Квазіпланетарний редуктор

Винахід відноситься до машинобудування і може бути використаний в приводах машин для передачі силових навантажень при забезпеченні великого передатного відношення і зменшенні габаритів, як мінімум, у два рази в порівнянні з існуючими планетарними редукторами. Відомий зубцюватий редуктор багатопарного внутрішнього зачеплення, що містить центральні колеса з внутрішніми зубами і взаємодіючі з ними сателіти з зовнішніми зубами. Центральні колеса і сателіти мають малу різницю чисел зубів, а їхнє зачеплення відбувається в серпоподібному секторі по кривій, розташованій в одному квадранті [див. патент США №5505668, Μ. Кл. F16Η1/32 від 9.04.1996р.]. Зубцюва тий редуктор дозволяє передавати високі крутні моменти при великому передатному відношенні. Недоліком його є складність конструкції і наявність балансирів, що збільшує ва гу редуктора. Найбільш близьким по технічній сутності до пропонованого винаходу є редуктор, що містить корпус, вхідний, декілька ведучих і вихідний вали, р ухоме центральне колесо з зубами, закріплене в корпусі водило, що несе на підшипниках ведучі вали, ексцентрично встановлені з можливістю відносного переміщення в окружному напрямку сателіти, складені з центральних і рівних їхній половинній ширині бічних зубцюватих кілець, ексцентриситети яких спрямовані в протилежні сторони, зубцюваті шестірні, одна з яких розміщена співвісно з вихідним валом, а інші - на ведучи х вала х для кінематичного зв'язку останніх із сателітами, що встановлені через підшипники і ексцентрикові втулки одночасно на всі ведучі вали, а центральне колесо і зубцюваті кільця мають малу різницю чисел зубів [див. патент Російської Федерації №2011067, М. Кл. F16H1/32 від 15.04.94р.]. У зазначеному редукторі чотири сателітних кільця з внутрішніми зубами встановлені на три чи більше ведучі вали і входять у зачеплення з центральним колесом із зовнішніми зубами, а вихідний вал розташовується на одній осі з вхідним. Недоліком запропонованого технічного рішення є збільшені габарити, оскільки сателіти розташовуються навколо центрального зубчастого колеса, а простір усередині нього не використовується. Крім того, при збільшенні ексцентриситету збільшуються додатково розміри підшипників, на яких установлені сателітні кільця, що приводить до збільшення габаритів редуктора. Задача винаходу є зменшення радіальних розмірів редуктора. Поставлена задача досягається тим, що в редукторі, що містить корпус, вхідний, декілька ведучих і вихідний вали, рухоме центральне колесо з зубами, закріплене в корпусі водило, що несе на підшипниках ведучі вали, ексцентрично встановлені з можливістю відносного переміщення сателітні зубцюваті кільця, ексцентриситети яких спрямовані в протилежні сторони, зубцюваті шестірні, що розміщені на ведучи х валах для кінематичного зв'язку останніх із сателітними кільцями, що встановлені через підшипники і ексцентрикові втулки одночасно на всі ведучі вали, вихідний вал виконаний у формі стакана з яким з'єднане центральне колесо з внутрішніми зубами, всередині якого встановлені ведучі вали і сателітні кільця з зовнішніми зубами, що входять у зачеплення з центральним колесом, вхідний вал встановлений ексцентрично і виконаний монолітно з одним з ведучих валів, зубцюва ті шестірні встановлені всередині вихідного валу з протилежної сторони відносно вхідного валу і кінематично з'єднані між собою через центральну паразитну шестірню, встановлену співвісно з вихідним валом, а між корпусом редуктора і центральним колесом встановлені радіально-опорні підшипники. Виконання вхідного валу монолітним разом з одним з ведучих валів і розташування його ексцентрично дозволяє зменшити радіальні габарити редуктора при відносно великих значеннях ексцентриситету сателітних зубцювати х кілець, а зубцюваті шестірні, встановлені на другому кінці ведучи х валів, всередині ведучого вала, дозволяють зменшити подовжні габарити редуктора. На Фіг.1 зображена конструкція пропонованого редуктора; на Фіг.2 - вид А-А на Фіг.1. Редуктор містить корпус 1, декілька ведучи х валів 2, вихідний вал 3, рухоме центральне колесо 4 із зубами, складене водило з нероз'ємної 5 і знімної 6 бічними стінками, зубцюваті шестірні 7, закріплені на ведучи х валах 2 для кінематичного зв'язку останніх із сателітами, виконаними у формі зубцюватих кілець 8, 9, 10, 11, що встановлені через підшипники 12 і ексцентрикові втулки 13 одночасно на всі (у розглянутому варіанті три) ведучі вали 2. Вихідний вал 3 виконаний у формі стакана, з яким шліцьовим з'єднанням з'єднане центральне колесо 4 із внутрішніми зубами, всередині якого встановлені ведучі вали 2 і сателітні кільця 8, 9, 10, 11 із зовнішніми зубами, що входять у зачеплення з центральним колесом 2. Вхідний вал 14 встановлений ексцентрично і виконаний монолітно з одним з ведучих валів 2, зубцюваті шестірні 7 встановлені усередині вихідного вала 3 із протилежної сторони відносно вхідного валу 14 і кінематично з'єднані між собою через центральну паразитну шестірню 15, встановлену співвісно з вихідним валом 3 через підшипник 16 на пальці 17, а між корпусом редуктора 1 і центральним колесом 4 встановлені радіально-опорні підшипники 18 і 19. Сателітні кільця 8-11 встановлені відносно один одного і відносно стінок 5 і 6 водила з осьовим зазором, а ексцентриситети кілець 8 і 11 спрямовані в протилежну сторону відносно внутрішніх кілець 9, 10. Ведучі вали 2 встановлені на підшипниках 20 і 21, що розміщені відповідно в стінках 5 і 6 водила, а на стінці 5 встановлені кришки підшипників 22 і 23. У кришці 23, виконаний отвір для вхідного валу 14 з ущільнювальним кільцем 24. Зубцюва ті шестірні 7 і 15 мають однакове число зубів і розміри, а нероз'ємна стінка 5 водила закріплена в корпусі 1 і з'єднана зі знімною стінкою 6 водила за допомогою дистанційних втулок 25 і болтів 26. Редуктор працює в такий спосіб. Силові навантаження від двигуна через вхідний вал 14 і зубцюваті шестірні 7 і 15 передаються на ведучі вали 2, а від них через ексцентрикові втулки 13 і підшипники 12 на зубцюваті кільця 8-11 складеного сателіта. Синхронне обертання ведучих валів 2 веде до одночасного впливу ексцентрикових втулок 13 на сателітні кільця 8-11 у трьох чи більш віддалених на рівні кутові відстані зонах в залежності від числа ведучи х валів 2. Число з убів Ζ 1 сателітних кілець 8-11 однакове і менше числа зубів Z2 центрального колеса 4 на величину від 1 до 10-и. В результаті взаємодії ексцентрикових втулок 13 із сателітними кільцями 8-11 останні виконують плоско-рівнобіжне переміщення відносно корпусу редуктора 1 і входять у зачеплення з центральним колесом 4, оббігаючи його без обертання. За один оберт ведучого валу 2 кожне сателітне кільце 8-11 оббігає центральне колесо 4 рівно один раз і при цьому в зачеплення входить число Ζ1 зубів. Оскільки сателітні кільця 8-11 не обертаються, то центральне колесо 4 провертається на кут, пропорційний різниці чисел зубів Ζ2-Ζ1 . В результаті цього передатне відношення N редуктора визначається як: Ν=Ζ2/(Ζ 2-Ζ1), що дозволяє досягти передатних чисел від 6-й до 300 при даній схемі редуктора. Оскільки силове навантаження передається від вхідного валу 14 через зубцюваті шестірні 7 і 15 на інші ведучі вали 2, то це усуває наявність мертвих зон у роботі сателітних кілець підвищуючи ефективність їхньої роботи. Крім того, відсутність у центральній частині редуктора конструктивних елементів (вхідного вала, підшипників) дозволяє зблизити в радіальному напрямку ведучі вали, що відповідно зменшує радіальні розміри редуктора за інших рівних умов. Техніко-економічні показники запропонованого редуктора дозволяють зменшити його габарити і масу у кілька разів в порівнянні з відомими, роблячи його радіальні розміри порівнянними з діаметром вихідного вала при забезпеченні крутних моментів на вихідному валу в діапазоні 3000-10000н.м. і більше.