Редуктор

Редуктор, що містить корпус, шатун шарнірного паралелограма, кінематичну пару з двох зубчатих коліс з внутрішнім зачепленням або двох фрикційних коліс з внутрішнім зачепленням, де друге з коліс ведене і встановлене в корпусі з можливістю обертання концентрично навколо своєї осі, де перше колесо встановлене з можливістю обертання по епіциклу, тобто з можливістю руху центра першого колеса по траєкторії кола (деференту) радіуса г, який відрізняється тим, що шатуном шарнірного паралелограма є перше колесо з, щонайменше, двома циліндричними установними отворами в першому колесі або поза ним, але жорстко зв'язаними з першим колесом, в установні отвори вставлені закріплені в корпусі пальці, між пальцями і стінками установних отворів вставлені вкладишіобмежувачі, що мають можливість одночасного обертання в установних отворах і навколо пальців, причому центри установних отворів описують навколо осей пальців кола радіуса г, де величина радіуса г рівна половині різниці Н між діаметрами початкових кіл зубчатих коліс, при зубчатому внутрішньому зачепленні, або половині різниці Н між діаметрами фрикційних поверхонь фрикційних коліс, при їх фрикційному внутрішньому зачепленні, де перше колесо забезпечене концентричною його осі кільцевою доріжкою з автономним ковзним або таким, що перекочується притискачем, що біжить по ній, та притискає колеса одне до одного в межах зони їх зачеплення, причому притискач встановлений так, що, принаймні, одна точка контакту його з доріжкою описує коло, що концентричне осі другого веденого колеса Винахід відноситься до області механіки і може бути використаний для зменшення швидкості обертання, наприклад, при передачі крутного моменту Відомий редуктор, наприклад, пристрій, що містить два зубчатих колеса з внутрішнім зубчатим зачепленням (див В В Добровольский Теория механизмов Издание 2-е М Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, 1953 - с 203, фиг 266), або два фрикційних колеса з внутрішнім фрикційним зачепленням (див С Н Кожевников, Я И Есипенко, Я М Раскин Механизмы Издание 3-е М Машиностроение, 1-965-с 367, рис 5 7), де одне з коліс ведене і встановлене з можливістю обертання концентричне своєї осі Пристрій з колесами з внутрішнім зачепленням характеризується великою компактністю (меншими габаритами) При внутрішньому зачепленні зубчатих коліс спостерігається менший знос зубів У відомому пристрої обидва колеса обертаються концентричне навколо своєї осі При цьому отримати велике передавальне число однією парою коліс складно через різке збільшення розмірів одного з коліс, що робить конструкцію громіздкою Якщо діаметр ведучого колеса менше, ніж веденого, то ведене колесо буде обертатися повільніше ведучого колеса, але якщо діаметр ведучого колеса більше, ніж веденого, то ведене колесо обертається швидше ведучого колеса і редуктор перетворюється в мультиплікатор, що ІНОДІ не прийнятне Відомий редуктор (див С Н Кожевников, Я И Есипенко, Я М Раскин Механизмы Издание 3-е М Машиностроение, 1965 с 287, рис 3 253, 3 230, З 231 или см В В Добровольский Теория механизмов Издание 2-е М Государственное научнотехническое издательство машиностроительной литературы, 1953 - с 447, фиг 630), що містить корпус, шатун шарнірного паралелограма, кінематичну пару з двох зубчатих коліс з внутрішнім за СО сч 49234 чепленням або двох фрикційних коліс з внутрішнім зачепленням, де друге з коліс ведене і встановлене в корпусі з можливістю обертання концентричне навколо своєї осі, де перше колесо встановлене з можливістю обертання по епіциклу, тобто з можливістю руху центра першого колеса по траєкторії кола (деференту) радіуса г При цьому перше ведене колесо обертається завжди повільніше другого колеса і не залежить від розмірів коліс Недоліком відомого пристрою є складність забезпечення можливості обертання першого колеса по епіциклу Використовуються шатуни шарнірного паралелограма з кривошипами Кривошипи приводяться у обертання від одного або двох ведучих валів При обертанні кривошипів від одного вала вводяться додаткові шестерні для синхронізації руху кривошипів, які ускладнюють пристрій Складна передача крутного моменту до другого колеса Крутний момент передається різко, що може привести до заклинення шарнірного паралелограма і вимушеної зупинки редуктора У основу винаходу поставлена задача, редуктор, що підлягає удосконаленню, що містить корпус, шатун шарнірного паралелограма, кінематичну пару з двох зубчатих коліс з внутрішнім зачепленням або двох фрикційних коліс з внутрішнім зачепленням, де друге з коліс ведене і встановлене в корпусі з можливістю обертання концентричне навколо своєї осі, де перше колесо встановлене з можливістю обертання по епіциклу, тобто з можливістю руху центра першого колеса по траєкторії кола (деференту) радіуса г, згідно з винаходом, який відрізняється тим, що шатуном шарнірного паралелограма є перше колесо з, щонайменше, двома циліндричними настановними отворами в першому колесі або поза ним, але жорстко пов'язаних з першим колесом, в настановні отвори вставлені закріплені в корпусі пальці, між пальцями і стінками настановних отворів вставлені вкладиші-обмежувачі, що мають можливість одночасного обертання в настановних отворах і навколо пальців, причому центри настановних отворів описують навколо осей пальців кола радіуса г, де величина радіуса г рівна половині різниці Н між діаметрами початкових кіл зубчатих коліс, при зубчатому внутрішньому зачепленні, або половині різниці Н між діаметрами фрикційних поверхонь фрикційних коліс, при їх фрикційному внутрішньому зачепленні, де перше колесо забезпечене концентричною його осі кільцевою доріжкою з автономним ковзаючим або перекочуючимся притискачем, що біжить по ній, та притискає колеса одне до одного в межах зони їх зачеплення, причому притискач встановлений так, що, по меншій мірі, одна точка контакта його з доріжкою описує коло, що концентричне осі другого веденого колеса Технічний результат спрощується передача крутного моменту від ведучого вала до першого колеса Є можливість з двома зубчатими або фрикційними колесами отримати велике передавальне відношення при мінімальних розмірах пристрою Крутний момент передається асимптотичне плавно при запуску або реверсі ведучого вала, що важливо при використанні редуктора спільно з електродвигунами і двигунами внутрішнього або зовнішнього згоряння в електродвигунах знижується величина пускового струму, а привідні двигуни внутрішнього або зовнішнього згоряння легше запускаються Збільшується передача крутного моменту Позитивний результат досягається тим, що притискач в точці або точках дотику весь час чинить тиск на додатковий важіль типу «плеча гойдалки» через те, що точки або точка контакту його з першим колесом описують коло концентричне осі другого веденого колеса, причому точка або середина точок контакту притискача з другим колесом знаходиться попереду по ходу обертання веденого колеса на кут у від площини в якій лежать ось веденого колеса і центр симетрії зони зачеплення коліс, де вершина кута у знаходиться на осі веденого колеса, що збільшує коефіцієнт передачі крутного момента Друге ведене колесо обертається завжди повільніше ніж перше, незалежно від того більше або менше перше колесо, ніж друге ведене колесо, тобто передавальне число завжди негативне, і визначається з співвідношення, де різниця чисел зубів коліс зворотно пропорційна числу зубів більшого колеса, у разі зубчатих коліс, або, для випадку фрикційних коліс, визначається з співвідношення, де величина різниці діаметрів коліс зворотно пропорційна величині діаметра більшого з коліс Пристрій не стає мультиплікатором ні при якій величині першого колеса Передавальне число може бути велике по абсолютній величині і при цьому не потрібно збільшення розмірів більшого першого колеса Різниця чисел зубів може дійти до одного зуба Або до дуже малих зазорів Н у разі фрикційного зачеплення Наявність простого притискача істотно спрощує передачу крутного моменту Притискач плавно ковзає вздовж доріжки Пристрою властивий плавний запуск При зупинці пристрою друге ведене колесо і ведений вал мимовільно не провертаються, в цьому плані редуктор подібний черв'ячному колесу, яке також не провертається при зупиненому черв'якові Наприклад, при різниці чисел зубів коліс в чотири зуби при наявності 32 зуба у першого колеса і 28 зубів у другого колеса, то друге ведене колесо здійснить один оборот, перше колесо здійснить ВІСІМ плоско па рал ель них рухів відносно веденого колеса, ведучий вал разом з притискачем при цьому здійснять ВІСІМ обертів Конструкція некритична до величини зазорів Пристрій стійко працює при різких реверсах крутного моменту, оскільки має деякий холостий хід в межах кута 2у при переході притискача через кордон площини в якій лежать ось веденого колеса і центр симетрії зони зачеплення коліс, при цьому відбувається асимптотичне плавне скидання і аналогічне плавне наростання крутного моменту, що істотно для роботи з електродвигунами, у яких знижується величина пускового струму при СПІЛЬНІЙ роботі на початку редукції крутного моменту або при його реверсі Наприклад, при роботі пристрою сумісно з двигунами внутрішнього або зовнішнього згоряння, то вони легше запускаються і з меншими витратами палива на запуск Пристрій має порівняно мале число елементів у вигляді геометричне простих деталей Має високий коефіцієнт передачі крутно 49234 го моменту Перше колесо, завдяки наявності мінімально двох настановних отворів з пальцями всередині отворів і вкладишами-обмежувачами між пальцями і однією стороною кожного з настановних отворів, які мають можливість обертатися навколо пальців всередині настановних отворів першого колеса, працюють подібно шатуну шарнірного паралелограма Перше колесо здійснює плоскопаралельні рухи відносно другого веденого колеса При цьому всі точки першого колеса описують кола радіуса г Прі г рівному 0,5 Н досягається найбільш ефективна робота пристрою без заклинення коліс Фіг 1 Редуктор Варіант виконання з фрикційними колесами Фіг 2 Редуктор Перетин А-А на фіг 1 Фіг 3 Редуктор Варіант виконання із зубчатими колесами Фіг 4 Редуктор Перетин Б-Б на фіг З Редуктор (див Фіг 1-4) містить корпус 1, друге ведене колесо 2, перше колесо 3 з внутрішнім зачепленням з другим веденим колесом 2, які розташовані в корпусі 1 Колеса 2 і 3 можуть бути зубчатими або фрикційними з ВІДПОВІДНО З внутрішніми зубчатим або фрикційним зачепленням Друге ведене колесо закріплене на веденому валу 4, який виступає з корпусу 1 В першому колесі 3 є, щонайменше, два настановних отвори 5 з встановленими в них вкладишами-обмежувачами (сухарями) 6 у вигляді дисків з одним ексцентричним отвором або у вигляді усічених дисків Вкладиші-обмежувачі 6 мають можливість обертатися в отворах 5 В одній або між двома протилежними стінками корпусу жорстко закріплені пальці 7 Між пальцями 7 і стінками настановних отворів 5 вільно вставлені вкладиші-обмежувачі 6 Осі вкладишів-обмежувачів 6, настановних отворів 5 в колесі З і отворів у вкладишах-обмежувачах 6, пальців 7 паралельні осям коліс 2, 3 і вала 4 Вкладишіобмежувачі 6 мають можливість обертатися як в настановних отворах 6, так і навколо осей пальців 7 таким чином, що центри настановних отворів 5 описують навколо осей пальців 7 кола радіуса г Величина радіуса г рівна половині різниці Н між діаметрами початкових кіл 8, 9 зубчатих коліс 2, З, при їх зубчатому зачепленні, або половині різниці Н між діаметрами фрикційних поверхонь 10,11 фрикційних коліс 2, 3, при їх фрикційному внутрішньому зачепленні або величина різниці Н рівна 2г З боку протилежної валу 4 в корпус 1 вставлений ведучий вал 12 на кінець якого в корпусі 1 закріплений кривошип 13 з пальцем 14 на протилежному КІНЦІ кривошипа 13 На палець 14 одягнутий притискач 15 або копір у вигляді прижимного ролика По торцю першого колеса 3 або на його бічній поверхні виконана циліндрична доріжка 16 або поверхня 16 для ковзання або перекочення по ній притискача 15 Притискач 15 виконаний автономним, що притискує колеса 2, 3 один до одного в межах зони їх зачеплення, причому притискач 15 встановлений так, що точки або точка контакту його з першим колесом 3 описують коло концентричне осі другого веденого колеса 2, причому точка або середина точок контакту притискача 15 з другим колесом 3 знаходиться попереду по ходу обертання веденого колеса 2 на кут у від площини 17 в якій лежать ось веденого колеса 2 і центр симетрії зони зачеплення коліс 2, 3, де вершина кута у знаходиться на осі веденого колеса 2 Пальці 7 знаходяться в настановних отворах 5 з боку притискача 15 Бічна поверхня пальців 7 може обкачуватися по бічній поверхні настановних отворів 5 Пальці в настановних отворах 5 можуть знаходитися також в просторі сегментів вкладишів-обмежувачів 6, при виконанні останніх у вигляді усічених дисків Перше колесо 3 з, щонайменше, двома настановними отворам 5 в ньому, з встановленими в них вкладишами-обмежувачами 6 (сухарями) у вигляді дисків з одним ексцентричним отвором в кожному диску, що охоплює палець 7, або у вигляді усічених дисків, де усічені поверхні усічених дисків здатні обкачуватися навколо бічних стінок пальців 7, утворює шатун шарнірного паралелограма Пристрій працює таким чином (див Фіг 1, 4) Крутний момент від вала 12 передається на кривошип 13 При цьому притискач 15 у вигляді ролика обкачується або ковзає по доріжці 16 і описує коло концентричне осі другого веденого колеса 2 Колесо 3, що знаходиться у внутрішньому зубчатому або фрикційному зачепленні з колесом 2, притискається бічною стінкою настановних отворів 5 до пальців 7 або притискається до вкладишів-обмежувачів 6 з боку найкоротшої відстані стінки отвору 5 до пальців 7 Прі цьому вкладишіобмежувачі 6 провертаються в настановних отворах 5 в сторону протилежну напрямку руху притискача 15 таким чином, що центри настановних отворів 5 описують навколо осей пальців 7 кола радіуса г, а будь-яка точка колеса 3, в тому числі і його центр також описують коло радіуса г, дотримуючи закон епіцикла, тобто центр першого колеса 3 рухається по траєкторії кола (деференту) радіуса г Прі цьому колесо 3 здійснює плоскопаралельні рухи відносно колеса 2, захоплюючи його за собою за допомогою зубів або силою тертя при фрикційному зачепленні Колесо 2 починає обертатися навколо, своєї осі, передаючи крутний момент веденому валу 4, причому точка або середина точок контакту притискача 15 з першим колесом 3 знаходиться попереду по ходу обертання веденого колеса 2 на кут у, рівний від одного до п'яти градусів від площини 17 в якій лежать вісь веденого колеса 2 і центр симетрії зони зачеплення коліс 2,3, де вершина кута у знаходиться на осі веденого колеса 2 Притискач здійснює тиск на доріжку 16 на плечі, як на плечі гойдалки або важеля, між точкою контакту або серединой точок контакту притискача 15 і площиною 17, в якій лежать вісь веденого колеса 2 і центр симетрії веденого колеса 3, передаючи таким чином крутний момент до колеса 2 Ведене колесо 2 обертається завжди повільніше ніж ведуче, незалежно від того, більше або менше перше колесо 3, ніж ведене колесо 2, тобто передавальне число завжди негативне, і визначається із співвідношення, де різниця чисел зубів коліс 3, 2 зворотно пропорційна числу зубів більшого колеса 3, у разі зубчатих коліс, або, для випадку фрикційних коліс, визначається із співвідношення, де величина різниці діаметрів коліс зворотно пропорційна величині діаметра більшого 49234 з коліс, тобто пристрій не стає мультиплікатором ні при якій величині першого колеса 3 Передавальне число може бути велике по абсолютній величині і при цьому не потрібно збільшення розмірів більшого колеса Різниця чисел зубів може дійти до одного зуба Або до дуже малих зазорів Н у разі фрикційного зачеплення Наявність простого притискача 15 істотно спрощує передачу крутного моменту від ведучого вала до колеса 3 Притискач 15 плавно ковзає вздовж доріжки 16 Пристрою властивий плавний запуск При зупинці пристрою ведене колесо 2 і вал 4 мимовільно не провертається, в цьому плані редуктор подібний черв'ячному колесу, яке також не провертається при зупиненому черв'якові Наприклад, при різниці чисел зубів коліс в чотири зуби при наявності 32 зуба у колеса 2 і 28 зубів у колеса 3, ведене колесо 2 здійснить один оборот, перше колесо 3 здійснить ВІСІМ плоскопаралельних рухів відносно веденого колеса 2, ве 8 дучий вал 12 разом з притискачем 15 також здійснять ВІСІМ оборотів Конструкція некритична до величини зазорів Пристрій стійко працює при різких реверсах крутного моменту, оскільки має деякий холостий хід в межах кута 2у, оскільки при переході притискача 15 через кордон площини 17 відбувається асимптотичне плавне скидання і аналогічне плавне зростання крутного моменту, що істотно для роботи з електродвигунами і іншими приводами Пристрій має порівняно мале число елементів геометричне простих деталей Має високий коефіцієнт передачі крутного моменту Технічний результат спрощується передача крутного моменту, пристрій має асимптотичне плавне скидання і аналогічне плавне зростання крутного моменту, навіть при наявності ривка або реверса на ведучому валу Пристрій компактний, може бути виконаний малошумним, навіть в зубчатому виконанні Має високий коефіцієнт передачі крутного моменту (г 4 Фіг 2 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71