RU179779U1

RU179779U1 - TWO SPEED PLANETARY GEARED GEAR

Info

Publication number: RU179779U1
Application number: RU2017133314U
Authority: RU
Inventors: Сергей Михайлович Головкин
Priority date: 2017-09-25
Filing date: 2017-09-25
Publication date: 2018-05-24

Abstract

Полезная модель относится к зубчатым передачам и может найти применение в силовых приводах технологических машин, исполнительный орган которых обладает большим приведенным к выходному валу привода моментом инерции и выход на режим которых требует большого пускового вращающего момента.Технический результат достигается тем, что двухскоростной планетарный редуктор, содержащий входной вал с шестерней, сателлиты, водило, центральный выходной вал, три периферийных вала, кинематически связанных с входным валом и несущих цилиндрические шестерни, дифференциал, в состав которого входят сателлиты и водило, жестко связанное с центральным выходным валом, содержит комбинированное колесо внутреннего зацепления, имеющее возможность перемещения вдоль оси выходного вала, один венец которого образует внутреннее зацепление с цилиндрическими шестернями периферийных валов, второй венец образует внутреннее зацепление с сателлитами дифференциала, третий венец образует зубчатое соединение с неподвижным цилиндрическим колесом внутреннего зацепления, при этом дифференциал расположен внутри комбинированного колеса, оси периферийных валов параллельны оси центрального выходного вала и равноудалены от нее, а шестерни периферийных валов находятся в зацеплении с цилиндрическим зубчатым колесом, имеющим общую ступицу с цилиндрическим колесом дифференциала.The invention relates to gears and can be used in power drives of technological machines, the executive body of which has a large moment of inertia reduced to the output shaft of the drive and the operation of which requires a large starting torque. The technical result is achieved by the fact that a two-speed planetary gearbox containing input shaft with gear, satellites, carrier, central output shaft, three peripheral shafts kinematically connected to the input shaft and bearing cylindrical gears the thorns, the differential, which includes satellites and a carrier rigidly connected to the central output shaft, contains a combined internal gear wheel that can be moved along the axis of the output shaft, one crown of which forms internal gearing with cylindrical gears of the peripheral shafts, the second crown forms internal gearing with differential satellites, the third crown forms a gear connection with a fixed cylindrical internal gear wheel, while the differential is positioned Combined inside wheel peripheral shaft axis parallel to the central axis of the output shaft and equidistant from it, and the pinion shafts are in peripheral engagement with the spur gear having a common hub with a cylindrical wheel differential.

Description

Полезная модель относится к зубчатым передачам и может найти применение в силовых приводах технологических машин, исполнительный орган которых обладает большим приведенным к выходному валу привода моментом инерции и выход на режим которых требует большого пускового вращающего момента, например, таких как приводы барабанов, маховиков и др.The utility model relates to gear transmissions and can find application in power drives of technological machines, the executive body of which has a large moment of inertia reduced to the output shaft of the drive and the output of which requires a large starting torque, for example, such as drum drives, flywheels, etc.

Известен планетарный редуктор по кинематической схеме 3k, содержащий центральный входной вал с солнечным зубчатым колесом, сателлиты, водило и консольный центральный выходной вал, позволяющий получать большие передаточные отношения (Планетарные передачи. Справочник. / Под ред. В.Н. Кудрявцева и Ю.Н. Кирдяшева - Л.: Машиностроение, 1977 - С. 9-15, Табл. 1.1).Known planetary gearbox according to the kinematic scheme 3k, containing a central input shaft with a sun gear, satellites, a carrier and a cantilever central output shaft, which allows to obtain large gear ratios (Planetary gears. Handbook. / Ed. By V.N. Kudryavtsev and Yu.N. Kirdyasheva - L .: Engineering, 1977 - S. 9-15, Table 1.1).

Недостатком указанного редуктора является наличие центробежных сил из-за планетарной подвижности сателлитов, водила, осей, получающих вращение от центрального входного (быстроходного) вала, причем, чем выше частота вращения входного вала (приводного двигателя), тем больше центробежные силы.The disadvantage of this gearbox is the presence of centrifugal forces due to the planetary mobility of the satellites, carrier, axles receiving rotation from the central input (high-speed) shaft, and the higher the speed of the input shaft (drive motor), the greater the centrifugal force.

Известен планетарный зубчатый редуктор по кинематической схеме, описанной в патенте на изобретение RU 2498128 С1, содержащий входной вал с шестерней, не менее трех периферийных валов, кинематически связанных с входным валом, оси которых параллельны оси центрального выходного вала и равноудалены от нее, сателлиты и водило, жестко связанное с центральным выходным валом, при этом периферийные валы несут на себе две цилиндрические шестерни, одна из которых образует внешнее зацепление с цилиндрическим колесом, имеющим общую ступицу с одним из центральных колес дифференциала, а другая - с комбинированным колесом внутреннего зацепления, второй венец которого образует внутреннее зацепление с сателлитами дифференциала, представляющими собой цилиндрические зубчатые колеса.Known planetary gear reducer according to the kinematic scheme described in the patent for invention RU 2498128 C1, comprising an input shaft with gear, at least three peripheral shafts kinematically connected to the input shaft, the axes of which are parallel to the axis of the central output shaft and are equidistant from it, satellites and carrier rigidly connected to the central output shaft, while the peripheral shafts bear two cylindrical gears, one of which forms an external engagement with a cylindrical wheel having a common hub with one of the prices eral differential wheels, and the other - with a combined internal gear wheel, the second crown which forms the inner pinions meshing with the differential, is a cylindrical toothed wheel.

Недостатками указанного редуктора являются: во-первых - снижение КПД при повышении передаточного отношения, во-вторых - увеличение радиальных размеров для малых значениях передаточного отношения.The disadvantages of this gearbox are: firstly, a decrease in efficiency with increasing gear ratio, and secondly, an increase in radial dimensions for small gear ratios.

Техническим результатом предполагаемой полезной модели является увеличение числа возможных скоростей выходного вала редуктора при сохранении таких преимуществ, как уменьшение его габаритов за счет введения звена внутренней обратной связи в устройство редуктора и снижение влияния центробежных сил на приведенный к выходному валу редуктора момент инерции.The technical result of the proposed utility model is to increase the number of possible speeds of the gearbox output shaft while maintaining such advantages as reducing its dimensions by introducing an internal feedback link into the gearbox device and reducing the influence of centrifugal forces on the inertia moment brought to the gearbox output shaft.

Технический результат достигается тем, что двухскоростной планетарный редуктор, содержащий входной вал с шестерней, сателлиты, водило, центральный выходной вал, три периферийных вала, кинематически связанных с входным валом и несущих цилиндрические шестерни, дифференциал, в состав которого входят сателлиты и водило, жестко связанное с центральным выходным валом, при этом содержит комбинированное колесо внутреннего зацепления, имеющее возможность перемещения вдоль оси выходного вала, один венец которого образует внутреннее зацепление с цилиндрическими шестернями периферийных валов, второй венец образует внутреннее зацепление с сателлитами дифференциала, третий венец образует зубчатое соединение с неподвижным цилиндрическим колесом внутреннего зацепления, при этом дифференциал расположен внутри комбинированного колеса, оси периферийных валов параллельны оси центрального выходного вала и равноудалены от нее, а шестерни периферийных валов находятся в зацеплении с цилиндрическим зубчатым колесом, имеющим общую ступицу с цилиндрическим колесом дифференциала.The technical result is achieved by the fact that a two-speed planetary gearbox containing an input shaft with gear, satellites, a carrier, a central output shaft, three peripheral shafts kinematically connected to the input shaft and bearing cylindrical gears, a differential, which includes satellites and a carrier, rigidly connected with a central output shaft, it contains a combined internal gearing wheel having the ability to move along the axis of the output shaft, one crown of which forms an internal gearing with cylindrical gears of the peripheral shafts, the second crown forms an internal gearing with the differential gears, the third crown forms a gear connection with a fixed cylindrical internal gearing wheel, while the differential is located inside the combined wheel, the axes of the peripheral shafts are parallel to the axis of the central output shaft and equidistant from it, and the gears peripheral shafts are engaged with a spur gear having a common hub with a spur differential gear.

Полезная модель поясняется чертежами:The utility model is illustrated by drawings:

Фиг. 1 - кинематическая схема двухскоростного планетарного зубчатого редуктора;FIG. 1 is a kinematic diagram of a two-speed planetary gear reducer;

Фиг. 2 - вид А на фиг. 1.FIG. 2 is a view A in FIG. one.

Двухскоростной планетарный зубчатый редуктор содержит входной вал 1с шестерней 2, входящей в зацепление с зубчатыми колесами 3, 4, 5, три периферийных вала 6, 7, 8, несущих цилиндрические шестерни 9, 10, 11 и 12, 13, 14, комбинированное колесо внутреннего зацепления 15 и цилиндрический дифференциал, который расположен внутри комбинированного колеса 15. Венец 16 комбинированного колеса внутреннего зацепления 15 образует внутреннее зацепление с цилиндрическими шестернями 9, 10, 11, а цилиндрические шестерни 12, 13, 14 образуют внешнее зацепление с цилиндрическим зубчатым колесом 17, имеющим общую ступицу с цилиндрическим колесом 18 дифференциала. Венец 19 комбинированного колеса внутреннего зацепления 15 образует внутреннее зацепление с сателлитами дифференциала 20, 21, 22, а венец 23 комбинированного колеса внутреннего зацепления 15 образует зубчатое соединение с цилиндрическим колесом внутреннего зацепления 24. Водило 25 дифференциала жестко связано с центральным выходным валом 26. Оси периферийных валов параллельны оси центрального выходного вала 26 и равноудалены от нее. Полезная модель позволяет получить две частоты вращения выходного вала при любых значениях передаточного отношения редуктора с незначительным увеличением габаритных размеров, а так же минимизировать влияние центробежных сил на приведенный к выходному валу момент инерции.The two-speed planetary gear reducer contains an input shaft 1 with gear 2, which engages with gears 3, 4, 5, three peripheral shafts 6, 7, 8, bearing cylindrical gears 9, 10, 11 and 12, 13, 14, a combined inner wheel gearing 15 and a cylindrical differential, which is located inside the combined wheel 15. The crown 16 of the combined wheel of the internal gearing 15 forms an internal gearing with cylindrical gears 9, 10, 11, and the cylindrical gears 12, 13, 14 form an external gearing with a cylindrical a gear wheel 17 having a common hub with a cylindrical differential wheel 18. The crown 19 of the combined internal gear wheel 15 forms an internal gearing with the differential gears 20, 21, 22, and the crown 23 of the combined internal gear wheel 15 forms a gear connection with the cylindrical internal gear 24. The differential carrier 25 is rigidly connected to the central output shaft 26. The peripheral axes the shafts are parallel to the axis of the Central output shaft 26 and equidistant from it. The utility model allows to obtain two speeds of the output shaft at any gear ratio with a slight increase in overall dimensions, as well as minimize the effect of centrifugal forces on the moment of inertia brought to the output shaft.

Двухскоростной планетарный зубчатый редуктор работает следующим образом.Two-speed planetary gear reducer operates as follows.

При максимальном передаточном отношении, вращение от входного вала 1 через сменные зубчатые колеса 3, 4, 5 параллельными потоками передается на цилиндрические шестерни 9, 10, 11 и 12, 13, 14. Поскольку они находятся в зацеплении с цилиндрическим зубчатым колесом 17 и с венцом 16 комбинированного колеса внутреннего зацепления, то вращение передается и на центральное колесо 17, имеющее общую ступицу с цилиндрическим колесом 18, и на сателлиты 20, 21, 22 дифференциала, имеющие зубчатое зацепление с венцом 19 комбинированного колеса, но с разными передаточными числами (частотами вращения). От водила 25 дифференциала вращение передается на центральный выходной вал 26 редуктора.At the maximum gear ratio, the rotation from the input shaft 1 through the interchangeable gears 3, 4, 5 is transmitted in parallel streams to the spur gears 9, 10, 11 and 12, 13, 14. Since they are meshed with the spur gear 17 and the ring gear 16 of the combined internal gear wheel, the rotation is transmitted both to the central wheel 17, which has a common hub with the cylindrical wheel 18, and to the differential gears 20, 21, 22, which have gearing with the rim 19 of the combined wheel, but with different gears Islami (rotational frequencies). From the carrier 25 differential, the rotation is transmitted to the Central output shaft 26 of the gearbox.

В связи с присутствием положительной обратной связи на цилиндрических шестернях 9, 10, 11 и 12, 13, 14 происходит суммирование вращающих моментов периферийных валов 6, 7, 8 и момента комбинированного колеса внутреннего зацепления 15, поэтому одновременно с редукцией частоты вращения соответственно возрастает вращающий момент на центральном выходном валу 26 редуктора.Due to the presence of positive feedback on the cylindrical gears 9, 10, 11 and 12, 13, 14, the torques of the peripheral shafts 6, 7, 8 and the moment of the combined internal gear wheel 15 are summed, therefore, simultaneously with a decrease in the rotational speed, the torque increases accordingly on the central output shaft 26 of the gearbox.

При минимальном передаточном отношении, комбинированное колесо внутреннего зацепления 15 перемещается вдоль оси выходного вала 26, приводя к последовательному выходу из зацепления с цилиндрическими шестернями 9, 10, 11 венца 16 и образованию зубчатого соединения между венцом 23 и неподвижным цилиндрическим колесом внутреннего зацепления 24.With a minimum gear ratio, the combined internal gear wheel 15 moves along the axis of the output shaft 26, resulting in sequential disengagement of the gears 9, 10, 11 of the crown gear 16 and the formation of a gear connection between the crown gear 23 and the stationary cylindrical gear wheel of the inner gear 24.

Сменные зубчатые колеса 3, 4, 5 служат для повышения или корректировки передаточных отношений.Interchangeable gears 3, 4, 5 serve to increase or adjust gear ratios.

Claims

A two-speed planetary gear reducer containing an input shaft with a gear, three kinematically connected to the input shaft of the peripheral shaft, the axes of which are parallel to the axis of the central output shaft and equidistant from it, and bearing two cylindrical gears, one of which forms an external engagement with the cylindrical wheel, having a common hub with one of the central differential wheels, satellites, which are cylindrical gears, and a carrier rigidly connected to the central output shaft, characterized I mean that it contains a combined internal gear wheel that can move along the axis of the output shaft, one crown of which forms an internal gear with the cylindrical gears of the peripheral shafts, the second gear forms an internal gear with the differential gears, the third gear forms a gear connection with a fixed cylindrical gear of the internal gear subject to disengagement of one crown with cylindrical gears of the peripheral shafts and maintaining the engagement of the second crown with differential gears, while the differential is located inside the combination wheel.