the cost of a planetary gear due to the implementation of satellites in the form of disks containing no teeth, and the use of rollers that are simple to manufacture as teeth, and an increase in the load capacity due to the implementation of the teeth of a fixed central wheel with profiles outlined in an arc of a circle.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид планетарного редуктора в разрезе, на фиг. 2 - вид по А-А на фиг. 1.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a perspective view of a planetary gearbox, in FIG. 2 is a view along AA in FIG. 1.

Планетарный редуктор имеет следующую конструкцию.Planetary gearbox has the following design.

Редуктор содержит быстроходный эксцентриковый вал 1, сателлиты с радиально расположенными отверстиями 2, неподвижное центральное колесо с внутренними зубьями 3, фланцы с радиально расположенными отверстиями 4 и 5, стяжки 6, ролики 7, подшипники быстроходного эксцентрикового вала 8, подшипники сателлитов 9, подшипники тихоходного вала 10 и корпус 11.The gearbox contains a high-speed eccentric shaft 1, satellites with radially spaced holes 2, a fixed central wheel with internal teeth 3, flanges with radially spaced holes 4 and 5, couplers 6, rollers 7, bearings of the high-speed eccentric shaft 8, bearings of the satellites 9, low-speed shaft bearings 10 and housing 11.

Сателлиты 2 и фланцы 4, 5 выполнены в виде дисков с радиально расположенными отверстиями, диаметр которых больше диаметра роликов 7 на величину эксцентриситета быстроходного эксцентрикового вала 1. Неподвижное центральное колесо 3 выполнено с внутренними зубьями кругового профиля. Число роликов 7 и соответствующих им отверстий сателлитов 2 и фланцев 4, 5 на один-два меньше числа зубьев неподвижного центрального колеса 3. Диаметр отверстий сателлитов 2, в которых располагаются стяжки 6, больше диаметра стяжек 7 не менее чем на два эксцентриситета быстроходного эксцентрикового вала 1. На быстроходном эксцентриковом валу 1 выполнен поперечный паз, позволяющий снизить центробежную силу, вызванную эксцентриситетом.Satellites 2 and flanges 4, 5 are made in the form of disks with radially spaced holes, the diameter of which is larger than the diameter of the rollers 7 by the eccentricity of the high-speed eccentric shaft 1. The fixed central wheel 3 is made with internal teeth of a circular profile. The number of rollers 7 and the corresponding holes of the satellites 2 and flanges 4, 5 is one or two less than the number of teeth of the fixed central wheel 3. The diameter of the holes of the satellites 2 in which the ties 6 are located is greater than the diameter of the ties 7 by at least two eccentricities of the high-speed eccentric shaft 1. A transverse groove is made on the high-speed eccentric shaft 1, which allows to reduce the centrifugal force caused by the eccentricity.

Сателлиты 2 расположены с торцов неподвижного центрального колеса 3. Ролики 7 сопрягаются с цилиндрическими поверхностями отверстий в сателлитах 2 и фланцах 4, 5, а также с зубьями неподвижного центрального колеса 3, образуя внутреннее зацепление.Satellites 2 are located at the ends of the fixed central wheel 3. The rollers 7 mate with the cylindrical surfaces of the holes in the satellites 2 and flanges 4, 5, as well as with the teeth of the fixed central wheel 3, forming an internal engagement.

Сборка планетарного редуктора осуществляется в следующей последовательности.The planetary gear assembly is carried out in the following sequence.

На быстроходный эксцентриковый вал 1 сажается левый его подшипник 8, а в сателлиты 2 - подшипники 9. Левый сателлит 2 сажается посредством подшипника 9 на быстроходный эксцентриковый вал 1. Стяжки 6 вставляются через отверстия в сателлитах 2 в отверстия фланца 5 и фиксируются в нем. Быстроходный эксцентриковый вал 1 в сборе с левым сателлитом 2 сажается посредством подшипника 8 во фланец 5. Неподвижное центральное колесо 3 располагается на быстроходном эксцентриковом валу 1 соосно фланцам 4, 5. Правый сателлит 2 сажается посредством подшипника 9 на быстроходный эксцентриковый вал 1 так, что стяжки 6 располагаются в его отверстиях. Ролики 7 вставляются в отверстия сателлитов 2 и одновременно вводятся в зацепление с зубьями неподвижного центрального колеса 3. Фланец 4 в сборе с подшипником 8 сажается одновременно на быстроходный эксцентриковый вал 1, на стяжки 6 и ролики 7. Собранный таким образом блок деталей вводится осевым перемещение в корпус 11 так, что неподвижное центральное колесо 3 сажается на внутреннюю поверхность корпуса 11 и фиксируется на ней, а жестко соединенный с фланцем 5 тихоходный вал сажается на установленные в корпусе 11 подшипники 10.On the high-speed eccentric shaft 1, its left bearing 8 is seated, and in the satellites 2 - bearings 9. The left satellite 2 is seated by means of the bearing 9 on the high-speed eccentric shaft 1. The couplers 6 are inserted through the holes in the satellites 2 into the holes of the flange 5 and fixed in it. The high-speed eccentric shaft 1 assembled with the left satellite 2 is seated by means of the bearing 8 into the flange 5. The fixed central wheel 3 is located on the high-speed eccentric shaft 1 coaxially with the flanges 4, 5. The right satellite 2 is seated by means of the bearing 9 on the high-speed eccentric shaft 1 so that the couplers 6 are located in its holes. The rollers 7 are inserted into the holes of the satellites 2 and are simultaneously engaged with the teeth of the fixed central wheel 3. The flange 4 assembled with the bearing 8 is seated simultaneously on the high-speed eccentric shaft 1, on the couplers 6 and rollers 7. The assembled block of parts is introduced by axial displacement the housing 11 so that the stationary central wheel 3 is seated on the inner surface of the housing 11 and fixed on it, and a low-speed shaft rigidly connected to the flange 5 is seated on the bearings 10 installed in the housing 11.

Планетарный редуктор работает следующим образом.Planetary gearbox operates as follows.

Вращательное движение передается от быстроходного эксцентрикового вала 1 сателлитам 2, которые перемещаясь в радиальном направлении смещают ролики 7, вводя их в зацепление с зубьями неподвижного центрального колеса 3. Благодаря разнице числа роликов 7 и числа зубьев неподвижного центрального колеса 3 сателлиты 2 совершают вращательное движение относительно неподвижного центрального колеса 3. При этом ролики 7 перекатываются по цилиндрическим поверхностям отверстий сателлитов 2 и фланцев 4, 5, передавая движение от сателлитов 2 фланцам 4, 5 и жестко связанному с ними тихоходному валу.Rotational motion is transmitted from the high-speed eccentric shaft 1 to the satellites 2, which move the rollers 7 in a radial direction, bringing them into engagement with the teeth of the fixed central wheel 3. Due to the difference in the number of rollers 7 and the number of teeth of the fixed central wheel 3, the satellites 2 rotate relative to the fixed the central wheel 3. In this case, the rollers 7 are rolled along the cylindrical surfaces of the holes of the satellites 2 and the flanges 4, 5, transmitting movement from the satellites 2 to the flanges 4, 5 and the low-speed shaft rigidly connected with them.

Планетарный редуктор имеет низкую себестоимость, так как не требует выполнения сателлитов зубчатыми и содержит сравнительно простые в изготовлении детали, а круговой профиль зубьев обеспечивает высокую их изгибную прочность и высокую нагрузочную способность передачи.The planetary gearbox has a low cost, since it does not require the gears to be engaged in gears and contains parts that are relatively simple to manufacture, and the circular profile of the teeth ensures their high flexural strength and high transmission load capacity.

Claims

Планетарный редуктор, содержащий быстроходный эксцентриковый вал, сателлиты с радиально расположенными отверстиями, неподвижное центральное колесо с внутренними зубьями, фланцы с радиально расположенными отверстиями, соединенные между собой стяжками и связанные жестко с тихоходным валом, ролики, расположенные свободно, подвижно в отверстиях сателлитов и фланцев, отличающийся тем, что сателлиты выполнены в виде двух не содержащих зубьев дисков, расположенных с торцов неподвижного центрального колеса, а ролики выполнены сопрягающимися с зубьями неподвижного центрального колеса, профили которых очерчены по дуге окружности, и образующими внутреннее зацепление, причем число роликов и соответствующих им радиально расположенных отверстий на один-два меньше числа зубьев неподвижного центрального колеса.A planetary gearbox containing a high-speed eccentric shaft, satellites with radially spaced holes, a fixed central wheel with internal teeth, flanges with radially spaced holes, interconnected by ties and rigidly connected to a low-speed shaft, rollers located freely, movably in the holes of the satellites and flanges, characterized in that the satellites are made in the form of two teeth-free disks located at the ends of the fixed central wheel, and the rollers are made mating with the teeth of the fixed central wheel, the profiles of which are outlined in an arc of a circle, and forming internal engagement, the number of rollers and their corresponding radially located holes one or two less than the number of teeth of a fixed central wheel.