Планетарний редуктор

Планетарний редуїсгор, що містить корпус, кришку, встановлені на них на підшипниках центрально розташовані швидкохідний та тихохідний вали, центральне колесо з внутрішніми зубами, складене водило з осьовими елементами жорсткого зв'язку, що несе на підшипниках три ведучих вала з шестернями на кінцях, які взаємодіють з центральною шестернею, та розташовані між стінками складеного водила та встановлені одночасно на трьох ведучих валах через підшипники та ексцентрикові втулки з протилежно спрямованими ексцентриситетами центральний та два половинної товщини бічних сателіта з ЗОВНІШНІМИ зубами, що мають малу різницю чисел зубів з центральним колесом, який відрізняється тим, що складене водило утворене двома з внутрішніми шліцами кільцями, з'єднаними між собою стяжками та болтами через шайби, розміщена в корпусі частина тихохідного вала виконана з уступом на торці та двома розташованими під кільцями водила ВІДПОВІДНИМИ шліцьовими виступами, зовнішня частина тихохідного вала виконана з кільцевим виступом, на який встановлено розпірне кільце, що підноситься над внутрішньою стінкою корпусу, а центральна шестірня виконана як єдине ціле з швидкохідним валом і встановлена зовнішньою поверхнею через підшипник в кришці, а внутрішньою - через підшипник та розпірне кільце на виступі тихохідного вала з опорою в торець останнього, при цьому тихохідний вал упирається кільцевим виступом через пару ПІДШИПНИКІВ В корпус редуктора, а складене водило встановлене між розпірними кільцями центральної шестерні та тихохідного вала О Винахід відноситься до машинобудування і може бути використаний в приводах машин та силових механізмів для передачі значних силових навантажень з забезпеченням великих передаточних чисел Існує планетарний редуктор, що містить корпус, встановлені на підшипниках швидкохідний та тихохідний вали, центральне колесо з внутрішніми зубами, водило, зроблене складеним з бічною стінкою, що знімається, та СПІВВІСНИМИ наскрізними отворами, що несуть симетрично встановлені на підшипниках два ведучих вала та елементи жорсткого зв'язку бічних стінок водила, ексцентрично встановлені на валах через підшипники з можливістю відносного переміщення в окружному напрямі сателіти з ЗОВНІШНІМИ зубами, ексцентриситети яких спрямовані в протилежні боки, зубчасті шестірні, одна з яких розташована на швидкохідному валу, ІНШІ - на ведучих валах для кінематичного зв'язку з тихохідним валом (див заявку Франції № 2570155, кл F16H, 3/44, 1986) В указаному редукторі встановлення сателітів на двох симетрично розташованих в складеному водилі ведучих валах визначає локальний, не Зоя розподілений по тілу деталей характер передачі силових навантажень від зубчастого зачеплення сателітів з центральним зубчастим колесом через ведучі вали на сателіти та стінки водила, оскільки радіальні складові силових навантажень рознесені вздовж осі ведучих валів та незрівноважені в опорах останніх, а тангенціальні складові віддалені одна від одної в ТІЛІ сателітів на велику кутову відстань (180°) Крім того, в конструкції редуктора не досягнуто динамічне силове зрівноваження ексцентрично встановлених сателгпв Це зменшує несучу здатність та надійність редуктора, збільшує його габарити та масу Найбільш близьким за технічною суттю до запропонованого є планетарний редуктор, що містить корпус, кришку, центральне колесо з внутрішніми зубами, водило, зроблене складеним, з бічною стінкою, з'єднаною розпорною втулкою та гвинтом з гайкою, що знімається, яке несе на підшипниках три ведучих вала з шестірнями на кінцях, ексцентрично встановлені на ведучих валах через підшипники та ексцентрикові втулки з протилежно спрямованими ексцентриситетами та з зазором відносно циліндричної оболонки водила 00 00 со го 43388 центральний та два половинної товщини бічних сателіта з ЗОВНІШНІМИ зубами, які мають малу різницю чисел зубів з центральним колесом, встановлений на підшипниках в корпусі та водилі центрально-розташований швидкохідний вал з шестірнею, яка взаємодіє з шестірнями ведучих валів, та скріплений фланцьовим з'єднанням зі стінкою водила, яка знімається, центральнорозташований тихохідний вал (див патент Російської Федерації № 2011066 МКВ F16H 1/32 за заявкою № 5040483/28 від 29 04 1992) Згаданий планетарний редуктор за рахунок динамічно зрівноваженої конструкції складеного сателіта, що спирається через ексцентрикові втулки одночасно натри ведучих вала, більш рівномірного розподілу тангенціальних складових силових навантажень в ТІЛІ сателгпв та виключення радіальних складових силових навантажень в опорах ведучих валів в водилі має більші несучу здатність і надійність, а також менші габарити та масу Практика використання згаданого планетарного редуктора виявила недосконалість конструкції водила та її силового зв'язку з швидкохідним та тихохідним валами Зокрема, для установлення в водилі підшипника закінцівки швидкохідного вала та для розміщення циліндричної оболонки водила внутрішній діаметр встановлених над нею сателітів дорівнює 1 3 1 5 величини внутрішнього діаметру водила, що вимагає розміщення ведучих валів на більшій відстані від центральної осі, збільшує діаметри центрального колеса та корпусу редуктора і, як наслідок, збільшує габарити та масу редуктора В силових редукторах, що піддані впливу великих ЗОВНІШНІХ бічних та вигинаючих навантажень, опорна частина тихохідного валу буде мати діаметр в 1 5 2 0 рази більший, аніж внутрішній діаметр стінки водила, яка знімається Крім того, в МІСЦІ спирання фланця тихохідного валу в СТІНЦІ водила, яка знімається розташовуються опорні підшипники ведучих валів Це виключає можливість використання для з'єднання водила з тихохідним валом фланцевого або шпильково-болтового з'єднання З'єднання ж циліндричної оболонки та стінки водила, яка знімається, з тихохідним валом за допомогою шліцьового з'єднання у вказаній зоні редуктора, як показала практика, істотно погіршує технологічність конструкції, збільшує трудомісткість виготовлення деталей та вартість редуктора Крім того, конструкція редуктора не забезпечує сприйняття ЗОВНІШНІХ двобічно спрямованих осьових навантажень, виникаючих під час експлуатації редуктора, а це зменшує надійність конструкції та обмежує сферу використання редуктора Таким чином, актуальними задачами є спрощення конструкції, зменшення габаритів та маси, збільшення надійності планетарних редукторів, зменшення їх вартості та трудомісткості виготовлення, розширення сфери використання Для цього пропонується в планетарному редукторі, що містить корпус, кришку, встановлені на них на підшипниках швидкохідний та тихохідний вали, центральне колесо з внутрішніми зубами, складене водило з осьовими елементами жорсткого зв'язку, що несе на підшипниках три ведучих вала з шестірнями на кінцях, що взаємодіють з цент ральною шестірнею, та розміщені між стінками складеного водила та встановлені одночасно на трьох ведучих валах через підшипники та ексцентрикові втулки з протилежно спрямованими ексцентриситетами центральний та два половиної товщини бічних сателгга з ЗОВНІШНІМИ зубами, маючими малу різницю чисел зубів з центральним колесом, складене водило утворити двома з внутрішніми шліцами кільцями, з'єднаними між собою стяжками та болтами через шайби, розміщену в корпусі частину тихохідного вала зробити з виступом на торці та двома розміщеними під кільцями водила ВІДПОВІДНИМИ ШЛІЦЬОВИМИ виступами, зовнішню частину тихохідного вала зробити з кільцевим виступом та встановити на виступ розпірне кільце, яке виступає над внутрішньою стінкою корпусу, а центральну шестірню зробити як єдине ціле з швидкохідним валом та встановити зовнішньою поверхнею через підшипник в кришці, а внутрішньою - через підшипник та розпірне кільце на виступі тихохідного вала з опорою в торець останнього, при цьому тихохідний вал уперти кільцевим виступом через пару ПІДШИПНИКІВ в корпус редуктора, а складене водило встановити між розпірними кільцями центральної шестірні та тихохідного валу Виготовлення центральної шестірні як єдиного цілого з швидкохідним валом з розміщенням її на виступі тихохідного валу та виготовлення складеного водила з двох кілець з внутрішніми шліцами без циліндричної оболонки забезпечує зменшення внутрішнього діаметру сателітів до 0 85 1 0 від величини внутрішнього діаметру кілець водила, що дозволяє наблизити на відповідну відстань осі ведучих валів до центральної осі редуктора і, таким чином, зменшити габарити та масу редуктора Спрощена форма стінок складеного водила, елементів їх силового зв'язку та конструкція тихоходного валу зменшують трудомісткість та вартість виготовлення редуктора Всі ІНШІ ВІДМІННІ конструктивні елементи запропонованого редуктора забезпечують сприйняття вихідним валом та встановленими між ним та кришкою деталями редуктора ЗОВНІШНІХ ОСЬОВИХ навантажень двобічного напряму, а також сприйняття тихохідним валом внутрішніх, ЗОВНІШНІХ бічних та ЗОВНІШНІХ вигинаючих навантажень, що збільшує надійність конструкції та розширює сферу використання планетарного редуктора На фіг 1 зображено поздовжній розріз планетарного редуктора, на фіг 2 - переріз А - А на фіг 1 Запропонований планетарний редуктор (фіг 1) складається з корпуса 1, жорстко скріплених з ним кришки 2 та центрального колеса 3 з внутрішніми зубами, встановленого в корпусі на двох підшипниках 4 центральнорозташованого тихохідного валу 5 з кільцевим 6 та шліцьовими 7 і 8 виступами та виступом 9 на торці, складеного водила, утвореного кільцями 10 та 11 з внутрішніми шліцами, встановленими на ВІДПОВІДНІ ШЛІЦЬОВІ виступи 7 І 8 тихохідного валу 5, центрального 12 та двох половинної товщини бічних 13 сателгпв з ЗОВНІШНІМИ зубами, встановлених через ПІДШИПНИКИ 14 та ексцентрикові втулки 15 з протилежно спрямованими ексцентриситетами та прокладки 16 одночасно на три ведучих вала 17 (фіг 2) Сателіти 12 та 13 входять в зачеплення з центральним ко 43388 лесом 3 та мають з ним малу різницю чисел зубів Ведучі вали 17 встановлені через підшипники 18 на кільцях Ю т а 11 складеного водила, при цьому з боку кришки 2 на них закріплені гайками 19 шестірні 20 В тангенціальному напрямі шестірні 20 та ексцентрикові втулки 15 з'єднані з ведучими валами 17 за допомогою шпонок 21 та 22, 23 ВІДПОВІДНО В кришці 2 на підшипнику 24 встановлена центральна шестірня 25, зроблена як єдине ціле з центрально-розташованим швидкохідним валом 26, при цьому шестірня 25 внутрішньою поверхнею через розпірне кільце 27 та підшипник 28 встановлена на уступ 9 тихохідного валу 5 та взаємодіє з трьома шестірнями 20 Кільця 10 та 11 складеного водила жорстко з'єднані одне з одним розташованими по колу між ведучими валами 17 осьовими стяжками 29, скріпленими з кожним з кілець болтами ЗО через шайби 31 Складене водило кільцем 11 через розпірне кільце 32 впирається в кільцевий виступ 6 тихохідного валу 5 Герметичність редуктора забезпечується установкою кільцевого ущільнення 33 між корпусом 1 та кришкою 2, манжетами 34 та 35 - між кришкою 2 та центральною шестірнею 25, між корпусом 1 і тихохідним валом 5 ВІДПОВІДНО Планетарний редуктор працює таким чином Силові навантаження у вигляді крутяного моменту, переважно від електродвигуна, через швидкохідний вал 26 та зроблену як єдине ціле з ним центральну шестірню 25 передаються на шестірні 20, від них через шпонки 21 на ведучі вали 17, а від останніх через шпонки 22 та 23 на ексцентрикові втулки 15, які утворюють в сукупності в кожній площині зачеплення сателітів 12 та 13 з центральним колесом 3 просторовий кривошипний механізм В результаті сателіти 12 та 13 здійснюють площиннопаралельний планетарний рух відносно непорушного центрального зубчастого колеса З, відстаючи за кожен повний оберт швидкохідного валу 26 на різницю чисел зубів між ними Тим самим здійснюється редукування (зменшення) величини кутової швидкості кратно величині передаточного числа з одночасним кратним збільшенням крутячого момента При цьому досягається багатократний поділ силових потоків та розподіл силових навантажень спочатку між шестернями 20 та жорстко скріпленими з ними ведучими валами 17, а потім між встановленими на валах 17 сателггами 12 та 13 і по тілу кожного сателгга, що значно зменшує потрібні розміри та масу вказаних деталей і потрібну вантажопідйомність ПІДШИПНИКІВ 14 Виникаючі в зубчастому зачепленні радіальні складові сил мають однакову величину за рахунок рівності ширин центрального 12 та двох бічних 13 сателітів, а за рахунок протилежності зон їх зачеплення з центральним колесом 3 - зустрічний напрям Це визначає розподілений характер на вантаження центрального колеса 3, повне розвантаження ПІДШИПНИКІВ 18 від дії поперечних сил та повну силову динамічну рівновагу сателітів в процесі роботи редуктора Останнє визначає зменшену величину шумової характеристики запропонованого редуктора як однієї з найважливіших експлуатаційних якостей редукторів Низька шумова характеристика підтверджена випробуванням дослідних зразків редукторів Тангенціальні складові сил, що виникають в зубчастому зачепленні, мають однаковий напрямок і через ведучі вали 17 та підшипники 18 рівномірно передаються на кільця 10 та 11 складеного водила, а від них через шліцьове зачеплення - на ШЛІЦЬОВІ виступи 7 та 8 тихохідного валу 5 Виготовлення центральної шестірні 25 як єдиного цілого з швидкохідним валом 26 з розміщенням на уступі 9 тихохідного валу 5 та виготовлення складеного водила з двох деталей простої конструктивної форми (у вигляді кілець 10 та 11) дозволяє зробити сателіти 12 та 13 з внутрішнім діаметром, що дорівнює 0 85 1 0 величини внутрішнього діаметру кілець Ю т а 11 і тим самим максимально наблизити до центральної осі редуктора осі ведучих валів 17, що визначає зменшення габаритів та маси редуктора на 10 15% в порівнянні з прототипом, зменшення трудомісткості виготовлення та вартості редуктора Спрощений в порівнянні з прототипом силовий зв'язок тихохідного валу 5 з складеним водилом за допомогою двох шліцьових виступів 7 та 8 визначає зменшення діаметру вала 5, що також зменшує масу редуктора Редуктор має внутрішню замкнену в осьовому напрямі систему кришка 2 - підшипник 24 центральна шестірня 25 - підшипник 28 - розпірне кільце 27 -тихохідний вал 5 - кільцевий виступ 6 підшипники 4 - корпус 1, яка забезпечує сприйняття дії на тихохідний вал 5 осьових сил в обох напрямках без передачі їх на складене водило та сателгги Пара ПІДШИПНИКІВ 4 забезпечує також сприйняття тихохідним валом 5 внутрішніх (визначаються масою рухомої частини редуктора) та ЗОВНІШНІХ бічних і ЗОВНІШНІХ вигинаючих навантажень Це в сукупності забезпечує підвищення надійності роботи редуктора та розширення сфери його застосування в приводах для широкого класу машин та механізмів Мала різниця чисел зубів сателітів 12 та 13 і центрального колеса 3, а також можливість редукування в зачепленні між центральною шестірнею 25 та шестірнями 20, дозволяють досягти величини передаточного числа 1000 Конструктивне виконання з'єднувальних елементів складеного водила у формі стяжок 29 дозволяє спростити конструкцію та зменшити вартість виготовлення 43388 A Фіг. 1 43388 A~A Фіг. 2 Тираж 50 екз Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м Ужгород, вул Гагаріна, 101 (03122) 3 - 7 2 - 8 9 (03122) 2 - 5 7 - 0 3