UA63437A - Planetary reducer - Google Patents

Abstract

A planetary reducer has a housing, a driving and driven coaxial shafts, a satellite installed on the driving shaft in eccentric position, this is connected to two central wheels, one of those is fixed in the housing, and the other one û on the driven shaft. The satellite is made as a toothed crown comprising of a pinion block with outer and inner teeth; at hat the pinion of the satellite with outer teeth comes into coupling with the central wheel that is fixed in the housing, and the pinion of the satellite with the inner teeth comes into coupling with the second central wheel in opposite in diameter direction.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до галузі машинобудування, зокрема, до редукторобудування і може бути використаний 2 в приводах машин.The invention relates to the field of mechanical engineering, in particular, to gearbox construction and can be used 2 in machine drives.

Відомий планетарний редуктор ( див. ав. св. СРСР Мо729400, М. кл. Е16Н1/28, 1980), що містить водило, центральне нерухоме колесо з внутрішніми зубцями, яке зачіплюється з планетарним колесом, вільно установленим на водилі, і механізм кривошипів, який містить в собі жорстко з'єднаний з планетарним колесом ведучий диск з отворами, ведений диск, з'єднаний з веденим валом, і пальці, котрі вільно входять в отвори указаних дисків.A well-known planetary gearbox (see av. st. USSR Mo729400, M. kl. E16Н1/28, 1980), which contains a carrier, a central fixed wheel with internal teeth that engages with a planetary wheel freely installed on the carrier, and a crank mechanism, which includes a drive disk with holes rigidly connected to the planetary wheel, a driven disk connected to the driven shaft, and fingers that freely fit into the holes of said disks.

Однак у цій конструкції в процесі роботи редуктора пальці, які з'єднують ведучий і ведений диски, переміщуються в радіальному напрямку, що викликає появу значного тертя, а також можливе заїдання циліндричних поверхонь отворів та пальців, аналогічно явищу, що виникає в обгінній роликовій муфті.However, in this design, during the operation of the gearbox, the fingers that connect the driving and driven discs move in the radial direction, which causes significant friction, and also the cylindrical surfaces of the holes and fingers may seize, similar to the phenomenon that occurs in an overrunning roller clutch.

Відомий також планетарний редуктор (див. ав. св. СРСР Мо1024618, м. Кл Е16Н 1/28, 1983), що містить 72 корпус, ведучий та ведений співвісні вали, ексцентричне встановлений на ведучому валу сателіт із зубцями у вигляді роликів, котрі зачіплюються з двома центральними колесами, одне з яких закріплено в корпусі, а друге - на веденому валі.A planetary gearbox is also known (see av. st. USSR Mo1024618, m. Cl. E16H 1/28, 1983), which contains a 72 body, leading and driven coaxial shafts, an eccentric satellite installed on the leading shaft with teeth in the form of rollers that engage with two central wheels, one of which is fixed in the body, and the second - on the driven shaft.

Ця конструкція редуктора є близькою до запропонованого рішення за технічною сутністю та досягнутим результатом, тому і прийнята за прототип.This design of the gearbox is close to the proposed solution in terms of technical essence and the achieved result, therefore it is accepted as a prototype.

Основним недоліком редуктора є недосконала конструкція передачі обертового моменту від сателіту до веденого валу за допомогою роликів, які працюють як консольні стрижні. Тому більша частина роликів не стиснута між сателітом і центральним колесом, закріпленим в корпусі, і як результат, вони не передають обертовий момент на ведений вал. У разі чого, на ролики діють значні колові сили, що приводить до згину та перекосу їх в отворах, в сателіті і центральних колесах, виникненню тертя і , як наслідок, до втрат потужності в зачепленні і зниженню коефіцієнта корисної дії (ККД) редуктора. Крім того, наявність в сателіті « зубців у вигляді роликів не дозволяє при заданих розмірах центральних коліс змінювати діаметр сателіту і тим самим, регулювати передаточне число редуктора.The main drawback of the gearbox is the imperfect design of the transmission of torque from the satellite to the driven shaft using rollers that work as cantilever rods. Therefore, most of the rollers are not compressed between the satellite and the central wheel fixed in the housing, and as a result, they do not transmit torque to the driven shaft. In this case, significant circular forces act on the rollers, which leads to their bending and skewing in the holes, in the satellite and central wheels, to the occurrence of friction and, as a result, to the loss of power in the engagement and the reduction of the efficiency of the gearbox. In addition, the presence of teeth in the form of rollers in the satellite does not allow the diameter of the satellite to be changed at the specified dimensions of the central wheels and, thereby, to adjust the gear ratio of the gearbox.

В основу винаходу поставлене завдання удосконалення передачі обертового моменту від сателіту до веденого валу в планетарному редукторі шляхом заміни роликів зубцями, що дозволить отримати - багатопарність зубчастого зачеплення, збільшити несучу здатність, надійність, а також ККД редуктора, а також со забезпечити регулювання передаточного числа в широкому діапазоні.The invention is based on the task of improving the transmission of the torque from the satellite to the driven shaft in the planetary gearbox by replacing the rollers with teeth, which will allow to obtain - multi-pair gearing, increase the bearing capacity, reliability, as well as the efficiency of the gearbox, as well as ensure the regulation of the gear ratio in a wide range range

Поставлене завдання вирішується таким чином, що у відомому планетарному редукторі, що містить корпус, М ведучий та ведений співвісні вали, ексцентричне встановлений на ведучому валі сателіт, з'єднаний з двома се центральними колесами, одне із яких закріплене в корпусі , а друге - на веденому валі, згідно з винаходом, сателіт на ведучому валу встановлений на підшипниках кочення і виготовлений у вигляді зубчастого вінця о складеного із блоку шестерень із зовнішніми і внутрішніми зубцями, при цьому шестерня сателіта із зовнішніми зубцями зачіплюється із центральним колесом, яке нерухомо закріплене в корпусі, а шестірня сателіта із внутрішніми зубцями зачіплюється з другим центральним колесом в діаметрально протилежному напрямку, « причому друге центральне колесо жорстко посаджене на веденому валі. З 70 Використання запропонованого редуктора у сукупності з усіма суттєвими ознаками, в тому числі і с відмінними, дозволяє завдяки жорсткості конструкції сателіту із зубцями отримати багатопарність зачеплення з» цих зубців з нерухомим колесом і колесом, з'єднаним з веденим валом, що забезпечує повну передачу обертового моменту від сателіту до веденого валу редуктора. При цьому виключаються перекоси конструктивних елементів сателіта, запобігається можливість заклинення сателіту і колеса веденого валу, зменшуються втрати на тертя між указаними елементами, що сприяє підвищенню несучої здатності, надійності б роботи та ККД самого редуктора. Окрім того, в запропонованому редукторі кількість зубців на сателіті і оз центральних колесах може змінюватись в широких межах в залежності від прийнятих діаметрів коліс і назначеного модуля, а це значно розширює діапазон регулювання передаточних чисел, що майже неможливо в шк аналогічних планетарних редукторах , які мають сателіти із зубцями у вигляді роликів.The task is solved in such a way that in a well-known planetary gearbox containing a housing, M driving and driven coaxial shafts, an eccentric satellite mounted on the driving shaft is connected to two se central wheels, one of which is fixed in the housing, and the second is on to the driven shaft, according to the invention, the satellite on the drive shaft is mounted on rolling bearings and is made in the form of a gear ring consisting of a block of gears with external and internal teeth, while the satellite gear with external teeth engages with the central wheel, which is immovably fixed in the housing, and the satellite gear with internal teeth engages with the second central wheel in the diametrically opposite direction, "and the second central wheel is rigidly seated on the driven shaft. With 70 The use of the proposed reducer in combination with all essential features, including excellent ones, allows, due to the rigidity of the design of the satellite with teeth, to obtain a multi-pair engagement of these teeth with a fixed wheel and a wheel connected to the driven shaft, which ensures full transmission torque from the satellite to the driven shaft of the gearbox. At the same time, distortions of the structural elements of the satellite are excluded, the possibility of jamming of the satellite and the wheel of the driven shaft is prevented, frictional losses between the specified elements are reduced, which contributes to increasing the bearing capacity, reliability and efficiency of the gearbox itself. In addition, in the proposed gearbox, the number of teeth on the satellite and on the central wheels can vary widely depending on the accepted diameters of the wheels and the assigned module, and this significantly expands the range of adjustment of gear ratios, which is almost impossible in similar planetary gearboxes that have satellites with teeth in the form of rollers.

Ге) 20 Сутність винаходу пояснюється кресленням, де на фіг.1 схематично показана запропонована конструкція планетарного редуктора, на фіг.2 і фіг.З - поперечні перерізи А-А і Б-Б на фіг.1. тм Планетарний редуктор складається із корпуса 1 з кришками 2 і 3, в яких на підшипниках 4 установлений ведучий вал 5. На ексцентрику б ведучого вала 5 в підшипниках 7 кочення розмішується сателіт 8 у вигляді зубчастого вінця складеного із блока шестерень із зовнішніми і внутрішніми зубцями. Вінець 9 сателіта із 29 зовнішніми зубцями зачіплюється з центральним колесом 10, встановленим нерухомо в корпусі 1 і зафіксованим в. гвинтом 11. Вінець 12 сателіта із внутрішніми зубцями зачіплюється з другим центральним колесом 13, жорстко з'єднаним (або виготовленим за одно ціле) з веденим валом 14, встановленим в кришці З в підшипниках 15.Ge) 20 The essence of the invention is explained by the drawing, where Fig. 1 schematically shows the proposed design of the planetary gearbox, Fig. 2 and Fig. 3 - cross-sections A-A and B-B in Fig. 1. tm The planetary gearbox consists of a housing 1 with covers 2 and 3, in which the drive shaft 5 is mounted on bearings 4. On the eccentric b of the drive shaft 5 in rolling bearings 7, a satellite 8 is stirred in the form of a toothed ring made of a block of gears with external and internal teeth. The crown 9 of the satellite with 29 external teeth engages with the central wheel 10, which is installed immovably in the housing 1 and fixed in screw 11. The crown 12 of the satellite with internal teeth engages with the second central wheel 13, which is rigidly connected (or made in one piece) with the driven shaft 14, installed in the cover C in the bearings 15.

З'єднання вінця 12 сателіта із внутрішніми зубцями і другого центрального колеса 13 являє собою зубчасту муфту з передаточним числом менше одиниці. 60 Планетарний редуктор працює таким чином.The connection of the crown 12 of the satellite with internal teeth and the second central wheel 13 is a toothed clutch with a gear ratio less than one. 60 The planetary gearbox works as follows.

При обертанні ведучого валу 5 обертається також і вісь сателіта 8, яка знаходиться від загальної осі редуктора на відстані ексцентриситету є (фіг.1). При цьому сателіт 8 своїм вінцем 9 із зовнішніми зубцями зачіплюється в полюсі Р. (фіг.2) і обкочується по центральному колесу 10, виконуючи планетарний рух відносно загальної осі редуктора. бо В діаметрально протилежному напрямку в полюсі Р 2 (фіг.3) зачіплюється вінець 12 сателіту із внутрішніми зубцями з другим центральним колесом 13, жорстко з'єднаним з веденим валом 14. Полюси зачеплення Р. і Ро переміщуються по ділильним колам центральних коліс 10 і 13 і завжди знаходяться на однакових відстанях один від другого в діаметрально протилежних напрямках, що дозволяє виключити перекоси і, як наслідок, виключити тертя поміж сателітом 8 та веденим валом 14.When the drive shaft 5 rotates, the axis of the satellite 8 also rotates, which is located from the common axis of the gearbox at an eccentricity distance of (Fig. 1). At the same time, the satellite 8 with its crown 9 with external teeth is engaged in the pole R. (Fig. 2) and rolls along the central wheel 10, performing a planetary motion relative to the general axis of the gearbox. because In the diametrically opposite direction, in the pole P 2 (Fig. 3), the crown 12 of the satellite with internal teeth engages with the second central wheel 13, rigidly connected to the driven shaft 14. The engagement poles P. and Ro move along the dividing circles of the central wheels 10 and 13 and are always at the same distance from each other in diametrically opposite directions, which makes it possible to eliminate distortions and, as a result, to eliminate friction between the satellite 8 and the driven shaft 14.

Завдяки різниці числа зубців вінця 9 сателіта із зовнішніми зубцями і нерухомого колеса 10 за один оберт ведучого валу 5 сателіт 8 обернеться в протилежному напрямку відносно корпуса 1 на кут ф, який дорівнює: апр - йо) 0)Due to the difference in the number of teeth of the crown 9 of the satellite with external teeth and the stationary wheel 10, in one revolution of the drive shaft 5, the satellite 8 will turn in the opposite direction relative to the body 1 by an angle φ, which is equal to: apr - io) 0)

Фф -ш8КВ З - - 170 Ка де 71,22 - числа зубців відповідно на колесі 10 і вінці 9 сателіту із зовнішніми зубцями.Фф -ш8КВ З - - 170 Ка where 71.22 are the number of teeth, respectively, on the wheel 10 and crown 9 of the satellite with external teeth.

Передаточне число І, зубчастої пари 7. - 71 має вигляд: й (Gear ratio І, gear pair 7. - 71 has the form: и (

Щ-- 3-йSh-- 3rd

Загальне передаточне число І! редуктора визначається формулою:The total gear ratio I! of the reducer is determined by the formula:

М- г ла (3) 3-й яз де 74,22 - число зубців відповідно на колесі 13 і вінці 12 сателіту із внутрішніми зубцями.M- g la (3) 3rd yaz de 74.22 - the number of teeth, respectively, on the wheel 13 and crown 12 of the satellite with internal teeth.

Як показано на прикладі цих формул, в залежності від числа зубців 74,72,73,74 і різниці 72-74 можливо « здійснити в одній парі коліс велике передаточне число, що і визначає перевагу такої передачі у порівнянні з іншими.As shown on the example of these formulas, depending on the number of teeth 74,72,73,74 and the difference 72-74, it is possible to achieve a large gear ratio in one pair of wheels, which determines the advantage of such a transmission compared to others.

Таким чином, заміна роликів на сателіті зубцями суттєво зменшує тертя між сателітом та колесом веденого ч- зо валу, запобігає перекосу зубців сателіта при передачі обертаючого моменту, що сприяє збільшенню несучої здатності, надійності роботи, ККД редуктора, а також регулюванню передаточного числа в широкому діапазоні. і,Thus, replacing the rollers on the satellite with teeth significantly reduces the friction between the satellite and the wheel of the driven shaft, prevents skewing of the satellite teeth during torque transmission, which contributes to increasing the bearing capacity, reliability of operation, the efficiency of the gearbox, as well as adjusting the gear ratio in a wide range . and,

Claims (1)

« Формула винаходу со й , й и, й (Се) Планетарний редуктор, що містить корпус, ведучий та ведений співвісні вали, ексцентрично встановлений на ведучому валу сателіт, з'єднаний з двома центральними колесами, одне із яких закріплене в корпусі, а друге - на веденому валу, який відрізняється тим, що сателіт на ведучому валі встановлений на підшипниках кочення й виготовлений у вигляді зубчастого вінця, складеного із блока шестерень із зовнішніми і внутрішніми зубцями, « 0 при цьому шестірня сателіта із зовнішніми зубцями зачіплюється із центральним колесом, яке нерухомо - с закріплене в корпусі, а шестірня сателіта із внутрішніми зубцями зачіплюється з другим центральним колесом в діаметрально протилежному напрямку, причому друге центральне колесо жорстко посаджене на веденому валу. . и?" Formula of the invention со и , и и, и (Се) Planetary reducer containing a housing, driving and driven coaxial shafts, eccentrically installed satellite on the driving shaft, connected to two central wheels, one of which is fixed in the housing, and the other - on the driven shaft, which differs in that the satellite on the drive shaft is mounted on rolling bearings and is made in the form of a toothed ring, composed of a block of gears with external and internal teeth, " 0 while the satellite gear with external teeth engages with the central wheel, which stationary - c is fixed in the housing, and the satellite gear with internal teeth engages with the second central wheel in the diametrically opposite direction, and the second central wheel is rigidly seated on the driven shaft. . and? (о) (95) щ»(o) (95) sh» (95) що(95) what 60 б560 b5