Планетарний циклоїдальний редуктор

Планетарний циклоїдальний редуктор, який містить корпус, швидкохідний вал, нерухомо встановлене у корпусі центральне колесо, встановлений ексцентричне на швидкохідному валу сателіт, зв'язаний з тихохідним валом через пристрій знімання обертів, що містить гнучкий пружний елемент, який відрізняється тим, що до складу пристрою знімання обертів введено циліндричний стакан, нерухомо прикріплений до сателіта так, що 35642 вхідний (швидкохідний) вал, центральне колесо, сателіт та пристрій зв'язку з сателітом (механізм знімання обертів) з вихідним (тихохідним) валом, який виготовлено у вигляді гнучкого пружного елемента, який має зустрічні надрізування. Цей пристрій забезпечує сателіту кутову швидкість, яка дорівнює нулю. Ця передача має ряд недоліків: 1) ускладнення процесу виготовлення пристрою із-за необхідності виконання великої кількості бокових надрізувань у гнучкому елементі, що потребує застосування високоточного обладнання і додаткових працезатрат; 2) низький ресурс конструкції із-за того, що механізм знімання обертів (пристрій зв'язку з сателітом) повністю виготовлений з гнучкого матеріалу і в ньому відсутні жорсткі елементи. Тому цей механізм не здатний витримувати навантаження на згин та кручення при великій кількості обертів вхідного (при роботі у режимі редуктора) або вихідного (при роботі у режимі мультиплікатора) валів, що не забезпечує надійної роботи передачі; 3) неможливість роботи передачі при великих передатних відношеннях та великій кутовій швидкості вхідного (при роботі у режимі редуктора) або вихідного (при роботі у режимі мультиплікатора) через низьку навантажувальну, здатність. Вказані недоліки прототипу призводять до збільшення тривалості циклу виготовлення, кількості необхідного обладнання, пристроїв та допоміжного оснащення. Також ці недоліки не дозволяють створити передачу, яка здатна забезпечити надійну роботу при великих передаточних відношеннях, а також при високих кутових швидкостях вхідного (вихідного) вала. Тобто, існує обмеження по кількості допустимих обертів. В основу винаходу поставлена задача спрощення та зменшення тривалості процесу виготовлення елементів планетарної передачі. Також поставлена задача збільшення ресурсу передачі завдяки тому, що до складу механізму зв'язку з сателітом введено жорсткі складові елементи, які дозволяють краще витримувати навантаження на згин, що забезпечує надійну роботу передачі в цілому. В основу винаходу також поставлена задача збільшення максимально допустимого передатного відношення і максимальної допустимої кількості обертів вхідного (вихідного) вала, завдяки підвищенню навантажувальної здатності механізму в цілому. Поставлена задача вирішується тим, що у планетарному циклоїдальному редукторі, який містить швидкохідний вал, центральне колесо, сателіт та пристрій зв'язку з сателітом (механізм знімання обертів) з тихохідним валом, до складу якого входять гнучкі пружні елементи, наприклад, з гуми, згідно з винаходом, до складу пристрою зв'язку з сателітом введено циліндричний стакан, нерухомо прикріплений до сателіта так, що вісі сателіта і стакана співпадають, всередині порожнистого тихо хідного вала розміщено проміжний вал. На внутрішній поверхні стакана рівномірно розташовані виступи, що передають зусилля відповідним виступам, які виконані з боку найближчого до стакана торця проміжного вала, а збоку іншого торця проміжного вала також виконані виступи, що пере дають зусилля відповідним виступам, які виконані на внутрішній поверхні порожнистого тихохідного вала. У пристрої, забезпечується спрощення та зменшення тривалості процесу виготовлення елементів планетарної передачі, завдяки підвищенню технологічності, тому що допуски розмірів надрізувань у пристрої зв'язку прототипу є меншими, ніж допуски розмірів жорстких деталей механізму зв'язку винаходу. Тобто, надійна робота конструкції забезпечується при меншій точності виготовлення деталей механізму зв'язку, за рахунок того, що у винаході його деталі не зазнають навантажень кручення. Також у винаході досягається збільшення ресурсу передачі завдяки тому, що до складу механізму зняття обертів введено жорсткі складові елементи, а саме, циліндричний стакан та проміжний вал, які дозволяють витримувати навантаження на згин і не зазнають навантажень кручення, а гнучкі складові елементи пристрою зв'язку зазнають тільки навантажень стиснення і не підлягають крученню, що забезпечує надійну роботу передачі в цілому. У винаході також забезпечується збільшення максимально допустимого передатного відношення і максимально допустимої кількості обертів швидкохідного вала, завдяки підвищенню навантажувальної здатності механізму в цілому, тому що більшість деталей механізму зняття обертів є жорсткими, що забезпечує працездатність конструкції при більших динамічних навантаженнях високо обертових передач, наприклад, у космічній техніці, у складі турбонасосних агрегатах рідинних ракетних двигунів (див. Крахмальова T.I. Циклоредуктори для РРД // Вісник науки і техніки: - Харків: Харківський будинок науки і техніки, 1999. - № 3 С. 12-16). У цій статті запропоновано ідею використання циклоредукторів у турбонасосних агрегатах (ТНА) багатороторної (редукторної) схеми, а саме циклоредуктора з механізмом знімання обертів безпосередньо з центру сателіта. Використання циклоредуктора у ТН А рідинних ракетних двигунів дозволить поліпшити параметри двигуна, підвищити його ККД, а отже збільшити питомий імпульс тяги двигуна, зменшити габарити і знизити питому масу як ТНА, так і двигунного пристрою в цілому. Таким чином, у пристрої, забезпечується спрощення та зменшення тривалості процесу виготовлення планетарної передачі, збільшення її ресурсу, а також збільшення максимальних передатних відношень і максимальної кутової швидкості швидкохідного вала передачі, що дозволяє застосовувати її у таких галузях машинобудування, де необхідно забезпечення надійної роботи агрегату на високих обертах. На фіг. 1 зображений планетарний циклоїдальний редуктор, повздовжній розріз; на фіг. 2 розріз А-А; на фіг. 3 - розріз Б-Б. Даний циклоредуктор містить у собі корпус 1, у якому на підшипникових опорах 2 і 3 змонтовано швидкохідний вал 4, а на підшипникових опорах 5 і 6 - тихо хідний вал 7, або навпаки - у разі роботи в режимі мультиплікатора (див. фіг. 1). На швидкохідному валі 4 установлений ексцентрик 8, який має шийку 9, зміщену відносно осі циклоредуктора на величину ексцентриситету е. На шийку 9 напресо 2 35642 ване внутрішнє кільце підшипника 10, наприклад, роликового. На підшипнику 10 установлено сателіт 11, який має зубці 12 та знаходиться у внутрішньому зачепленні з нерухомо зафіксованим цівочним колесом 13. Цівочне колесо 13 виготовлено у вигляді обойми, в якій закріплені вісі 14, що служать опорою для цівок 15. Цівки 15 виготовлені у вигляді втулок, які мають можливість вільного обертання навколо осей 14. Центральне колесо не обов'язково повинно бути виготовлене цівочним, але бажано повинно мати циклоїдальний профіль тому що при малій різниці зубців сателіта і центрального колеса його застосування є максимально ефективним, навіть коли ця різниця дорівнює одиниці. У отворі стакана 16, нерухомо прикріпленого до сателіта 11 так, що осі сателіта і стакана співпадають, є виступи 17, аналогічні виступи 18 є також на зовнішній поверхні проміжного вала 19. Між виступами 17 і 18 розташовані пружні елементи 20, наприклад, з гуми (див. фіг. 2). Між виступами 21 проміжного вала 19 та виступами 22, які виконані на внутрішній поверхні вихідного вала 7, також розміщені пружні елементи 23 (див. фіг. 3). Циклоредуктор працює таким чином. При обертанні вхідного вала 4 та зв'язаного з ним ексцентрика 8 сателіт 11 здійснює складний площинний рух. Зубці 12 сателіта 11 опираються на цівки 15, при цьому виступи 17 крізь пружні елементи 19 передають зусилля виступам 18, викликаючи цим обертання тихохідного вала 19, який здійснює рух по конусу, вершина якого знаходиться на геометричній осі циклоредуктора та є нерухомою. Уповільнене обертання передається від виступів 21 крізь пружні елементи 23 на виступи 22, викликаючи цим обертання тихо хідного вала 19. У пристрої, забезпечується спрощення та зменшення тривалості процесу виготовлення елементів планетарної передачі, завдяки підвищенню технологічності, тому що надійна робота конструкції забезпечується при меншій точності виготовлення деталей механізму зв'язку. Також у винаході досягається збільшення ресурсу передачі завдяки тому, що до складу механізму зв'язку з сателітом введені жорсткі складові елементи, які дозволяють витримувати навантаження на згин і не зазнають навантажень кручення, що забезпечує надійну роботу передачі в цілому. У винаході забезпечується збільшення максимально допустимого передатного відношення і максимально допустимої кількості обертів швидкохідного вала, завдяки підвищенню навантажувальної здатності механізму в цілому, що забезпечує працездатність конструкції при більших динамічних навантаженнях високо обертових передач, наприклад для космічної техніки у складі ТНА РРД. 3 35642 Фіг. 1 4 35642 Фіг. 2 Фіг. 3 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 5