Планетарний редуктор

Планетарний редуктор, що містить корпус з встановленим в нього центральним зубчастим колесом з внутрішніми зубами, закріпленим за допомогою паралельних осі кріпильних елементів та притиснутим до виступу корпусу кришкою, тихохідний вал, встановлений в корпусі на підшипниковій опорі, циліндричний швидкохідний вал, встановлений в підшипникових опорах кришки та тихохідного вала, два кінематично з'єднаних з тихохідним валом сателіти з зовнішніми зубами, які утворюють багатопарне зачеплення з відповідними внутрішніми зубами центрального зубчастого колеса і мають з ними малу різницю чисел зубів, ексцентрикові втулки, встановлені на швидкохідному валу в площині ексцентриситету на шпонках, відокремлені розпірними прокладками від підшип C2 2 (19) 1 3 91372 4 ма внутрішніми зачепленнями). Ці редуктори шиЗуби центральних зубчастих коліс та двовінцевого роко використовуються в приводах механізмів, які сателіту утворюють між собою багатопарне зачеппотребують малих та дуже малих частот обертанлення з малою різницею чисел зубів (див. патент ня тихохідних валів. Недоліками цих редукторів є України на винахід № 48288 F161/36). менший коефіцієнт корисної дії, незначний ресурс Зазначений планетарний редуктор має велике роботи підшипників та неможливість передачі вепередаточне число (до 4000), має невеликі трудоликих навантажень. місткість і вартість виготовлення. Існують планетарні редуктори, що містять корНедоліками зазначеного редуктора є невисопус, скріплену з ним кришку та встановлене в коркий коефіцієнт корисної дії й невеликий ресурс пусі центральне колесо з внутрішніми зубами, роботи підшипників (розміри підшипників обмежені складене водило, утворене двома кільцями з внугабаритами малого сателіта, діаметр якого в трішніми шліцами, яке несе на підшипниках три 1.3...1.9 разів менше діаметра великого сателіта), ведучих вала з шестернями на кінцях, розташовані і, як наслідок, невеликі величини переданих наваміж кільцями складеного водила та встановлені нтажень. Бічні навантаження на тихохідний вал одночасно на трьох ведучих валах через підшипредуктора обмежені через відносно невелику відсники та ексцентрикові втулки з протилежно спрятань між підшипниковими опорами тихохідного мованими ексцентриситетами центральний та два вала. половинної товщини бічних сателіта з зовнішніми Таким чином, актуальним завданням є підвизубами, що мають малу різницю чисел зубів з щення ресурсу роботи, збільшення коефіцієнта центральним колесом, центральнорозташований корисної дії й припустимих бічних навантажень на тихохідний вал, розміщений частково в середині тихохідний вал планетарних редукторів при перескладеного водила та з'єднаний з ним відповіднидачі великих навантажень із більшими (до 300) ми шліцьовими виступами, і зроблену як єдине передаточними числами. ціле з центральнорозташованим швидкохідним Для цього в планетарному редукторі, що місвалом центральної шестерні, яка входить в зачептить корпус з встановленим в нього центральним лення з шестернями ведучих валів та встановлена зубчастим колесом з внутрішніми зубами, закріпчерез підшипники зовнішньою поверхнею в кришленим за допомогою паралельних осі кріпильних ці, а внутрішньою - через розпірне кільце на кільелементів та притиснутим до виступу корпусу цевому виступі тихохідного валу. Зовнішня частикришкою, тихохідний вал, встановлений в корпусі на тихохідного валу зроблена з кільцевим на підшипниковій опорі, циліндричний швидкохідвиступом та має встановлене на виступ розпірне ний вал, встановлений в підшипникових опорах кільце, що підноситься над внутрішньою стінкою кришки та тихохідного валу, два кінематично з'єдкорпусу, при цьому тихохідний вал упирається наних з тихохідним валом сателіта з зовнішніми кільцевим виступом через пару підшипників в корзубами, які утворюють багатопарне зачеплення з пус редуктора, а складене водило встановлене відповідними внутрішніми зубами центрального між розпірними кільцями центральної шестерні та зубчастого колеса і мають з ними малу різницю тихохідного валу. Кільця складеного водила з'єдчисел зубів, ексцентрикові втулки, встановлені на нані між собою осьовими стяжками, скріпленими з швидкохідному валу в площині ексцентриситету на кожним з кілець водила болтами через шайби шпонках, відокремлені розпірними прокладками (див. патенти України на винахід № 43388, № від підшипникових опор швидкохідного валу та 62768, № 64369 МКВ F16H1/32). розміщені в сателітах через підшипники, а також Ці планетарні редуктори дозволяють передаелементи герметизації, пропонується установити вати великі навантаження з передаточними чиссилове кільце, стяжки з різьбовими закінцівками і лами до 1200. Але їх конструкція складна, потрекільцевими упорами, два циліндричних водила, бує виготовлення деталей з великої кількістю кожне з кільцевими буртом на одному торці і різьвисокоточних операцій, що призводить до збільбовою закінцівкою - на іншому, розміщені паралешення трудомісткості та вартості виробництва. льно осі редуктора, сателіти встановити діаметраНайбільш близьким за технічною суттю до зально протилежно і розділити прокладкою, на пропонованого є планетарний редуктор, що міскришці зробити циліндричний виступ, а розташотить корпус з встановленим в нього центральним вану біля сателіта частину тихохідного вала вигозубчастим колесом, закріпленим за допомогою товити у формі диска, при цьому в кожному сателікріпильних елементів, паралельних осі, та притисті зробити наскрізні отвори - два в площині нутим до виступу корпусу кришкою, тихохідний вал ексцентриситету (радіальний та круглий), та чотиз центральним зубчастим колесом, встановлений ри круглих, розміщених рівномірно, силове кільце в корпус на двох підшипникових опорах, циліндривстановити на циліндричний виступ кришки через чний швидкохідний вал, встановлений в підшипнипідшипникову опору і жорстко з'єднати з дисковою кових опорах кришки та тихохідного валу, ексцентчастиною тихохідного вала за допомогою гайок і рикову втулку та балансир у вигляді двох пласких стяжок, що проходять через круглі отвори в сатешайб, розміщених на швидкохідному валі в плолітах, а кожне водило встановити паралельно осі щині ексцентриситету, скріплених шпонкою та віредуктора з опорою буртом у дискову частину тидокремлених від підшипникових опор розпірними хохідного вала так, щоб воно взаємодіяло зі стінпрокладками, двовінцевий сателіт у вигляді двох ками радіального отвору одного сателіта та пропласких шестерень з зовнішніми зубами, сточених ходило крізь круглий отвір в іншому сателіті, і в осьовому напрямі одночасно штифтовим та болскріпити з силовим кільцем гайкою, причому протовим з'єднаннями, розміщених на підшипниках на кладку між сателітами встановити на швидкохідексцентриковій втулці, та елементи герметизації. ний вал між ексцентриковими втулками, ширина 5 91372 6 радіальних отворів сателітів повинна дорівнювати стяжками 28 (Фіг. 1, 2) за допомогою кільцевих діаметру водила, а висота - бути більше діаметра буртів 29, різьбових закінцівок 30 та елементів водила на два розміри ексцентриситету, а шпонкріплення 31. Стяжки 28 проходять крізь сателіти кові пази на швидкохідному валу зробити діамет12 та 13 через круглі отвори 26. В площині ексценрально протилежними в площині ексцентриситету. триситету (Фіг. 1) дискова частина 27 тихохідного Застосоване силове кільце, жорстко з'єднане валу 5 з'єднана з силовим кільцем 7 двома цилінстяжками з дисковою частиною тихохідного вала й дричними водилами 32, розміщеними паралельно установлене на підшипнику на виступі кришки, осі редуктора, які взаємодіють зі стінками радіальвиконує функції другої опори тихохідного вала. них отворів 22 і 23, та проходять крізь сателіти 12 При цьому збільшується в 3...5 разів у порівнянні із та 13 через круглі отвори 24 та 25. Циліндричні прототипом відстань між підшипниковими опорами водила 32 впираються кільцевим буртом 33 в дистихохідного вала, що дозволяє збільшити в 2...3 кову частину 27 тихохідного валу 5 та з'єднані рази припустимі бічні навантаження на тихохідний елементами кріплення 34 з силовим кільцем 7. вал. Ширина S радіальних отворів 22 і 23 дорівнює Установка в планетарному редукторі двох цидіаметру D водила 32, а висота Η - більше діаметліндричних водил, кожне з яких взаємодіє зі стінра D водила на два розміри ексцентриситету (Фіг. ками радіального наскрізного отвору в сателіті, 2). зробленого в площині ексцентриситету, і кріплення Герметичність редуктора забезпечується гуводил одночасно в тихохідному валу й силовому мовим вільцем 35, розміщеним між корпусом 1 та кільці забезпечує передачу крутячого моменту від кришкою 3, манжетою 36, розміщеною між корпусателітів на водила, від водил на тихохідний вал, сом 1 та тихохідним валом 5, а також використандозволяє розміщати під сателітами підшипники ням підшипника 11 з ущільненням. великої вантажопідйомності, що збільшує ресурс Запропонований планетарний редуктор прароботи редуктора. цює таким чином. Установка сателітів діаметрально протилежно Навантаження у вигляді крутячого моменту від на швидкохідному валу створює два діаметрально привода (електродвигуна) передаються через протилежних зубчастих зачеплення із центральшвидкохідний вал 9 та з'єднані з ним шпонки 18 ним колесом, що забезпечує балансування ходоодночасно на ексцентрикові втулки 14 та 15 та вої частини, знижує навантаження на опори швидчерез підшипники 16 та 17 - на сателіти 12 і 13. в кохідного вала, забезпечує максимальний результаті силової взаємодії багатопарного зачепкоефіцієнт корисної дії для одноступінчастого плалення зубів центрального колеса 2 та сателітів 12 і нетарного редуктора. 13 на останні діють тангенціальна та радіальна Сутність винаходу пояснюється кресленнями, сили. Радіальні сили врівноважуються, а тангенціде на Фіг. 1 зображено поздовжній розріз запропоальні діють на циліндричну поверхню водил 32 нованого планетарного редуктора, на Фіг. 2 - перечерез стінки радіальних отворів 22 і 23, далі на тин А-А на Фіг. 1, на Фіг. 3 - перетин Б-Б на Фіг. 2. дискову частину 27 тихохідного валу 5 та на силоЗапропонований планетарний редуктор (Фіг. 1) ве кільце 7. Завдяки жорсткому з'єднанню тихохідскладається з корпуса 1, встановленого в ньому ного валу 5 з силовим кільцем 7 стяжками 28 нацентрального зубчатого колеса 2 з внутрішніми вантаження від водил 32 розподіляються в зубами, кришки 3 з циліндричним виступом 4 (Фіг. тихохідному валу 5 рівномірно та передаються 3), тихохідного валу 5, встановленого в корпусі 1 далі на споживаючий механізм. Водила 32 виготона підшипнику 6, силового кільця 7, встановленого вляються з високоміцної сталі з твердістю HRC на підшипнику 8 на циліндричному виступі 4 криш45...50, що дає мінімальний коефіцієнт тертя з ки 3, швидкохідного валу 9, встановленого на підсателітами 12 і 13, виготовленими з високоміцної шипнику 10 в тихохідному валу 5 та на підшипнику сталі з твердістю HRC 24...28. 11 в кришці 3, та двох сателітів 12 і 13 з зовнішніУ запропонованій конструкції планетарного ми зубами, які зчіплюються з внутрішніми зубами редуктора силове кільце 7 з підшипником 8 викоцентрального колеса 2 та утворюють з ними баганує функцію другої підшипникової опори тихохідтопарні зачеплення. Сателіти 12 та 13 встановлені ного вала 5. При цьому в порівнянні із прототипом протилежно один одному відносно осі редуктора в відстань між підшипниковими опорами збільшуплощині ексцентриситету на швидкохідному валу 9 ється в 3...5 разів, що дозволяє в 2...3 рази збільна ексцентрикових втулках 14 та 15 та підшипників шити припустимі бічні навантаження, що діють на 16 та 17 відповідно. Ексцентрикові втулки 14 та 15 тихохідний вал 5. з'єднані з швидкохідним валом 9 за допомогою Виготовлення сателітів 12 й 13 однаковими по протилежно встановлених шпонок 18 та відокремконструкції й розмірами в порівнянні з редуктором лені від підшипників 10 та 11 розпірними прокладсхеми 2К-Н й їхній планетарно-ексцентриковий рух ками 19 та 20 відповідно. Між ексцентриковими у протифазі щодо центрального колеса 2 забезпевтулками 14 та 15 встановлено прокладку 21. В чує динамічне балансування ходової частини ресателітах 12 та 13 зроблені наскрізні отвори - в дуктора, дозволяє виключити з конструкції редукплощині ексцентриситету радіальні 22 і 23 та кругтора балансири, знижує в 3...5 разів навантаження лі 24 і 25 відповідно, і в кожному по чотири круглих на підшипники 10 й 11 швидкохідного вала 9, доотвори 26, розміщені в сателітах рівномірно (Фіг. 1, зволяє встановити підшипники 16 й 17 більшої 2, 3). вантажопідйомності, що дає можливість передаваРозташована проти сателіта 12 частина тихоти через редуктор більші навантаження з передахідного валу 5 (Фіг. 3) зроблена в формі диска 27, точними числами до 300. Одноступінчасте зачепжорстко з'єднаного з силовим кільцем 7 чотирма лення сателітів із центральним колесом 7 91372 8 забезпечує високий коефіцієнт корисної дії редукзгинаючих навантажень, що підвищує надійність тора (0.9...0.95). роботи редуктора. У запропонованій конструкції передача наванЗаявником розроблений технічний проект платажень від сателітів 12 й 13 здійснюється як безнетарного редуктора із крутячим моментом 7000 посередньо через циліндричні водила 32 на дисН. За результатами проектування підтверджена кову частину 27 тихохідного вала 5, так і через ефективність запропонованого планетарного реводила 32, силове кільце 7, чотири стяжки 28 на ту дуктора. При зниженні маси існуючого редуктора й ж дискову частину 27 тихохідного вала 5. Це зазменшенні довжини на 15% розрахунковий ресурс безпечує розподіл силових навантажень у дискороботи редуктора збільшений в 3.5 рази, а припусвій частині тихохідного вала й виключає дію на неї тима величина бічного навантаження - в 2.8 рази. 9 91372 10 11 Комп’ютерна верстка О. Гапоненко 91372 Підписне 12 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601