RU2099614C1

RU2099614C1 - Precession drive

Info

Publication number: RU2099614C1
Authority: RU
Inventors: Сергей Николаевич Непитайленко
Original assignee: Сергей Николаевич Непитайленко
Priority date: 1990-02-01
Filing date: 1990-02-01
Publication date: 1997-12-20

Abstract

FIELD: conversion of torque of hydraulic motor and reduction of rotation. SUBSTANCE: drive includes drive gear wheel fitted on oblique crank of input shaft by means of bearing and braked against rotation; driven gear wheel is connected with output shaft which is connected to input shaft by means of universal joint; both gear wheels are provided with cylindrical toothed rims. EFFECT: increased loading capacity. 2 dwg

Description

Изобретение относится к общему машиностроению, в частности к зубчатым передачам, использующимся в качестве преобразователя крутящего момента в гидромоторах, для передачи вращения через герметичную стенку, а также традиционно для редукции вращения. The invention relates to general mechanical engineering, in particular to gear transmissions used as a torque converter in hydraulic motors, for transmitting rotation through a sealed wall, and also traditionally for reducing rotation.

Известны планетарные передачи с цилиндрическими зубчатыми колесами внутреннего зацепления типа K-H-V, содержащие входной вал с эксцентриком, сателлитное колесо, расположенное на эксцентрике с помощью подшипника и зацепляющееся с внешним центральным колесом, жестко закрепленным на корпусе передачи. Соосный входному выходной вал связан с сателлитным колесом с помощью специального шарнира, зубчатой муфты или другой кинематической связи, ограничивающей вращение сателлитного колеса относительно выходного вала [1] При всех достоинствах, такие передачи не могут эффективно, либо вообще использоваться в качестве преобразователя крутящего момента в гидромоторах, где требуется преобразовать качательное движение подвижной рабочей части гидромотора во вращательное движение его выходного вала, при передаче вращения через герметичную стенку, а также наличие эксцентриситета оси сателлитного колеса относительно оси входного вала, приводит к ее динамической неуравновешенности, устранение которой требует усложнения конструкции передачи. Known planetary gears with cylindrical gears of internal gearing type K-H-V, containing an input shaft with an eccentric, a satellite wheel located on the eccentric by means of a bearing and engaged with an external central wheel rigidly fixed to the gear housing. Coaxial to the input output shaft is connected to the satellite wheel by means of a special hinge, gear coupling or other kinematic connection restricting the rotation of the satellite wheel relative to the output shaft [1] With all its advantages, such gears cannot be used effectively or can be used as a torque converter in hydraulic motors where it is required to convert the oscillating movement of the movable working part of the hydraulic motor into the rotational movement of its output shaft, when transmitting rotation through the sealed walls y, and the presence of the eccentricity of the satellite wheel axis relative to the input shaft axis, leading to its dynamic imbalance, the removal of which requires design complexity of the transmission.

Перечисленных выше недостатков лишена известная прецессионная коническая зубчатая, передача, содержащая входной вал с косым кривошипом, на который с помощью подшипников установлено одно или два сателлитных конических колеса. Сателлитное колесо, в свою очередь заторможено от вращения на корпусе передачи, например, зацепляясь с закрепленным на корпусе передачи центральным коническим колесом, либо с помощью цилиндрического пальца, закрепленного на ступице сателлитного колеса и входящего в паз корпуса передачи. Соосный входному валу выходной вал связан с сателлитным колесом с помощью универсального шарнира, или, зацепляющегося с сателлитным колесом центрального конического колеса, жестко посаженного на выходной вал. The disadvantages listed above are deprived of the well-known precession bevel gear, a transmission containing an input shaft with an oblique crank, on which one or two satellite bevel wheels are mounted using bearings. The satellite wheel, in turn, is inhibited from rotation on the gear housing, for example, by engaging with a central bevel wheel fixed to the gear housing, or with the help of a cylindrical pin fixed on the hub of the satellite gear and entering the groove of the gear housing. The output shaft, coaxial to the input shaft, is connected to the satellite wheel by means of a universal joint, or, which engages with the satellite wheel of the central conical wheel, rigidly mounted on the output shaft.

Наиболее близкой к предлагаемой передаче по технической сущности также является прецессионная коническая зубчатая передача, используемая в качестве зубчатого преобразователя крутящего момента в аксиально-поршневом гидромоторе, содержащая входной вал, являющийся частью вращающегося узла гидромотора, на котором выполнен генератор волн прецессионного движения, на наклонную относительно оси входного вала профильную поверхность которого с помощью подшипника посажено ведущее коническое зубчатое колесо, заторможенное от вращения на корпусе передачи с помощью жестко закрепленного на ступице цилиндрического пальца, входящего в продольный паз, выполненный в корпусе передачи. Ведущее колесо зацепляется с центральным ведомым коническим зубчатым колесом, жестко посаженным на соосном входному валу выходном валу передачи [2]
Недостатком прецессионной конической зубчатой передачи по сравнению с известными цилиндрическими зубчатыми передачами является ее низкая нагрузочная способность, обусловленная геометрией и кинематикой конического зубчатого зацепления, а также повышенной сложностью изготовления конических зубчатых колес.Closest to the proposed transmission in technical essence is also a precession bevel gear used as a gear torque converter in an axial piston hydraulic motor, comprising an input shaft, which is part of the rotating motor assembly, on which the precessional motion wave generator is made, inclined relative to the axis of the input shaft, the profile surface of which, with the help of the bearing, is fitted with a bevel gear, which is inhibited from rotation by transmitting via sensor body is rigidly mounted on the hub cylindrical pin entering into the longitudinal groove formed in the gear housing. The drive wheel engages with a central driven bevel gear rigidly seated on the output shaft of the transmission coaxial to the input shaft [2]
The disadvantage of the precession bevel gear compared with the known cylindrical gears is its low load capacity, due to the geometry and kinematics of the bevel gears, as well as the increased complexity of the manufacture of bevel gears.

Целью изобретения является повышение нагрузочной способности прецессионной передачи. The aim of the invention is to increase the load capacity of the precession transmission.

Поставленная цель достигается тем, что в прецессионной передаче, содержащей корпус с отверстием, размещенные в нем соосно входной с косым кривошипом и выходной валы, ведущее зубчатое колесо, установленное на косом кривошипе посредством подшипника и заторможенное на корпусе передачи от вращения, и ведомое колесо связанное с выходным валом, согласно изобретения, зубчатые колеса выполнены цилиндрическими, одно с внутренними зубьями, другое с наружными зубьями, а ведомое колесо связано с выходным валом универсальным шарниром. This goal is achieved by the fact that in a precession gear comprising a housing with an aperture, a coaxial gear mounted on an oblique crank by means of a bearing and braked from rotation in the gear housing, and driven by a sprocket, connected with the output shaft, according to the invention, the gears are cylindrical, one with internal teeth, the other with external teeth, and the driven wheel is connected to the output shaft by a universal joint.

Возможность осуществлять планетарное зацепление зубчатых колес за счет прецессионного движения их ступиц позволяет использовать в прецессионной передаче цилиндрические зубчатые колеса, за счет чего и повышается ее нагрузочная способность. The ability to carry out planetary gearing of gears due to the precession movement of their hubs allows the use of cylindrical gears in the precession gear, due to which its load capacity increases.

На фиг. 1 изображен вариант исполнения предлагаемой прецессионной передачи редуктор, на фиг. 2 его кинематическая схема. In FIG. 1 shows an embodiment of the proposed precession transmission gear, FIG. 2 its kinematic scheme.

Прецессионная передача, выполненная в виде редуктора, содержит корпус 1, в котором с помощью подшипников 2 и 3, соответственно размещены входной вал 4 и соосный ему выходной вал 5, при этом внутренний конец выходного вала 5 размещен в расточке входного вала 4 с помощью подшипника 6. На входном валу 4 выполнен генератор волн прецессионного движения 7, в виде косого кривошипа, на который с помощью подшипника 8 посажено ведущее колесо 9 с внутренним цилиндрическим зубчатым венцом. На ступице ведущего колеса 9 жестко закреплен цилиндрический палец 10, ось которого перпендикулярна оси вращения ведущего колеса 9, а свободный конец пальца 10 размещен в продольном, относительно оси входного вала, пазу 11, выполненном в корпусе 1 передачи. Ведущее колесо 9 зацепляется с ведомым колесом 12, имеющим внешний цилиндрический зубчатый венец и посаженным с помощью универсального шарнира 13 на выходной вал 5. Ступицы ведущего 9 и ведомого 12 зубчатых колес дополнительно связаны между собой с помощью упорного шарикоподшипника 14, для этого на одной из ступиц этих колес выполнена дорожка качения. The precession gear, made in the form of a gearbox, contains a housing 1, in which, using bearings 2 and 3, the input shaft 4 and the output shaft 5 coaxial to it are placed, the inner end of the output shaft 5 being placed in the bore of the input shaft 4 using the bearing 6 On the input shaft 4, a wave generator of the precession motion 7 is made in the form of an oblique crank, onto which, using the bearing 8, a drive wheel 9 with an internal cylindrical gear ring is fitted. On the hub of the driving wheel 9, a cylindrical pin 10 is rigidly fixed, the axis of which is perpendicular to the axis of rotation of the driving wheel 9, and the free end of the finger 10 is placed in the longitudinal groove 11 relative to the axis of the input shaft, made in the transmission housing 1. The drive wheel 9 is engaged with a driven wheel 12 having an external cylindrical gear ring and seated with a universal joint 13 on the output shaft 5. The hubs of the drive 9 and the driven 12 gears are additionally connected to each other by a thrust ball bearing 14, for this purpose on one of the hubs of these wheels a raceway is made.

Передача работает следующим образом. The transfer works as follows.

При вращении входного вала 4 вращается выполненный на нем генератор волн прецессионного движения 7, сообщая через подшипник 8 ведущему колесу 9, заторможенному на корпусе 1 от вращения с помощью пальца 10, входящего в паз 11 корпуса 1, прецессионное движение. В свою очередь ведущее колесо 9, взаимодействуя с ведомым колесом 12 в зубчатом зацеплении, а также дополнительно через подшипник 14, сообщает колесу 12, синхронное своему движению, прецессионное движение. При этом плоскость максимального угла наклона ступиц ведущего 9 и ведомого 12 зубчатых колес относительно оси входного вала 4, в которой осуществляется зацепление зубьев, также "вращается". Волна взаимного зацепления зубьев колес 9 и 12 движется по окружности их зубчатых венцов и все зубья ведущего 9 и ведомого 12 зубчатых колес последовательно входят в зацепление друг с другом. Вследствие разности в количестве зубьев ведущего 9 и ведомого 12 зубчатых колес, за один оборот входного вала 4 ведомое колесо 12 повернется относительно ведущего колеса 9 на угол соответствующий этой разности. Т. к. ведущее колесо 9 заторможено от вращения на корпусе 1 передачи, а ведомое колесо 12 заторможено от вращения с помощью универсального шарнира 13 на выходном валу 5, то за один оборот входного вала 4 выходной вал 5 повернется относительно корпуса 1 передачи также на угол, соответствующий разности зубьев ведущего 9 и ведомого 12 зубчатых колес. Таким образом передаточное отношение такой передачи равно:

где Z₁ и Z₂ соответственно, количество зубьев ведомого 12 и ведущего 9 зубчатых колес.When the input shaft 4 rotates, the precession motion generator 7 generated on it rotates, reporting through the bearing 8 to the driving wheel 9, which is inhibited on the housing 1 from rotation by means of a finger 10, which enters the groove 11 of the housing 1, the precession movement. In turn, the drive wheel 9, interacting with the driven wheel 12 in the gearing, and also through the bearing 14, informs the wheel 12, synchronous with its movement, the precession movement. In this case, the plane of the maximum angle of inclination of the hubs of the driving 9 and the driven 12 gears relative to the axis of the input shaft 4, in which the teeth are engaged, also “rotates”. The wave of mutual meshing of the teeth of the wheels 9 and 12 moves around the circumference of their gear rims and all the teeth of the driving 9 and the driven 12 gears are in mesh with each other. Due to the difference in the number of teeth of the driving 9 and the driven gear 12, in one revolution of the input shaft 4, the driven wheel 12 will rotate relative to the driving wheel 9 by an angle corresponding to this difference. Since the drive wheel 9 is inhibited from rotation on the transmission housing 1, and the driven wheel 12 is inhibited by rotation with a universal joint 13 on the output shaft 5, then in one revolution of the input shaft 4, the output shaft 5 will also be rotated relative to the transmission housing 1 by an angle corresponding to the difference between the teeth of the leading 9 and the driven 12 gears. Thus, the gear ratio of such a transmission is equal to:

where Z ₁ and Z _2, respectively, the number of teeth of the driven 12 and the leading 9 gears.

Claims

A precession transmission, comprising a housing with an aperture, housed therein coaxially inlet with an oblique crank and output shafts, a drive gear mounted on the oblique crank by means of a bearing and braked from rotation of the transmission housing, and a driven wheel associated with the output shaft, characterized in that, in order to increase the load capacity, the gears are made cylindrical, one with internal teeth, the other with external teeth, and the driven wheel is connected to the output shaft by a universal joint.