BG63922B1

BG63922B1 - Ексцентрикова планетна зъбна предавка

Info

Publication number: BG63922B1
Application number: BG103769A
Authority: BG
Inventors: Асадур ТЮФЕКЧИЯН
Original assignee: Асадур ТЮФЕКЧИЯН
Priority date: 1999-09-29
Filing date: 1999-09-29
Publication date: 2003-06-30
Also published as: BG103769A; US6632152B1; WO2001023775A1

Abstract

Предавката може да бъде интегрирана като бавноходна степен в конструкцията на двустепенна планетна зъбна предавка. С нея се реализират сравнително малки предавателни отношения и съответно - висок кпдпри спазване на критериите за рационалност на конструкцията с цел осигуряването на максимална товароносимост на предавката. Ексцентриковата планетна зъбна предавка се състои от две съосни централни зъбни колела с вътрешни зъби (6, 17), едното от които е подвижно, а другото - неподвижно, ексцентрично разположено срещу тях двувенцово сателитно зъбноколело с външни зъби (7) и водило (20). Последното е съставено от две странични опори, съединени чрез две междинни секции, като имат сърповидна формаи са разположени последователно една спрямо другав пространствата между зъбните венци на двувенцовото сателитно зъбно колело с външни зъби (7) и съответните централни зъбни колела с вътрешни зъби (6, 17).

Description

НА ПРЕДАВКА

Област на техниката

Изобретението се отнася до ексцентрикова планетна зъбна предавка и може да намери приложение в производството на задвижващи машини и съоръжения, като зъбни редуктори с висока товароносимост и сравнително ниска честота на въртене на изходящия вал.

Предшестващо състояние на техниката

Известна е от /1/ ексцентрикова планетна зъбна предавка, състояща се от две централни зъбни колела с вътрешни зъби, двувенцово сателитно зъбно колело с външни зъби и водило. Двете централни зъбни колела с вътрешни зъби са съосни и са разположени последователно едно спрямо друго, като едно от тях е неподвижно спрямо корпуса на предавката, а другото е ротационно подвижно около геометричната си ос. Водилото е ротационно подвижно спрямо корпуса на предавката около ос, съвпадаща с общата ос на централните зъбни колела с вътрешни зъби. Двувенцовото сателитно зъбно колело с външни зъби е разположено ексцентрично спрямо централните зъбни колела с вътрешни зъби и е монтирано на водилото, като е ротационно подвижно спрямо него около геометричната си ос. Всяко от централните зъбни колела с вътрешни зъби е зацепено със съответен зъбен венец на двувенцовото сателитно зъбно колело с външни зъби. Водилото има конструкцията на ексцентриков вал и е интегрална част от бьрзоходния вал на предавката, а подвижното централно зъбно колело с вътрешни зъби е монтирано на бавноходния вал. Към ексцентриковия вал неподвижно са монтирани две странични по отношение на двувенцовото сателитно зъбно колело противотежести. Системата ексцентриков вал двувенцово сателитно зъбно колело - противотежести е статично и динамично балансирана спрямо оста на въртене на ексцентриковия вал.

Описаната ексцентрикова планетна зъбна предавка се характеризира с висока относителна товароносимост, но също така има сравнително нисък кпд. Известно е, че по правило, намаляването на предавателното отношение на описаната предавка води до увеличаване на съответния код. Същевременно, съответната долна граница на рационалните предавателни отношения е сравнително висока и има ориентировъчна стойност = 25, при което ориентировъчната стойност на кпд е η « 0,90. Тази ориентировъчна стойност на кпд е и съответна горна граница за предавката. Тези ограничения са свързани с известна от практиката зависимост, съгласно която съблюдаването на критериите за рационалност на конструкцията от гледна точка на осигуряване на максимална относителна товароносимост на описаната предавка изисква с намаляване на предавателното отношение да се увеличават едновременно относителният ексцентрицитет на оста на сателитното зъбно колело спрямо централната ос и относителната разлика между диаметрите на началните окръжности на централните зъбни колела с вътрешни зъби. Съществуват практически непреодолими конструктивни ограничения за изпълнението на ексцентриковия вал със сравнително голям ексцентрицитет. Тези ограничения произтичат от условията за монтаж на съответните лагери и условията за статично и динамично балансиране на предавката. Ето защо ориентировъчната долна граница на рационалните предавателни отношения на описаната предавка е сравнително висока, което обуславя и съответното ограничение на максималния кпд на предавката.

Известна е от /2/ ексцентрикова планетна зъбна предавка, състояща се от централно зъбно колело с вътрешни зъби, централно зъбно колело с външни зъби, двувенцово сателитно зъбно колело и водило. Двете централни зъбни колела са съосни и имат различно разположение в осово направление. Зъбните венци на двувенцовото сателитно зъбно колело имат различно разположение в осово направление, като единият е с външни зъби и е зацепен с централното зъбно колело с вътрешни зъби, а другият е с вътрешни зъби и е зацепен с централното зъбно колело с външни зъби. Централното зъбно колело с вътрешни зъби е неподвижно спрямо корпуса на предавката, а централното зъбно колело с външни зъби е ротационно подвижно около геометричната си ос. Водилото е с форма на коленчат вал и има съставна и разглобяема конструкция.

Между описаните две ексцентрикови планетни зъбни предавки съществува качествена ι

•разлика по отношение на реализируемия кинематичен ефект, като граничните стойности на рационалните предавателни отношения на последната зъбна предавка са от порядъка на няколко десетки пъти по-ниски в сравнение с тези на предшестващата по описание зъбна предавка. В пряка връзка с това, ексцентриковата планетна зъбна предавка, описана в /2/, се характеризира с висок кпд. Същевременно, поради конзолното разположение на зъбния венец с вътрешни зъби на двувенцовото сателитно зъбно колело спрямо съответните лагерни опори и неизбежните конструктивни ограничения на габаритите на съответните лагери и на разстоянията между лагерните опори, предавката има сравнително ниска относителна товароносимост. Лимитиращ ефект по отношение на товароносимостта на предавката оказва и описаната по-горе конструкция на водилото, тъй като носещата способност на последното е сравнително ниска.

Известна е от /3/ ексцентрикова планетна зъбна предавка, състояща се от централно зъбно колело с вътрешни зъби, централно зъбно колело с външни зъби, двувенцова сателитна зъбна втулка и водило. Единият от зъбните венци на двувенцовата сателитна зъбна втулка е с външни зъби и е зацепен с централното зъбно колело с вътрешни зъби, а другият е с вътрешни зъби и е зацепен с централното зъбно колело с външни зъби. Зъбните венци на централните зъбни колела и на двувенцовата сателитна зъбна втулка имат еднакво разположение в осово направление. Водилото е съставено от две странични опори, съединени чрез междинна секция. Страничните опори включват конструктивните бази за монтирането на двувенцовата сателитна зъбна втулка и за ротационното движение на водилото. Междинната секция има сърповидна форма и е разположена в пространството между зъбния венец на централното зъбно колело с вътрешни зъби и зъбния венец с външни зъби на двувенцовата сателитна зъбна втулка. Централните зъбни колела и водилото са ротационно подвижни около централната ос на предавката.

Конкретната конструкция, описана в /3/, изпълнява функциите на сумиращ механизъм и има строго специфично и ограничено за практиката приложение. При неподвижно установяване на едно от централните звена, тя се превръща в механизъм с една степен на свобода. В последния случай предавката не може да има рационално приложение в практиката, тъй като горната граница на съответните предавателни отношения е твърде ниска и има ориентировъчна стойност ί_Μΐ[ = 2.

Поради изложените по-горе недостатъци, описаните ексцентрикови планетни зъбни предавки имат силно ограничена област на приложение.

Техническа същност на изобретението

Цел на изобретението е създаването на ексцентрикова планетна зъбна предавка с висока относителна товароносимост и висок кпд.

Решение на тази задача е ексцентрикова планетна зъбна предавка, състояща се от две централни зъбни колела с вътрешни зъби, двувенцово сателитно зъбно колело с външни зъби и водило. Двете централни зъбни колела с вътрешни зъби са съосни и са разположени последователно едно спрямо друго, като едно от тях е неподвижно спрямо корпуса на предавката, а другото е ротационно подвижно около геометричната си ос. Водилото е ротационно подвижно спрямо корпуса на предавката около ос, съвпадаща с общата ос на централните зъбни колела с вътрешни зъби. Двувенцовото сателитно зъбно колело с външни зъби е разположено ексцентрично спрямо централните зъбни колела с вътрешни зъби и е монтирано на водилото, като е ротационно подвижно спрямо него около геометричната си ос. Всяко от централните зъбни колела с вътрешни зъби е зацепено със съответен зъбен венец на двувенцовото сателитно зъбно колело с външни зъби. Водилото е съставено от две странични опори, съединени чрез две междинни секции. Страничните опори включват конструктивните бази за монтирането на двувенцовото сателитно зъбно колело с външни зъби и за ротационното движение на водилото. Междинните секции имат сърповидна форма и са разположени последователно една спрямо друга в пространствата между зъбните венци на двувенцовото сателитно зъбно колело с външни зъби и съответните централни зъбни колела с вътрешни зъби. Двете междинни секции имат различно радиално разположение и поне една от вътрешната и външната повърхнини на водилото има стъпаловидна форма в участъка на съединяване на двете секции.

В предложената ексцентрикова планетна зъбна предавка е възможно конструктивното реализиране едновременно на голям относителен ексцентрицитет на оста на сателитното зъбно колело спрямо централната ос и на голяма относителна разлика между началните диаметри на централните зъбни колела с вътрешни зъби, при което се съблюдават критериите за рационалност на конструкцията от гледна точка на осигуряване на максимална относителна товароносимост при сравнително ниски предавателни отношения и съответно висок кпд.

Предложената ексцентрикова планетна зъбна предавка може да бъде реализирана както като относително самостоятелна машинна единица, така и интегрирана в двустепенна, тристепенна или многостепенна зъбна предавка.

Пояснение на приложените фигури

Фигура 1 показва сборен чертеж на пример за изпълнение на изобретението;

фигура 2 - разрез А-А от фиг. 1; фигура 3 - разрез Б-Б от фиг. 1; фигура 4 - разрез В-В от фиг. 1; фигура 5 - разрез Г-Г от фиг. 1; фигура 6 - двуизмерен чертеж на една от съставните части на водилото 20;

фигура 7 - аксонометричен чертеж и една от съставните части на водилото 20.

Пример за изпълнение на изобретението

В представения пример за изпълнение на изобретението ексцентриковата планетна зъбна предавка е интегрирана като бавноходна степен в двустепенна планетна зъбна предавка.

Бързоходният вал 1 на двустепенната планетна зъбна предавка е свързан чрез зъбния съединител 2 с централното зъбно колело с външни зъби 3. Сателитните зъбни колела 22, 24 и 25 са монтирани на водилото 20 и са зацепени едновременно с централното зъбно колело с външни зъби Зис централното зъбно колело с вътрешни зъби 21, последното от които е неподвижно монтирано към корпуса 19. Централните зъбни колела с вътрешни зъби 6 и 17 са зацепени със съответните зъбни венци на двувенцовото сателитно зъбно колело с външни зъби 7, което е разположено ексцентрично спрямо тях и е монтирано чрез оста 4 и лагерите 5 и 9 към водилото 20. Централното зъбно колело с вътрешни зъби 6 е неподвижно монтирано към корпуса 19, а централното зъбно колело с вътрешни зъби 17 е ротационно подвижно спрямо корпуса, като е монтирано към него чрез лагера 8 и е неподвижно свързано чрез разглобяемо съединение с бавиоходния вал 13, който има чашковидна форма и е монтиран към корпуса 19 чрез лагера 12. Една от страничните опори на водилото 20 лагерува чрез лагера 23 в корпуса 19, а другата опора лагерува чрез лагера 11 на конзолата 15. Конзолата 15 е свързана неподвижно с бавноходния вал 13 чрез конусно съединение, като съответният осов натиск се осигурява чрез шпилковото съединение 14. Противотежестите 16 и 18 са неподвижно монтирани към водилото 20. Втулката 10 е монтирана върху водилото 20 и противотежестта 16. Сателитните зъбни колела 24 и 25 имат равна маса, която, взета поотделно, е по-малка от масата на сателитното зъбно колело 22. Сателитните зъбни колела 22, 24 и 25 образуват система от тела, центърът на тежест на която е разположен ексцентрично спрямо централната ос на двустепенната планетна зъбна предавка, като съответният ексцентрицитет е противоположен по посока на ексцентрицитета на оста на двувенцовото сателитно зъбно колело с външни зъби 7 спрямо същата ос. Предавката е статично и динамично балансирана.

Профилът на зъбите на зъбните колела и венци е еволвентен. Между подвижното централно зъбно колело с вътрешни зъби 17 и съответния зъбен венец на двувенцовото сателитно зъбно колело с външни зъби 7 се осъществява радиален монтаж и демонтаж. Конструктивно свободните повърхнини на противотежестта 16 имат цилиндрична форма, като съответният радиус е равен на ексцентрицитета между оста на съответния цилиндър и оста на въртене на водилото 20, което най-добре се вижда от фиг. 5. Може да се докаже, че тази форма на противотежестта 16 е оптимална от гледна точка на минимизиране на инерционния момент на предавката при запазване ефекта на балансиране на противотежестта. Втулката 10 изпълнява функцията на щит за намаляване загубите от хидродинамично съпротивление на смазващата течност. Броят зъби на неподвижното централно зъбно колело с вътрешни зъби 6 е ζ₆ “ 18. Броят зъби на подвижното централно зъбно колело с вътрешни зъби 17 е ζ₎₇ = 20. Двата зъбни венеца на двувенцовото сателитно зъбно колело 7 в конкретния пример имат равен брой зъби ζ’₇ - ζ”₇ “14, като това равенство не е правило, а само частен случай. Предавателното отношение на бавноходната степен на предавката е ΐ_ » 10,00. Общото предавателно отношение на предавката е = 100.

Патентни претенции

1. Ексцентрикова планетна зъбна пре-

Claims

предавателно отношение на предавката е = 100. Патентни претенции

1. υδ 4 014 224.

1. Ексцентрикова планетна зъбна предавка, състояща се от две централни зъбни колела с вътрешни зъби, двувенцово сателитно зъбно колело с външни зъби и водило, като двете централни зъбни колела с вътрешни зъби са съосни и са разположени последователно едно спрямо друго, при което едно от тях е неподвижно спрямо корпуса на предавката, а другото е ротационно подвижно около геометричната си ос, като водилото е ротационно подвижно спрямо корпуса на предавката около ос, съвпадаща с общата ос на централните зъбни колела с вътрешни зъби, като двувенцовото сателитно зъбно колело с външни зъби е разположено ексцентрично спрямо централните зъбни колела с вътрешни зъби и е монтирано на водилото, като е ротационно подвижно спрямо него около геометричната си ос, при което всяко от централните зъбни колела с вътрешни зъби е зацепено със съответен зъбен венец на двувенцовото сателитно зъбно колело с външни зъби, като водилото е съставено 5 от две странични опори, които включват конструктивните бази за монтирането на двувенцовото сателитно зъбно колело с външни зъби и за ротационното движение на водилото, характеризираща се с това, че двете странични опори на водилото (20) са съединени чрез две междинни секции (26, 27), които имат сърповидна форма и са разположени последователно една спрямо друга в пространствата между зъбните венци на двувенцовото сателитно зъбно колело с външни зъби (7) и съответните централни зъбни колела с вътрешни зъби (6, 17), като двете междинни секции (26,27) имат различно радиално разположение и поне една от вътрешната и външната повърхнина на водилото (20) има стъпаловидна форма в участъка на съединяване на двете секции (26, 27).

Приложение: 7 фигури

Литература

2. υδ 2 481 627.

3. иЗ 4 825 726.

Пор. № 41882

Тираж: 40 ВК

Издание на Патентното ведомство на Република България

1113 София, бул. Д-р Г. М. Димитров 52-Б

Експерт: М. Влаховска Редактор: Р. Георгиева