RU84489U1 - PLANETARY REDUCTOR - Google Patents

Abstract

1. Планетарный редуктор, содержащий установленные в корпусе два неподвижных зубчатых колеса с внутренним зацеплением, сателлиты, размещенные в водилах и вращающиеся внутри этих колес и вокруг шестерен на подшипниках качения, закрепленных на быстроходном валу и водиле, отличающийся тем, что корпус редуктора цилиндрический, вокруг быстроходного вала вращаются три сателлита, находящиеся в зацеплении с первым неподвижным колесом, и они установлены в первом водиле, содержащем шестерню, находящуюся в зацеплении с тремя сателлитами, лежащими на равных расстояниях друг от друга и вращающимися внутри второго неподвижного колеса, при этом первое водило опирается через подшипник на торцевой участок крышки быстроходного вала и входит в подшипник торцевого отверстия второго водила, жестко связанного с тихоходным валом. ! 2. Редуктор по п.1, отличающийся тем, что зубчатое колесо первого водила выполнено отдельно и крепится к цилиндрической части крышки редуктора с помощью шпилек, а второе неподвижное зубчатое колесо для второго водила выполнено в цилиндре корпуса редуктора. ! 3. Редуктор по п.1, отличающийся тем, что оси трех сателлитов, вращающихся внутри второго неподвижного зубчатого колеса, установлены в сдвоенных двухрядных роликовых подшипниках. ! 4. Редуктор по п.1, отличающийся тем, что его передаточное число равно 24÷40, а тихоходный вал вращается со скоростью 20÷40 об/мин и максимальный момент на тихоходном валу составляет не более 7000 Нм.1. A planetary gearbox containing two stationary gears with internal gears installed in the housing, satellites located in the carriers and rotating inside these wheels and around gears on rolling bearings mounted on a high-speed shaft and carrier, characterized in that the gear housing is cylindrical around three satellites engaged with the first fixed wheel rotate the high-speed shaft, and they are installed in the first carrier containing the gear meshed with three satellites lying and equidistant from each other and rotating inside the second stator, wherein the first carrier is supported through a bearing on an end portion of the cover speed shaft and bearing part of the end opening of the second carrier is rigidly connected with the low-speed shaft. ! 2. The gearbox according to claim 1, characterized in that the gear of the first carrier is made separately and is attached to the cylindrical part of the gearbox cover using studs, and the second stationary gear for the second carrier is made in the cylinder of the gearbox housing. ! 3. The gearbox according to claim 1, characterized in that the axes of the three satellites rotating inside the second stationary gear wheel are mounted in dual double row roller bearings. ! 4. The gearbox according to claim 1, characterized in that its gear ratio is 24–40, and the low-speed shaft rotates at a speed of 20–40 rpm and the maximum torque on the low-speed shaft is not more than 7000 Nm.

Description

Полезная модель относится к устройствам, обеспечивающим нормальную эксплуатацию машин и агрегатов, и может быть использована в приводах прокатных станов металлургического оборудования.The utility model relates to devices that ensure the normal operation of machines and assemblies, and can be used in drives of rolling mills of metallurgical equipment.

Для понижения угловых скоростей и, соответственно, повышения крутящих моментов, передаваемых от приводов (электродвигателей, генераторов, и других устройств), широко используются различные редукторы (чаще всего зубчатые): двух - и многоступенчатые, червячные, соосные, планетарные и др. Планетарные передачи описаны, например, в БСЭ, 3-е изд., М., 1975, т.19, с.619-620. Основное достоинство планетарных редукторов - высокие передаточные отношения при относительно малых габаритах устройства.To reduce angular velocities and, accordingly, increase the torques transmitted from the drives (electric motors, generators, and other devices), various gearboxes (most often gear) are widely used: two-and multi-stage, worm, coaxial, planetary, etc. Planetary gears are described, for example, in TSB, 3rd ed., M., 1975, v. 19, pp. 619-620. The main advantage of planetary gearboxes is high gear ratios with relatively small dimensions of the device.

Известен планетарный привод, содержащий два одноименных центральных колеса, одно из которых заторможено, снабженный установленными на водиле двигателями двойного вращения, в каждом из которых ротор и статор связаны с соответствующими сателлитами, взаимодействующими с разными центральными колесами (см. а.с. СССР №970013, кл. F16H 3/72, опубл. в БИ №42, 1982 г.). Недостатком устройства является сложность его конструкции, что повышает производственные затраты.A planetary drive is known, containing two central wheels of the same name, one of which is braked, equipped with double-rotation engines mounted on the carrier, in each of which the rotor and stator are connected to the respective satellites interacting with different central wheels (see USSR AS No. 970013 , CL F16H 3/72, published in BI No. 42, 1982). The disadvantage of this device is the complexity of its design, which increases production costs.

Наиболее близким аналогом к заявляемому устройству является планетарный редуктор (зубчатая передача), схема которого приведена А.Ф.Крайнева «Словарь-справочник по механизмам», М., «Машиностроение», 1987, с.289-290, рис.«зк».The closest analogue to the claimed device is a planetary gear (gear), a diagram of which is given by A.F. Krainev “Dictionary-reference book on mechanisms”, M., “Mechanical Engineering”, 1987, p. 289-290, fig. “Zk” .

Этот редуктор содержит установленные в корпусе два неподвижных зубчатых колеса с внутренним зацеплением, сателлиты, размещенные в водилах и вращающиеся внутри этих колес, а также подшипники качения и характеризуется тем, что сателлиты вращаются вокруг шестерен, закрепленных на быстроходном валу и водиле. Однако у известного планетарного редуктора неопределенны основные его параметры (например, передаточное отношение), а также количество его сателлитов и тип подшипников, что при реализации этого устройства может привести к относительно малой его работоспособности, приводящей к неизбежному повышению производственных затрат.This gearbox contains two fixed gears with internal gears installed in the housing, satellites located in the carriers and rotating inside these wheels, as well as rolling bearings and is characterized by the fact that the satellites rotate around gears mounted on the high-speed shaft and the carrier. However, for a known planetary gearbox, its main parameters are uncertain (for example, gear ratio), as well as the number of its satellites and the type of bearings, which, when implementing this device, can lead to its relatively low working capacity, leading to an inevitable increase in production costs.

Технической задачей настоящей полезной модели является снижение производственных затрат за счет повышения надежности и долговечности редуктора.The technical task of this utility model is to reduce production costs by increasing the reliability and durability of the gearbox.

Для решения этой задачи предлагаемый планетарный редуктор содержит установленные в корпусе два неподвижных зубчатых колеса с внутренним зацеплением, сателлиты, размещенные в водилах и вращающиеся внутри этих колес и вокруг шестерен, закрепленных на быстроходном валу и водиле, а также подшипники качения; корпус редуктора - цилиндрический, вокруг быстроходного вала вращаются три сателлита, лежащие на равных расстояниях друг от друга и находящиеся в зацеплении с первым неподвижным колесом, и они установлены в первом водиле, содержащем шестерню, находящуюся в зацеплении с тремя сателлитами, лежащими на равных расстояниях друг от друга и вращающиеся внутри второго неподвижного колеса, при этом первое водило опирается через подшипник на торцевой участок быстроходного вала и входит в подшипник торцевого отверстия второго водила, жестко связанного с тихоходным валом; оси трех сателлитов, вращающиеся внутри второго неподвижного зубчатого колеса, установлены в сдвоенных двухрядных роликовых подшипниках, передаточное число редуктора может быть равным 24÷40, а тихоходный вал может вращаться со скоростью 20÷40 об/мин.To solve this problem, the proposed planetary gear contains two fixed gears with internal gears installed in the housing, satellites located in the carriers and rotating inside these wheels and around gears mounted on the high-speed shaft and carrier, as well as rolling bearings; the gear case is cylindrical, three satellites rotate around the high-speed shaft, lying at equal distances from each other and meshed with the first fixed wheel, and they are installed in the first carrier containing the gear gear meshed with three satellites lying at equal distances to each other from each other and rotating inside the second fixed wheel, while the first carrier rests through the bearing on the end section of the high-speed shaft and enters the bearing of the end hole of the second carrier, tightly connected a little with a slow shaft; the axles of the three satellites rotating inside the second stationary gear wheel are mounted in double double row roller bearings, the gear ratio of the gearbox can be 24–40, and the low-speed shaft can rotate at a speed of 20–40 rpm.

Сущность заявляемого технического решения заключается в разработке планетарного редуктора относительно несложной конструкции, обладающего надежностью и долговечностью эксплуатации, предназначенного для приводов металлургического оборудования, например, для приемных рольгангов электросталеплавильного цеха ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».The essence of the proposed technical solution lies in the development of a planetary gearbox with a relatively simple design, having reliability and durability, designed for drives of metallurgical equipment, for example, for receiving roller tables of the electric steel-smelting shop of OJSC Magnitogorsk Iron and Steel Works.

На фиг.1 показан разрез предлагаемого редуктора по его осевой диаметральной плоскости.Figure 1 shows a section of the proposed gearbox along its axial diametrical plane.

Корпус редуктора состоит из полого цилиндра 2 с торцевыми крышками 4 и крышкой, состоящей из двух частей 1 и 3, жестко соединенных между собой. В центре крышки 3 выполнено отверстие, в котором установлен быстроходный вал-шестерня 5. Вал-шестерня, посаженная на шарикоподшипниках 16 и 17 установленных в торцах первого водила 9, вращает три зубчатых сателлита 6 с двухрядными роликоподшипниками 7, установленных на осях 8, зафиксированных винтами 19 с первым водилом 9 и вращающиеся в первом зубчатом колесе 10 с внутренним зацеплением, установленным в цилиндрической части 1 крышки редуктора с помощь штифтов 11. В торцевой части 3 крышки редуктора установлен шарикоподшипник 12 для торцевого участка водила 9.The gearbox housing consists of a hollow cylinder 2 with end caps 4 and a cover consisting of two parts 1 and 3, rigidly interconnected. A hole is made in the center of the cover 3 in which a high-speed pinion shaft 5 is mounted. A pinion shaft mounted on ball bearings 16 and 17 installed at the ends of the first carrier 9 rotates three gear satellites 6 with double-row roller bearings 7 mounted on axles 8 fixed by screws 19 with the first carrier 9 and rotating in the first gear wheel 10 with internal gear installed in the cylindrical part 1 of the gearbox cover using pins 11. A ball bearing 12 is installed in the end part 3 of the gearbox cover for the end portion drove 9.

На оси 13 первого водила 9 выполнена шестерня 14, вокруг которой вращаются три зубчатых сателлита 15, установленные на двух двухрядных роликоподшипниках 18, в отверстия которых входят оси 20, зафиксированные винтами 19 со вторым водилом 21 и вращающиеся во втором колесе 22 с внутренним зубчатым зацеплением, выполненным в цилиндре 2 корпуса редуктора.A gear 14 is made on the axis 13 of the first carrier 9, around which three gear satellites 15 rotate, mounted on two double-row roller bearings 18, the holes of which enter the axles 20, fixed by screws 19 with the second carrier 21 and rotating in the second wheel 22 with internal gearing, made in the cylinder 2 of the gear housing.

В цилиндре 2 корпуса редуктора установлен шарикоподшипник 28 для торцевого участка водила 21, так же, в торцевом отверстии этого водила установлен шарикоподшипник 23, в отверстие которого входит торцевой участок 24 оси 13 первого водила. Ось 25 второго водила является тихоходным валом редуктора; она установлена в шарикоподшипнике 26, размещенном в осевом отверстии крышки 4 редуктора, и которая с помощью шпонки 27 соединяется с валом приемного рольганга.A ball bearing 28 is installed in the cylinder 2 of the gearbox housing for the end section of the carrier 21, in the same way, a ball bearing 23 is installed in the end hole of this carrier, the hole of which includes the end section 24 of the axis 13 of the first carrier. Axis 25 of the second carrier is a low-speed shaft of the gearbox; it is installed in a ball bearing 26, placed in the axial hole of the gearbox cover 4, and which is connected to the receiving roller table using a key 27.

При работе редуктора первое снижение числа оборотов вала электродвигателя или другого устройства осуществляется через вал-шестерню 5 и сателлиты первого водила, а окончательное установление требуемого числа оборотов тихоходного вала осуществляется сателлитами второго водила, причем направления вращения этого вала и двигателя совпадают.When the gearbox is operating, the first reduction in the number of revolutions of the shaft of the electric motor or other device is carried out through the pinion shaft 5 and the satellites of the first carrier, and the final determination of the required number of revolutions of the low-speed shaft is carried out by the satellites of the second carrier, and the directions of rotation of this shaft and the motor coincide.

Основные габариты редуктора: наружный диаметр цилиндра корпуса, установленного на плите-основании - D, длина цилиндра - Е, длина корпуса редуктора - L, диаметр тихоходного вала - d.The main dimensions of the gearbox: the outer diameter of the cylinder of the housing mounted on the base plate is D, the length of the cylinder is E, the length of the gear housing is L, the diameter of the slow shaft is d.

Опытную проверку заявляемой полезной модели осуществляли в электросталеплавильном цехе ЭСПЦ ОАО «ММК». С этой целью испытывались конструктивные варианты планетарного редуктора с тремя сателлитами обоих водил, установленными в первом и во втором неподвижном зубчатом колесе, а также со всеми шарикоподшипниками и с роликовыми двухрядными подшипниками. Результаты опытов оценивали по работоспособности редуктора и по величине производственных затрат.An experimental verification of the claimed utility model was carried out in the electric steel-smelting shop of ESPC OJSC MMK. For this purpose, constructive variants of a planetary gearbox with three satellites of both carriers mounted in the first and second stationary gear wheels, as well as with all ball bearings and double-row roller bearings, were tested. The results of the experiments were evaluated by the efficiency of the gearbox and the value of production costs.

Наилучшие результаты (максимальная длительность работы при минимальных затратах) получены с использованием предлагаемого редуктора. Другие варианты его исполнения ухудшали достигнутые показатели.The best results (maximum operating time at minimum cost) were obtained using the proposed gearbox. Other options for its execution worsened the achieved indicators.

Устройство, выбранное в качестве ближайшего аналога (см. выше), в опытах не проверялось ввиду неопределенности его параметров. Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известным объектом.The device selected as the closest analogue (see above) was not tested in the experiments due to the uncertainty of its parameters. Thus, an experimental verification confirmed the acceptability of the technical solution found to achieve the goal and its advantage over a known object.

Технико-экономические исследования показали, что использование настоящей полезной модели в приводе рольганга ЭСПЦ ОАО «ММК» повышает работоспособность редуктора (по сравнению с ранее использовавшимся цилиндрическим трехступенчатым) почти в 1,5 раза при одновременном сокращении производственных затрат на 12÷17%.Technical and economic studies have shown that the use of this utility model in the drive of the roller conveyor of the ESPC OJSC MMK increases the efficiency of the gearbox (compared to the previously used three-stage cylindrical) by almost 1.5 times while reducing production costs by 12–17%.

Пример конкретного выполненияConcrete example

Планетарный редуктор привода рольганга ЭСПЦ имеет вид, показанный на фиг.1.The planetary gear drive roller conveyor ESPC has the form shown in figure 1.

Параметры редуктора D=425 мм, Е=177 мм, L=393 мм, d=100 мм. Сателлиты водил установлены в роликовых двухрядных подшипниках.Gearbox parameters D = 425 mm, E = 177 mm, L = 393 mm, d = 100 mm. The satellites were mounted in double-row roller bearings.

Передаточное число редуктора i=31,2; вращающий момент на тихоходном валу - 7000 Нм; количество оборотов тихоходного вала - 27 об/мин.Gear ratio of gear i = 31.2; torque on a low-speed shaft - 7000 Nm; the number of revolutions of the low-speed shaft - 27 rpm.

Claims (4)

1. Планетарный редуктор, содержащий установленные в корпусе два неподвижных зубчатых колеса с внутренним зацеплением, сателлиты, размещенные в водилах и вращающиеся внутри этих колес и вокруг шестерен на подшипниках качения, закрепленных на быстроходном валу и водиле, отличающийся тем, что корпус редуктора цилиндрический, вокруг быстроходного вала вращаются три сателлита, находящиеся в зацеплении с первым неподвижным колесом, и они установлены в первом водиле, содержащем шестерню, находящуюся в зацеплении с тремя сателлитами, лежащими на равных расстояниях друг от друга и вращающимися внутри второго неподвижного колеса, при этом первое водило опирается через подшипник на торцевой участок крышки быстроходного вала и входит в подшипник торцевого отверстия второго водила, жестко связанного с тихоходным валом.1. A planetary gearbox containing two stationary gears with internal gears installed in the housing, satellites located in the carriers and rotating inside these wheels and around gears on rolling bearings mounted on a high-speed shaft and carrier, characterized in that the gear housing is cylindrical around three satellites engaged with the first fixed wheel rotate the high-speed shaft, and they are installed in the first carrier containing the gear meshed with three satellites lying and equidistant from each other and rotating inside the second stator, wherein the first carrier is supported through a bearing on an end portion of the cover speed shaft and bearing part of the end opening of the second carrier is rigidly connected with the low-speed shaft. 2. Редуктор по п.1, отличающийся тем, что зубчатое колесо первого водила выполнено отдельно и крепится к цилиндрической части крышки редуктора с помощью шпилек, а второе неподвижное зубчатое колесо для второго водила выполнено в цилиндре корпуса редуктора.2. The gearbox according to claim 1, characterized in that the gear of the first carrier is made separately and is attached to the cylindrical part of the gearbox cover using studs, and the second stationary gear for the second carrier is made in the cylinder of the gearbox housing. 3. Редуктор по п.1, отличающийся тем, что оси трех сателлитов, вращающихся внутри второго неподвижного зубчатого колеса, установлены в сдвоенных двухрядных роликовых подшипниках.3. The gearbox according to claim 1, characterized in that the axes of the three satellites rotating inside the second stationary gear wheel are mounted in dual double row roller bearings. 4. Редуктор по п.1, отличающийся тем, что его передаточное число равно 24÷40, а тихоходный вал вращается со скоростью 20÷40 об/мин и максимальный момент на тихоходном валу составляет не более 7000 Нм.

4. The gearbox according to claim 1, characterized in that its gear ratio is 24–40, and the low-speed shaft rotates at a speed of 20–40 rpm and the maximum torque on the low-speed shaft is not more than 7000 Nm.