RU2085788C1

RU2085788C1 - Planetary gear train

Info

Publication number: RU2085788C1
Application number: RU94036408A
Authority: RU
Inventors: В.Г. Лысяков; Е.Г. Асеев; С.Г. Михеев
Original assignee: Научно-производственное предприятие "Азимут"
Priority date: 1994-09-29
Filing date: 1994-09-29
Publication date: 1997-07-27
Also published as: RU94036408A

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: planetary gear train has device for equalizing the load among satellites; gear train consists of several rows of satellites mounted on common carrier; support for each satellite has guide located at angle relative to its axis; device is also provided with spring mounted along axis of satellite. Carrier is provided with ports having guides which are mating relative to those of supports. EFFECT: enhanced reliability. 3 dwg

Description

Изобретение относится к зубчатым передачам, преимущественно к редукторам для турбо- и электробуров. The invention relates to gears, mainly to gearboxes for turbo and electric drills.

Известна планерная передача, содержащая центральные колеса свободно установленные на цилиндрическом звене с возможностью осевого перемещения, водило с несколькими рядами сателлитов и устройство для выравнивания нагрузки, выполненное в виде установленных на прямозубых шлицах промежуточных колес снабженных торцевыми кулачками наклонного профиля, а центральные колеса также снабжены ответными торцевыми кулачками [1]
Эта передача имеет следующие недостатки:
увеличенный диаметральный габарит из-за того, что центральные колеса с внутренними зубьями выполняются отдельно и устанавливаются на шлицах;
отсутствует возможность выравнивания нагрузки между сателлитами в ряду;
повышенная трудоемкость изготовления колес и промежуточных дисков с кулачками, что имеет особое значение для турбобуров, у которых ресурс составляет не более 200 ч.Known glider gear containing central wheels freely mounted on a cylindrical link with the possibility of axial movement, a carrier with several rows of satellites and a device for balancing the load, made in the form of intermediate wheels mounted on spur splines equipped with end cams of an inclined profile, and the central wheels are also equipped with mating end wheels cams [1]
This transmission has the following disadvantages:
increased diametric dimension due to the fact that the central wheels with internal teeth are made separately and are installed on the splines;
there is no possibility of balancing the load between satellites in a row;
the increased complexity of manufacturing wheels and intermediate disks with cams, which is of particular importance for turbodrills, in which the resource is no more than 200 hours

Известна планетарная передача [2] прототип, содержащая два центральных колеса, одно с внешними, а другое с внутренними зубьями, несколько рядов сателлитов на общем водиле и устройство для выравнивания нагрузки между сателлитами с опорой в виде эксцентриковых втулок. Known planetary gear [2] is a prototype containing two central wheels, one with external and the other with internal teeth, several rows of satellites on a common carrier and a device for balancing the load between satellites with a support in the form of eccentric bushings.

Недостатком этой передачи является:
сложность индивидуальной регулировки сателлитов, особенно, при числе рядов более двух;
ошибки в окружном шаге, изменение расположения сателлитов в результате деформации от нагрузки и от износа не компенсируются при эксплуатации;
затруднено исполнение передачи с числом рядов сателлитов более двух, т. к. возникает конструктивная сложность регулирования средних рядов;
осевые размеры передачи растут прямо пропорционально количеству рядов.The disadvantage of this transmission is:
the difficulty of individually adjusting the satellites, especially when the number of rows is more than two;
errors in the circumferential pitch, a change in the position of the satellites as a result of deformation from the load and from wear are not compensated during operation;
it is difficult to complete the transmission with the number of rows of satellites more than two, because there is a constructive difficulty in regulating the middle rows;
axial dimensions of the transmission grow in direct proportion to the number of rows.

Цель изобретения улучшение равномерности распределения нагрузки между сателлитами как между рядами, так и в ряду. The purpose of the invention is to improve the uniformity of load distribution between satellites both between rows and in a row.

Цель достигается тем, что в известной планетарной передаче, содержащей два центральных колеса, одно с внешними, а другое с внутренними зубьями, несколько рядов сателлитов вместе с его опорой, опора каждого сателлита снабжена направляющей, расположенной под углом к его оси и пружиной в осевом направлении, а на водиле расположены окна с направляющими, ответными направляющим опор сателлитов. The goal is achieved by the fact that in a known planetary gear containing two central wheels, one with external and the other with internal teeth, several rows of satellites together with its support, the support of each satellite is equipped with a guide located at an angle to its axis and a spring in the axial direction , and on the carrier there are windows with guides, reciprocal guides of satellite supports.

В предложенной планетарной передаче выполнение опоры сателлитов с направляющей под углом к оси передачи позволяет за счет осевого перемещения опоры изменять ее угловое расположение, а пружина обеспечивает регулировку нагрузки на сателлит делать вне передачи (на специальном приспособлении), а по мере деформации колес и их износа распределение нагрузки будет происходить автоматически. In the proposed planetary gear, the support of the satellites with the guide at an angle to the axis of the transmission allows the axial movement of the support to change its angular location, and the spring allows the load on the satellite to be adjusted outside the gear (on a special device), and as the wheels become deformed and wear The load will happen automatically.

Чем больше нагрузка на передачу, тем больше число сателлитов требуется при неизменных диаметральных габаритах. Расположение большого числа сателлитов в прототипе требует и высокой точности их расположения, что технологически затруднено. The greater the load on the transmission, the greater the number of satellites is required with constant diametrical dimensions. The location of a large number of satellites in the prototype requires high accuracy of their location, which is technologically difficult.

Ответные окна для направляющей опоры на водило можно располагать с меньшей степенью точности и в шахматном порядке, что снизит длинновые размеры передачи в сравнении с прототипом. The response windows for the guide support on the carrier can be positioned with a lower degree of accuracy and in a checkerboard pattern, which will reduce the long dimensions of the transmission in comparison with the prototype.

На фиг.1 изображена планетарная передача в поперечном разрезе; на фиг.2
вид по стрелке А на водило с сателлитами развертке по наружному диаметру водила; на фиг.3 разрез сателлита и его опоры по Б-Б (фиг.1).Figure 1 shows a planetary gear in cross section; figure 2
view along arrow A of a carrier with satellites, a scan along the outer diameter of the carrier; figure 3 is a section of the satellite and its support along BB (figure 1).

Планетарная передача содержит центральное колесо 1 с внутренними зубьями, которое одновременно является и корпусом передачи, центральное колесо 2 с наружными зубьями, водило 3, сателлиты 4, опору 5 сателлитов. Сателлит 4 двухвенцовый и состоит из венца 6, на пустотелой оси 7 которого установлен 8 и зафиксирован штифтом 9. На левом конце сателлита 4 в отверстии установлена подпружиненная пружиной 10 пята со сферой 11, правый конец оканчивается также сферической пятой 12. Опора 5 снабжена направляющими 13, расположенными под углом к оси сателлита, а в водиле 3 выполнена ответная направляющая 14 и окна 15 и 16 для сателлитов. The planetary gear contains a central wheel 1 with internal teeth, which is also a gear housing, a central wheel 2 with external teeth, carrier 3, satellites 4, satellite support 5. The satellite 4 is two-crowned and consists of a crown 6, on the hollow axis 7 of which is installed 8 and fixed with a pin 9. At the left end of the satellite 4, a spring-loaded 10 heel with a sphere 11 is installed in the hole, the right end also ends with a spherical heel 12. The support 5 is equipped with guides 13 located at an angle to the axis of the satellite, and in the carrier 3 there is a counter guide 14 and windows 15 and 16 for the satellites.

При вращении колеса 2 и неподвижном колесе 1 водило 3 вращается вместе с сателлитами 1. От нагрузок P_c на сателлит опора 5 смещается по своим направляющим в сторону пяты 11, преодолевая сопротивление пружины 10 до тех пор, пока нагрузка на всех сателлитах не выравнивается.During rotation of the wheel 2 and the stationary wheel 1, the carrier 3 rotates together with the satellites 1. From the loads P _c on the satellite, the support 5 shifts along its guides towards the heel 11, overcoming the resistance of the spring 10 until the load on all satellites is balanced.

При установке сателлита в сборе с опорой пружина 10 тарируется на расчетное осевое усилие:
P_o= P_c•sinα•cosα
где P_о расчетное осевое усилие на сателлит;
P_c окружное усилие на один сателлит;
α угол наклона направляющей.When installing the satellite assembly with a support, the spring 10 is calibrated for the estimated axial force:
P _o = P _c • sinα • cosα
where P _{about the} estimated axial force on the satellite;
P _c circumferential force per satellite;
α angle of inclination of the guide.

Тарировка пружины осуществляется за счет подгонки осевых размеров в элементах сателлита, при этом необходимо обеспечить постоянство размера K (фиг. 3) для всех сателлитов при осевой нагрузке одинаковой для всех и равной P_о.Calibration of the spring is carried out by adjusting the axial dimensions in the elements of the satellite, it is necessary to ensure the constancy of size K (Fig. 3) for all satellites with an axial load of the same for all and equal to P _about .

Максимальное отклонение расположения сателлита в редукторах турбобуров не превышает 0,1 мм, исходя из этого необходимо подбирать жесткость пружины 10. Чем меньше жесткость пружины, тем более равномерно будут нагружены сателлиты. The maximum deviation of the satellite arrangement in the turbodrilling gearboxes does not exceed 0.1 mm; on this basis, it is necessary to select the spring stiffness 10. The lower the spring stiffness, the more uniformly the satellites will be loaded.

В приведенном примере опора 5 плавающая в радиальном направлении и является одновременно подшипником сателлита. Опора 5 может бытксирована и в радиальном направлении, а также иметь и другие направления. Подшипник сателлита должен быть сконструирован так, чтобы позволял венцам самоустанавливаться. In the above example, the support 5 is floating in the radial direction and is at the same time the bearing of the satellite. The support 5 can be axially mounted in the radial direction, as well as have other directions. The satellite bearing must be designed to allow the crowns to self-align.

На фиг. 2 показано, что сателлиты установлены в шахматном порядке. Это значительно снижает осевые размеры передач. Пружина 10 может давить не обязательно на сателлит, она может давить и на опору 5. Это все зависит от конструктивного исполнения. In FIG. 2 shows that the satellites are staggered. This significantly reduces the axial dimensions of the gears. The spring 10 may not necessarily press on the satellite, it may also press on the support 5. It all depends on the design.

Применение передачи позволяет улучшить распределение нагрузки по сателлитам при стесненных габаритах, а также позволяет демпфировать колебания крутящего момента. The use of the transmission allows to improve the load distribution among the satellites with constrained dimensions, and also allows damping torque fluctuations.

Claims

A planetary gear comprising two central wheels with external and internal gearing, a common carrier carrying several rows of satellites, and a load balancing device for each satellite, including supports for the latter, characterized in that the support of each satellite has a guide located at an angle to its axis, and a spring installed along the axis of the satellite, and in the carrier windows are made with guides that are reciprocal of the guide supports.