RU103591U1

RU103591U1 - PLANETARY TRANSMISSION

Info

Publication number: RU103591U1
Application number: RU2010147970/11U
Authority: RU
Inventors: Владимир Петрович Шевчук; Алексей Олегович Пивоваров; Михаил Вольфредович Ляшенко; Виктор Викторович Шеховцов; Анатолий Васильевич Котовсков
Priority date: 2010-11-24
Filing date: 2010-11-24
Publication date: 2011-04-20

Abstract

Планетарная передача, содержащая центральные колеса с внешним и внутренним зацеплением, сателлиты и водило, состоящее из составленного из секторов сателлитного блока и ступицы, причем каждый сектор представляет часть дуги окружности, с одной стороны которого выполнена двузубая вилка, а с другой - однозубая вилка, секторы соединены последовательно с помощью осей, расположенных перпендикулярно плоскости дуги сектора, в средней части каждого сектора расположен сателлитный блок, состоящий из сателлита, оси и подшипника, при этом в промежутках между сателлитами расположены участки узкого шлицевого соединения, имеющие боковые и радиальные зазоры, при этом внутренние шлицы расположены в зоне однозубых вилок секторов, а внешние шлицы расположены на внешних поверхностях секторов венца ступицы, отличающаяся тем, что внешние шлицы и зубья сателлитов выполнены с бочкообразным продольным профилем для самоустановки секторов сателлитного блока между центральными колесами, выравнивания нагрузки между сателлитами и по длине их зубьев, при этом сателлитный блок, составленный из секторов, имеет не менее чем четыре сателлита. A planetary gear containing central wheels with external and internal gearing, satellites and a carrier, consisting of sectors of a satellite unit and a hub, each sector representing a part of the circular arc, on one side of which there is a double-toothed fork, and on the other, a single-tooth fork, sectors connected in series using axes perpendicular to the plane of the arc of the sector, in the middle of each sector is a satellite unit consisting of a satellite, an axis and a bearing, while between the satellites there are sections of a narrow spline connection with lateral and radial gaps, while the internal slots are located in the area of the single-tooth forks of the sectors, and the external slots are located on the outer surfaces of the sectors of the crown of the hub, characterized in that the external splines and teeth of the satellites are made with a barrel-shaped longitudinal profile for the self-installation of sectors of the satellite unit between the central wheels, balancing the load between the satellites and the length of their teeth, while the satellite unit, composed of sec tori, has at least four satellites.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к планетарным передачам.The utility model relates to mechanical engineering, in particular to planetary gears.

Известна конструкция планетарного редуктора Д.И.Шаткуса для зернового комбайна с плавающим центральным колесом и сателлитами на сферических опорах, не имеющая избыточных связей, в которой нагрузка выровнена по длине контактных линий зубчатых зацеплений и между сателлитами (Решетов Л.Н. Самоустанавливающиеся механизмы: Справочник. - М.: Машиностроение. - 1979, с.243, рис.5.12).The design of the D.I. Shatkus planetary gearbox for a grain combine with a floating central wheel and satellites on spherical bearings is known, which does not have excessive connections, in which the load is aligned along the length of the contact lines of the gears and between the satellites (Reshetov L.N. Self-aligning mechanisms: Reference . - M.: Mechanical Engineering. - 1979, p. 243, Fig. 5.12).

Наружное кольцо двухрядного роликового подшипника, на котором устанавливается сателлит, имеет сферическую наружную поверхность, и оно же является внутренним кольцом сферической опоры. В качестве наружного кольца сферической опоры используется сателлит с прошлифованной в нем внутренней сферой.The outer ring of a double row roller bearing on which the satellite is mounted has a spherical outer surface, and it is also the inner ring of a spherical support. A satellite with an inner sphere ground in it is used as the outer ring of a spherical support.

Недостатком такой передачи являются то, что она не может быть реализована с малыми осевыми и радиальными габаритами сателлитного узла в связи с недостаточной долговечностью сферической опоры. Кроме того, данная планетарная передача не обладает возможностью самоустановки водила с сателлитами под воздействием радиальных и тангенциальных сил, возникающих в зацеплениях сателлитов с центральными колесами, что снижает ее надежность и долговечность.The disadvantage of such a transmission is that it cannot be realized with small axial and radial dimensions of the satellite assembly due to the insufficient durability of the spherical support. In addition, this planetary gear does not have the ability to self-assembled a carrier with satellites under the influence of radial and tangential forces arising in gears of satellites with central wheels, which reduces its reliability and durability.

Известна планетарная передача, содержащая центральные колеса, водило, сателлиты, установленные на осях, закрепленных в щеках посредством упругих элементов, между которыми размещены втулки, контактирующие одним из своих торцов с торцом водила планетарной передачи (авт. св. СССР 1427117 по М. кл. F16Н 1/48, опубликовано 1989).Known planetary gear containing central wheels, carrier, satellites mounted on axles fixed in the cheeks by means of elastic elements, between which are placed bushes in contact with one of their ends with the end face of the planetary gear carrier (ed. St. USSR 1427117 according to M. cl. F16H 1/48, published 1989).

Недостатком данной планетарной передачи является то, что избыточные связи здесь заменены упругими, при этом равномерность распределения нагрузки между сателлитами и по длине контактных линий зубчатых зацеплений пропорциональна жесткости упругих элементов, поэтому полного выравнивания нагрузки не достигается, что снижает надежность и долговечность планетарной передачи. Кроме того, при неравномерном распределении нагрузки в зацеплениях сателлита с центральными колесами происходит перекос сателлита относительно его оси, что приводит к неравномерному распределению нагрузки в игольчатом подшипнике, расположенном в ободе сателлита, к снижению надежности и долговечности планетарной передачи.The disadvantage of this planetary gear is that the excess links are replaced by elastic ones, while the uniform distribution of the load between the satellites and along the length of the contact lines of the gears is proportional to the stiffness of the elastic elements, therefore, full load balancing is not achieved, which reduces the reliability and durability of the planetary gear. In addition, with an uneven load distribution in the gears of the satellite with the central wheels, the satellite is skewed about its axis, which leads to an uneven load distribution in the needle bearing located in the rim of the satellite, to reduce the reliability and durability of the planetary gear.

Известна планетарная передача, принятая в качестве прототипа (RU №83307), содержащая центральные колеса с внешним и внутренним зацеплением, сателлиты и водило, состоящее из составленного из секторов сателлитного блока и ступицы, причем каждый сектор представляет часть дуги окружности, с одной стороны которого выполнена двузубая, а с другой однозубая вилки, секторы соединены последовательно с помощью шаровой опоры и оси, расположенных перпендикулярно плоскости дуги сектора, обеспечивающих выравнивание нагрузки по длине зубьев зубчатых колес, в средней части каждого сектора расположен сателлитный блок, состоящий из сателлита, оси и подшипника, при этом в промежутках между сателлитами расположены участки узкого шлицевого соединения, имеющего боковые и радиальные зазоры, обеспечивающие самоустановку секторов сателлитного блока между центральными колесами и выравнивание нагрузки между сателлитами, при этом внутренние шлицы расположены в зоне однозубых вилок секторов, а внешние шлицы расположены на внешних поверхностях секторов венца ступицы.Known planetary gear adopted as a prototype (RU No. 83307), containing the Central wheels with external and internal gearing, satellites and a carrier, consisting of sectors of the satellite unit and hub, each sector representing a part of the circular arc, on one side of which is made two-toothed and one-toothed forks, sectors connected in series using a ball joint and an axis located perpendicular to the plane of the arc of the sector, ensuring load balancing along the length of the gear teeth eu, in the middle part of each sector there is a satellite unit consisting of a satellite, an axis and a bearing, while in the intervals between the satellites there are sections of a narrow spline connection having lateral and radial clearances providing self-installation of the sectors of the satellite unit between the central wheels and load balancing between the satellites while the internal slots are located in the area of the single-tooth forks of the sectors, and the external slots are located on the outer surfaces of the sectors of the crown of the hub.

Недостатками данной планетарной передачи является то, что сектора сателлитного блока соединены шаровыми опорами, что представляется трудным в изготовлении, а, следовательно, это значительно усложняет конструкцию, так же шаровые опоры не обладают достаточной надежностью и долговечностью при высоких нагрузках.The disadvantages of this planetary gear is that the sectors of the satellite unit are connected by ball bearings, which is difficult to manufacture, and therefore, this greatly complicates the design, as well as ball bearings do not have sufficient reliability and durability at high loads.

Задача полезной модели - упрощение конструкции планетарной передачи и повышение надежности и долговечности.The objective of the utility model is to simplify the design of the planetary gear and increase reliability and durability.

Технический результат - повышение надежности и долговечности планетарной передачи вследствие самоустановки секторов сателлитного блока между центральными колесами, выравнивания нагрузки между сателлитами и по длине их зубьев за счет выполнения бочкообразного продольного профиля внешних шлицев и зубьев сателлитов.The technical result is an increase in the reliability and durability of the planetary gear due to the self-installation of sectors of the satellite unit between the central wheels, load balancing between the satellites and the length of their teeth due to the execution of a barrel-shaped longitudinal profile of the external splines and teeth of the satellites.

Указанный технический результат достигается тем, что в планетарной передаче содержащей центральные колеса с внешним и внутренним зацеплением, сателлиты и водило, состоящее из составленного из секторов сателлитного блока и ступицы, причем каждый сектор представляет часть дуги окружности, с одной стороны которого выполнена двузубая вилка, а с другой однозубая вилка, секторы соединены последовательно с помощью осей, расположенных перпендикулярно плоскости дуги сектора, в средней части каждого сектора расположен сателлитный блок, состоящий из сателлита, оси и подшипника, при этом в промежутках между сателлитами расположены участки узкого шлицевого соединения, имеющие боковые и радиальные зазоры, при этом внутренние шлицы расположены в зоне однозубых вилок секторов, а внешние шлицы расположены на внешних поверхностях секторов венца ступицы, внешние шлицы и зубья сателлитов выполнены с бочкообразным продольным профилем для самоустановки секторов сателлитного блока между центральными колесами, выравнивания нагрузки между сателлитами и по длине их зубьев, при этом сателлитный блок, составленный из секторов, имеет не менее чем четыре сателлита.The specified technical result is achieved by the fact that in a planetary gear comprising central wheels with external and internal gearing, satellites and a carrier, consisting of sectors of the satellite block and hub, each sector representing a part of the circular arc, on one side of which a two-toothed fork is made, and on the other is a single-tooth fork, the sectors are connected in series with the help of axes located perpendicular to the plane of the arc of the sector, in the middle part of each sector there is a satellite block, consisting of the satellite, the axis and the bearing, while in the spaces between the satellites there are sections of narrow spline connection having lateral and radial gaps, while the internal slots are located in the area of the single-tooth forks of the sectors, and the external slots are located on the outer surfaces of the sectors of the hub crown, the external slots and the teeth of the satellites are made with a barrel-shaped longitudinal profile for self-installation of the sectors of the satellite block between the central wheels, balancing the load between the satellites and the length of their teeth, while the satellite A block made up of sectors has at least four satellites.

Внешние шлицы и зубья сателлитов выполнены с бочкообразным продольным профилем, это позволяет секторам сателлитного блока, за счет того что они приобретают угловую подвижность, самоустанавливаться между центральными колесами, выравнивать нагрузку между сателлитами и по длине их зубьев с учетом погрешностей изготовления всех элементов планетарной передачи.The external splines and the teeth of the satellites are made with a barrel-shaped longitudinal profile, this allows the sectors of the satellite unit, due to the fact that they acquire angular mobility, self-align between the central wheels, equalize the load between the satellites and along the length of their teeth, taking into account manufacturing errors of all elements of the planetary gear.

Сателлитный блок, составленный из секторов, имеет не менее чем четыре сателлита, что позволяет получить дополнительную степень свободы, в противном случае образуется жесткая конструкция, которая не позволит в достаточной степени выравнивать нагрузку между сателлитами и самоустанавливаться секторам сателлитного блока между центральными колесами.A satellite block composed of sectors has at least four satellites, which allows for an additional degree of freedom; otherwise, a rigid structure is formed that will not allow the load between satellites to be sufficiently balanced and the sectors of the satellite block to be self-mounted between the central wheels.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид планетарной передачи в разрезе, на фиг.2 - водило, на фиг.3 - разрез А-А по фиг.2,на фиг.4 - зубья сателлита с бочкообразным продольным профилем в масштабе, на фиг.5 - участок узкого шлицевого соединения с бочкообразным продольным профилем в масштабе, на фиг.6 - разрез Г-Г по фиг.5, на фиг.7 - ступица водила, на фиг.8 - сектор сателлитного блока, на фиг.9 - разрез Д-Д по фиг.8.The essence of the utility model is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a general view of a planetary gear in a section, in Fig. 2 a carrier, in Fig. 3 - a section A-A in Fig. 2, in Fig. 4 - satellite teeth with a barrel-shaped longitudinal a profile in scale, in Fig. 5 is a section of a narrow spline connection with a barrel-shaped longitudinal profile in scale, in Fig. 6 is a section G-G in Fig. 5, in Fig. 7 is a carrier hub, in Fig. 8 is a sector of a satellite unit , Fig.9 is a section DD in Fig.8.

Планетарная передача содержит центральное колесо внешнего зацепления 1 (фиг.1), размещенное в стакане 2 на подшипниках скольжения 3, центральное колесо внутреннего зацепления 4, установленное на подшипниках качения 5, опирающихся на стакан 2, установленный в расточке корпуса 6, водило 7, состоящее из сателлитного блока 8 и ступицы 9.The planetary gear contains a central wheel of external gearing 1 (Fig. 1), placed in a cup 2 on sliding bearings 3, a central wheel of internal gear 4, mounted on rolling bearings 5, supported by a cup 2, mounted in a bore of the housing 6, carrier 7, consisting from satellite unit 8 and hub 9.

Сателлитный блок 8 (фиг.2) состоит из секторов 10 (фиг.2), представляющих часть дуги окружности, которые связаны последовательно между собою с помощью осей 11 (фиг.3), эти оси 11 расположены перпендикулярно плоскости дуги сектора 10 по окружности между сателлитами 12 (фиг.1 и фиг.2). Для передачи крутящего момента ступице 9 (фиг.2) на однозубой вилки 13 (фиг.9) сектора 10 сателлитного блока 8 расположены внутренние шлицы 14 (фиг.8). На внешних поверхностях секторов 15 (фиг.7) венца ступицы 9 расположены внешние шлицы 16 (фиг.5 и фиг.6) с бочкообразным продольным профилем, зацепляющиеся с внутренними шлицами 14 (фиг.5).The satellite unit 8 (Fig. 2) consists of sectors 10 (Fig. 2), representing a part of the circular arc, which are connected in series with each other using axes 11 (Fig. 3), these axes 11 are perpendicular to the plane of the arc of sector 10 in a circle between satellites 12 (figure 1 and figure 2). To transmit torque to the hub 9 (Fig. 2) on a single-tooth fork 13 (Fig. 9) of the sector 10 of the satellite unit 8, internal slots 14 (Fig. 8) are located. On the outer surfaces of the sectors 15 (Fig. 7) of the crown of the hub 9, external slots 16 (Fig. 5 and Fig. 6) with a barrel-shaped longitudinal profile are located, meshing with the inner slots 14 (Fig. 5).

В середине каждого сектора 10 расположен сателлитный блок, состоящий из сателлита 12, оси 17 и подшипника 18. Зубья 19 (фиг.4) сателлитов 12 (фиг.2) выполнены с бочкообразным продольным профилем.In the middle of each sector 10 is a satellite block consisting of a satellite 12, an axis 17 and a bearing 18. The teeth 19 (figure 4) of the satellites 12 (figure 2) are made with a barrel-shaped longitudinal profile.

Планетарный ряд образуют центральное колесо внешнего зацепления 1 (фиг.1), которое является заторможенным, центральное колесо внутреннего зацепления 4, к которому подводится крутящий момент, сателлиты 12 и водило 7, предназначенное для передачи крутящего момента валу 20. Стакан 2 выполняет роль опоры центрального колеса внешнего зацепления 1 посредством подшипников скольжения 3, выполненных в виде бронзовых втулок, которые запрессовываются в отверстие стакана 2. Также стакан 2 служит опорой для центрального колеса внутреннего зацепления 4, установленного на нем через подшипник качения 5.The planetary gears form the central wheel of external gearing 1 (Fig. 1), which is inhibited, the central wheel of internal gearing 4, to which torque is supplied, satellites 12 and carrier 7, designed to transmit torque to shaft 20. Glass 2 acts as a support for the central external gearing wheels 1 by means of sliding bearings 3, made in the form of bronze bushings, which are pressed into the hole of the cup 2. Also, the cup 2 serves as a support for the central wheel of the internal gearing 4, anovlennogo thereon through the bearing rolling elements 5.

Сателлитный блок 8, составленный из секторов 10, имеет не менее чем четыре сателлита 12 (фиг.2), в противном случае образуется жесткая конструкция, которая не позволит в достаточной мере выравнивать нагрузку между сателлитами 12 и самоустанавливаться секторам 10 сателлитного блока 8 между центральными колесами 1 и 4.The satellite unit 8, composed of sectors 10, has at least four satellites 12 (Fig. 2), otherwise a rigid structure is formed that will not allow the load between satellites 12 to be sufficiently balanced and the sectors 10 of satellite unit 8 to be self-mounted between the central wheels 1 and 4.

Составленный из секторов 10 сателлитный блок 8 соединен участками узкого шлицевого соединения 21 (фиг.5) со ступицей 9 (фиг.1). Эти участки узкого шлицевого соединения 21, имеют достаточные боковые и радиальные зазоры, в совокупности с угловой подвижностью секторов 10 сателлитного блока 8, обусловленной наличием бочкообразного продольного профиля у внешних шлицев 16 и у зубьев 19 сателлитов 12, обеспечивают передачу крутящего момента от водила 7 к валу 20 планетарной передачи с самоустановкой секторов 10 сателлитного блока 8 между центральными колесами 1 и 4 и выравнивание нагрузки между сателлитами 12 и по длине их зубьев 19.Composed of sectors 10, the satellite unit 8 is connected by sections of a narrow spline connection 21 (Fig. 5) with a hub 9 (Fig. 1). These sections of the narrow splined joint 21 have sufficient lateral and radial clearances, together with the angular mobility of sectors 10 of the satellite unit 8, due to the presence of a barrel-shaped longitudinal profile at the external splines 16 and at the teeth 19 of the satellites 12, provide torque transmission from the carrier 7 to the shaft 20 of the planetary gear with the self-installation of sectors 10 of the satellite unit 8 between the central wheels 1 and 4 and load balancing between the satellites 12 and along the length of their teeth 19.

С одной стороны сектора 10 сателлитного блока 8, располагается однозубая вилка 13 (фиг.3 и фиг.9), а с другой стороны - двузубая вилка 22 (фиг.3 и фиг.9).On one side of sector 10 of the satellite unit 8, a single-tooth fork 13 (FIG. 3 and FIG. 9) is located, and on the other hand, a two-tooth fork 22 (FIG. 3 and FIG. 9).

Планетарная передача работает следующим образом.The planetary gear operates as follows.

Крутящий момент, подводимый к центральному колесу внутреннего зацепления 4, передается сателлитному блоку 8, составленному из секторов 10, водила 7 и валу 20 через зацепления сателлитов 12 с центральными колесами внешнего зацепления 1 и внутреннего зацепления 4, оси 17 и подшипнику 18. От сателлитного блока 8, составленного из секторов 10, момент передается ступице 9 водила 7, посредством участков узкого шлицевого соединения 21, расположенных в промежутках между сателлитами 12. Внутренние шлицы 14 расположены в зоне однозубых вилок 13 секторов 10 сателлитного блока 8, а внешние шлицы 16 с бочкообразным продольным профилем - на внешних поверхностях секторов 15 венца ступицы 9.The torque supplied to the central wheel of the internal gearing 4 is transmitted to the satellite block 8, composed of sectors 10, carrier 7 and the shaft 20 through gears of the satellites 12 with the central wheels of the external gearing 1 and internal gearing 4, the axis 17 and the bearing 18. From the satellite block 8, composed of sectors 10, the moment is transmitted to the hub 9 of the carrier 7, through sections of a narrow spline connection 21 located in the spaces between the satellites 12. The internal slots 14 are located in the area of single-tooth forks 13 of the sectors 10 of the satellites deleterious unit 8, and the external splines 16 with barrel-shaped longitudinal profile - the outer surfaces of the crown sectors 15 of the hub 9.

Описанная конструкция планетарной передачи позволяет повысить надежность и долговечность передачи за счет того, внешние шлицы и зубья сателлитов выполнены с бочкообразным продольным профилем, для обеспечения самоустановки секторов сателлитного блока между центральными колесами и выравнивания нагрузку между сателлитами и по длине их зубьев и упростить передачу, вследствие отсутствия шаровых опор, соединяющих сектора сателлитного блока, которые представляются сложными в изготовлении и приводят к удорожанию производства.The described design of the planetary gear allows to increase the reliability and durability of the gear due to the fact that the external splines and teeth of the satellites are made with a barrel-shaped longitudinal profile to ensure self-installation of the sectors of the satellite block between the central wheels and align the load between the satellites and the length of their teeth and simplify the transmission, due to the lack of ball bearings connecting the sectors of the satellite unit, which are difficult to manufacture and lead to higher production costs.

Claims

A planetary gear containing central wheels with external and internal gearing, satellites and a carrier, consisting of sectors of a satellite unit and a hub, each sector representing a part of the circular arc, on one side of which there is a double-toothed fork, and on the other, a single-tooth fork, sectors connected in series using axes perpendicular to the plane of the arc of the sector, in the middle of each sector is a satellite unit consisting of a satellite, an axis and a bearing, while between the satellites there are sections of a narrow spline connection with lateral and radial gaps, while the internal slots are located in the area of the single-tooth forks of the sectors, and the external slots are located on the outer surfaces of the sectors of the crown of the hub, characterized in that the external splines and teeth of the satellites are made with a barrel-shaped longitudinal profile for the self-installation of sectors of the satellite unit between the central wheels, balancing the load between the satellites and the length of their teeth, while the satellite unit, composed of sec tori, has at least four satellites.