RU2341710C1 - Eccentric ball gearing (versions) - Google Patents

Eccentric ball gearing (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2341710C1
RU2341710C1 RU2007126016/11A RU2007126016A RU2341710C1 RU 2341710 C1 RU2341710 C1 RU 2341710C1 RU 2007126016/11 A RU2007126016/11 A RU 2007126016/11A RU 2007126016 A RU2007126016 A RU 2007126016A RU 2341710 C1 RU2341710 C1 RU 2341710C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
raceway
floating washer
closed
washer
eccentric
Prior art date
Application number
RU2007126016/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Владимирович Становской (RU)
Виктор Владимирович Становской
вичюс Сергей Матвеевич Казак (RU)
Сергей Матвеевич Казакявичюс
Тать на Андреевна Ремнева (RU)
Татьяна Андреевна Ремнева
Владимир Михайлович Кузнецов (RU)
Владимир Михайлович Кузнецов
Original Assignee
Виктор Владимирович Становской
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Виктор Владимирович Становской filed Critical Виктор Владимирович Становской
Priority to RU2007126016/11A priority Critical patent/RU2341710C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2341710C1 publication Critical patent/RU2341710C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mechanics.
SUBSTANCE: invention relates to planetary gearing mechanisms exploiting ball engagement and can be used in load-lifting machinery drives and those of steering mechanisms. Eccentric ball gearing comprises taper-raceway floating washer 4 fitted on eccentric 2 on input shaft 1 and acting on a chain of balls 12 arranged in holes 17 of central wheel 6 and coming into engagement with raceway 10 of central wheel 5. Aforesaid raceway 10 on central wheel 5 features bend direction along the surface the generating line of which lies in the range of angles from perpendicular to the washer taper surface 8 to parallel with the gearing axis. Under action of floating washer 4 and taper surface 9, balls 12 move in wave-like manner in direction perpendicular to the washer motion plane that allows increasing the gearing eccentricity without increased overall sizes. Lock rings 13, 14 rule out axial shift of washer 4 and wheel 5 relative to each other. In case the angle at the base of taper surface 9 is smaller than that between the ball and said surface, the gearing acquires a self-breaking property.
EFFECT: production of reliable miniature gearing.
11 cl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к механическим передачам вращения с изменением скорости, а более конкретно к планетарным эксцентриковым передачам с шариковым зацеплением. Оно может быть эффективно использовано в приводах машин и механизмов там, где необходимо предотвратить движение обратного хода, например в грузоподъемной технике, в приводах эскалаторов, лифтов, подъемных ворот, в системах рулевого управления летательных аппаратов и т.п.The invention relates to mechanical gears of rotation with a change in speed, and more particularly to planetary eccentric gears with ball gearing. It can be effectively used in drives of machines and mechanisms where it is necessary to prevent reverse movement, for example, in lifting equipment, in drives of escalators, elevators, lifting gates, in steering systems of aircraft, etc.

Известны передачи с шариковыми промежуточными звеньями (RU 2029167), в которых каждый шарик взаимодействует одновременно с тремя звеньями. На эксцентрике входного вала с возможностью вращения посажена плавающая шайба, взаимодействующая своей боковой цилиндрической поверхностью с цепочкой шариков, расположенных в прорезях обоймы, охватывающей шайбу. Снаружи систему охватывает колесо с зубчатым профилем на внутренней цилиндрической поверхности, число зубьев которого отличается от числа шариков. Этот профиль образует замкнутую периодическую дорожку качения для шариков с радиальным направлением изгиба. Шарики одновременно взаимодействуют с плавающей шайбой, с зубчатым профилем и прорезями обоймы. Нагрузочная способность такой передачи определяется прочностью обоймы с прорезями, которые являются самым слабым звеном передачи.Known gears with ball intermediate links (RU 2029167), in which each ball interacts simultaneously with three links. A floating washer is mounted on the cam of the input shaft rotatably, interacting with its lateral cylindrical surface with a chain of balls located in the slots of the cage covering the washer. Outside, the system encompasses a wheel with a gear profile on the inner cylindrical surface, the number of teeth of which differs from the number of balls. This profile forms a closed periodic raceway for balls with a radial bending direction. Balls simultaneously interact with a floating washer, with a toothed profile and slots of the cage. The load capacity of such a transmission is determined by the strength of the clip with slots, which are the weakest link in the transmission.

Повышенной нагрузочной способностью обладают передачи SU 1260604, RU 2246649. В этой передаче вдоль оси последовательно расположены три диска, взаимодействующие друг с другом посредством цепочки шариков. Средний диск является плавающей шайбой, свободно установленной на эксцентрике для воздействия на шарики своей боковой цилиндрической поверхностью. На обращенных друг к другу плоских сопрягаемых поверхностях крайних дисков выполнены замкнутая периодически изогнутая дорожка качения и прерывистые, равномерно разнесенные по окружности радиальные канавки. Образующая замкнутой периодической дорожки качения лежит в плоскости, перпендикулярной оси передачи, и дорожка имеет изгиб в радиальном направлении.The gears SU 1260604, RU 2246649 have increased load capacity. In this gear, three disks are arranged in series along the axis, interacting with each other through a chain of balls. The middle disk is a floating washer freely mounted on the eccentric to impact the balls with its lateral cylindrical surface. A closed periodically curved raceway and intermittent radial grooves evenly spaced around the circumference are made on the flat mating surfaces of the extreme disks facing each other. The generatrix of the closed periodic raceway lies in a plane perpendicular to the transmission axis, and the track has a bend in the radial direction.

В обеих описанных выше передачах каждый шарик взаимодействует одновременно с тремя звеньями, поэтому они имеют одинаковый принцип действия, и в общем случае могут быть описаны следующей совокупностью существенных признаков. Передача имеет эксцентриковое звено - плавающую шайбу, посаженную с возможностью вращения на эксцентрике входного вала и воздействующую на цепочку тел качения своей боковой цилиндрической рабочей поверхностью. Два центральных колеса выполнены с периодическими элементами на поверхности. Эти элементы на одном колесе выполнены в виде замкнутой и периодически изогнутой в радиальном направлении дорожки качения. Образующая линия такой дорожки качения лежит в плоскости, перпендикулярной оси передачи. Периодические элементы на другом центральном колесе прерывистые и расположены по окружности с равномерным шагом. В каждом прерывистом элементе находится шарик, одновременно взаимодействующий и с замкнутой периодической дорожкой качения и с рабочей поверхностью плавающей шайбы. Число периодов замкнутой дорожки качения отличается на единицу от числа шариков или от числа, кратного числу шариков. Эту передачу принимаем за прототип для первого варианта изобретения.In both transfers described above, each ball interacts simultaneously with three links, therefore they have the same principle of operation, and in the general case can be described by the following set of essential features. The transmission has an eccentric link - a floating washer, mounted rotatably on the eccentric of the input shaft and acting on the chain of rolling bodies with its lateral cylindrical working surface. Two central wheels are made with periodic elements on the surface. These elements on one wheel are made in the form of a closed and periodically bent in the radial direction of the raceway. The generatrix of such a raceway lies in a plane perpendicular to the axis of transmission. The periodic elements on the other central wheel are discontinuous and are arranged in a circle with a uniform pitch. In each discontinuous element there is a ball that simultaneously interacts with a closed periodic raceway and with the working surface of the floating washer. The number of periods of a closed raceway differs by one from the number of balls or from a multiple of the number of balls. This transfer is taken as a prototype for the first embodiment of the invention.

Известны также эксцентриковые шариковые передачи, в которых каждый шарик взаимодействует только с двумя дисковыми звеньями. Один из дисков посажен с возможностью вращения на эксцентрик входного вала и является плавающей шайбой. Оба диска имеют на обращенных друг к другу плоских поверхностях замкнутые периодически изогнутые дорожки качения (ЕР 0107485, US 4829851) с разным числом периодов или замкнутые периодические дорожки и разнесенные по окружности лунки (RU 2253777) с цепочкой шариков между ними. Шарики находятся в одновременном контакте с дорожками и лунками. Замкнутые дорожки изогнуты в радиальном направлении в плоскости дисков, то есть линия изгиба дорожек лежит в плоскости, составляющей угол 90 градусов с осью передачи. Плавающая шайба снабжена дополнительным механизмом, приводящим вращение плавающей шайбы вокруг собственной оси к общей оси передачи. Таким механизмом (или передающим узлом с передаточным отношением, равным 1) может служить механизм параллельных кривошипов или шариковый механизм параллельных кривошипов (ЕР 0107485, JP 62004961). В патентах US 4643047 и RU 2253777 функцию механизма, приводящего вращение плавающей шайбы к оси передачи, выполняет второй передающий узел со второй цепочкой шариков, реализованный на другой стороне той же плавающей шайбы. Для этого на обратной стороне плавающей шайбы и на поверхности дополнительно введенного диска выполнены периодические дорожки качения с шариками между ними. В передаче расширен диапазон передаточных отношений.Eccentric ball gears are also known in which each ball interacts with only two disk links. One of the disks is mounted rotatably on the eccentric of the input shaft and is a floating washer. Both disks have closed periodically curved raceways (EP 0107485, US 4,829,851) with different numbers of periods on closed flat surfaces facing each other or closed periodic tracks and holes spaced around the circumference (RU 2253777) with a chain of balls between them. Balls are in simultaneous contact with paths and holes. Closed tracks are bent in the radial direction in the plane of the disks, that is, the line of curvature of the tracks lies in a plane making an angle of 90 degrees with the transmission axis. The floating washer is equipped with an additional mechanism that rotates the floating washer around its own axis to the common axis of the transmission. Such a mechanism (or a transmitting unit with a gear ratio equal to 1) can serve as a mechanism of parallel cranks or a ball mechanism of parallel cranks (EP 0107485, JP 62004961). In patents US 4643047 and RU 2253777, the function of the mechanism that causes the rotation of the floating washer to the axis of the transmission, performs the second transmitting node with a second chain of balls, implemented on the other side of the same floating washer. To do this, on the reverse side of the floating washer and on the surface of the additionally inserted disk, periodic raceways are made with balls between them. The transmission has expanded the range of gear ratios.

Передачу RU 2253777 принимаем за прототип для второго варианта изобретения. Передача содержит два диска, взаимодействующих друг с другом посредством цепочки шариков. Один из дисков посажен с возможностью вращения на эксцентрик входного вала и является плавающей шайбой. На обращенных друг к другу плоских поверхностях диска и плавающей шайбы выполнены замкнутая периодически изогнутая дорожка качения и лунки, находящиеся в постоянном контакте с каждым шариком. Число периодов замкнутой дорожки качения на единицу отличается от числа, кратного числу шариков. Линия изгиба замкнутой периодической дорожки лежит в плоскости диска, составляющей угол 90 градусов с осью передачи. Передача снабжена механизмом, приводящим вращение плавающей шайбы вокруг собственной подвижной оси к оси передачи.Transfer RU 2253777 taken as a prototype for the second variant of the invention. The transmission contains two discs interacting with each other through a chain of balls. One of the disks is mounted rotatably on the eccentric of the input shaft and is a floating washer. A closed periodically curved raceway and holes in constant contact with each ball are made on the flat surfaces of the disk and the floating washer facing each other. The number of periods of a closed raceway per unit differs from a multiple of the number of balls. The bending line of a closed periodic track lies in the plane of the disk, which makes up an angle of 90 degrees with the axis of the transmission. The transmission is equipped with a mechanism that rotates the floating washer around its own movable axis to the transmission axis.

В обоих прототипах присутствует подшипник, на котором на эксцентрике входного вала посажена плавающая шайба. Этот подшипник имеет жесткие условия эксплуатации, а именно он работает с высокой скоростью вращения, развиваемой двигателем и при высоких нагрузках, обратно пропорциональных величине эксцентриситета входного вала. При небольшом эксцентриситете нагрузки высоки и требуют применения подшипников больших габаритов, что увеличивает радиальные габариты передачи в целом. Увеличение эксцентриситета с целью уменьшения нагрузки на этот подшипник ведет к увеличению амплитуды периодической дорожки качения, т.е. также увеличивает радиальные размеры передачи.In both prototypes there is a bearing on which a floating washer is mounted on the eccentric of the input shaft. This bearing has harsh operating conditions, namely it works with a high speed of rotation developed by the engine and at high loads, inversely proportional to the magnitude of the eccentricity of the input shaft. With a small eccentricity, the loads are high and require the use of large bearings, which increases the radial dimensions of the transmission as a whole. An increase in eccentricity in order to reduce the load on this bearing leads to an increase in the amplitude of the periodic raceway, i.e. also increases the radial dimensions of the gear.

Кроме того, все вышеописанные передачи в принципе обратимые, т.е. могут работать как редуктор и как мультипликатор. Лишь отдельные типоразмеры передач, у которых мал КПД прямого хода, могут иметь достаточно низкий КПД обратного хода, но надежного самоторможения не обеспечивают и они.In addition, all the above transmissions are in principle reversible, i.e. can work as a reducer and as a multiplier. Only some standard sizes of gears, for which the direct forward efficiency is low, can have a rather low reverse efficiency, but they do not provide reliable self-braking either.

Таким образом, задачей изобретения является создание надежной малогабаритной шариковой передачи.Thus, the object of the invention is to provide a reliable small-sized ball transmission.

Техническим результатом изобретения является возможность увеличения эксцентриситета передачи без увеличения амплитуды периодических дорожек качения и радиальных размеров передачи. Дополнительным техническим результатом является появление в некоторых частных случаях реализации шариковой передачи (при некоторых условиях) принципиально нового свойства, а именно свойства самоторможения. Т.е. при отсутствии входной мощности самопроизвольное движение ведущего звена под действием сил производственных сопротивлений невозможно. Такое свойство передачи очень важно при использовании ее в приводах отдельных областей техники, например в грузоподъемной технике, в системах рулевого управления летательных аппаратов и т.п., когда самотормозящая передача делает ненужной систему рабочих тормозов, на растормаживание которых тратится до 20% энергии привода.The technical result of the invention is the possibility of increasing the eccentricity of the transmission without increasing the amplitude of the periodic raceways and the radial dimensions of the transmission. An additional technical result is the appearance in some special cases of the implementation of ball transmission (under certain conditions) of a fundamentally new property, namely, the property of self-braking. Those. in the absence of input power, spontaneous movement of the driving link under the influence of production resistance is impossible. This property of the transmission is very important when used in drives in certain areas of technology, for example, in lifting equipment, in aircraft steering systems, etc., when a self-braking transmission makes the working brake system unnecessary, and up to 20% of the drive energy is spent on braking it.

Для достижения указанного технического результата в первом варианте исполнения передача как и прототип содержит три звена, одновременно взаимодействующих с цепочкой шариков. Одним из звеньев является плавающая шайба, посаженная с возможностью вращения на эксцентрик входного вала и воздействующая своей рабочей поверхностью на цепочку шариков. Два других звена являются центральными колесами. На одном из них выполнена замкнутая периодически изогнутая дорожка качения, а на другом - разнесенные по окружности прерывистые элементы, в которых размещены шарики, причем число периодов замкнутой дорожки качения на единицу отличается от числа, кратного числу шариков.To achieve the specified technical result in the first embodiment, the transmission, like the prototype, contains three links that simultaneously interact with a chain of balls. One of the links is a floating washer, mounted rotatably on the eccentric of the input shaft and acting on its chain of balls with its working surface. The other two links are the central wheels. On one of them a closed periodically curved raceway is made, and on the other there are discontinuous elements spaced around the circle in which the balls are placed, and the number of periods of the closed raceway is one different from the number multiple of the number of balls.

В отличие от прототипа рабочая поверхность плавающей шайбы выполнена наклонной к оси передачи, образуя коническую поверхность. Замкнутая периодическая дорожка качения изогнута в осевом или радиально-осевом направлении, т.е. ее линия изгиба лежит на воображаемой поверхности вращения, образующая которой составляет с осью передачи угол а, меньший 90 градусов. Плавающая шайба и колесо с замкнутой дорожкой качения снабжены элементами, препятствующими их осевому смещению друг относительно друга.Unlike the prototype, the working surface of the floating washer is made inclined to the transmission axis, forming a conical surface. A closed periodic raceway is bent in the axial or radial-axial direction, i.e. its bending line lies on an imaginary surface of revolution, the generatrix of which forms an angle a with the axis of the transmission, less than 90 degrees. The floating washer and the wheel with a closed raceway are equipped with elements that prevent their axial displacement relative to each other.

Наиболее оптимальный диапазон для выбора угла

Figure 00000002
лежит в пределах от 0 градусов до перпендикуляра к конической поверхности плавающей шайбы, т.е
Figure 00000003
, где β - угол наклона конической рабочей поверхности плавающей шайбы к плоскости ее планетарного движения (или угол при основании конуса). При угле
Figure 00000004
, когда дорожка качения изогнута по линии, лежащей на воображаемой конической поверхности, перпендикулярной к рабочей поверхности плавающей шайбы, амплитуда изгиба дорожки в наименьшей степени зависит от эксцентриситета. Кроме того, шариковое зацепление в этом случае имеет наилучшее распределение сил, так как линия, соединяющая точки контактов шарика с плавающей шайбой и замкнутой дорожкой качения, проходит через центр шарика. Следовательно, силы реакции, действующие на шарик со стороны замкнутой дорожки качения и плавающей шайбы, лежат на одной прямой и не имеют вредных составляющих. При угле
Figure 00000002
, равном 0 градусов, т.е. когда периодическая дорожка качения изогнута по воображаемой цилиндрической поверхности с образующей, параллельной оси вращения передачи, амплитуда изгиба с увеличением эксцентриситета вновь увеличивается. Однако это увеличение не вызывает увеличения радиальных размеров центральных колес. Кроме того, дорожка качения с таким изгибом более технологична в изготовлении.The most optimal range for choosing an angle
Figure 00000002
lies in the range from 0 degrees to the perpendicular to the conical surface of the floating washer, i.e.
Figure 00000003
where β is the angle of inclination of the conical working surface of the floating washer to the plane of its planetary motion (or the angle at the base of the cone). At angle
Figure 00000004
when the raceway is curved along a line lying on an imaginary conical surface perpendicular to the working surface of the floating washer, the amplitude of the bending of the track is least dependent on the eccentricity. In addition, the ball engagement in this case has the best distribution of forces, since the line connecting the contact points of the ball with a floating washer and a closed raceway passes through the center of the ball. Consequently, the reaction forces acting on the ball from the side of the closed raceway and the floating washer lie on one straight line and do not have harmful components. At angle
Figure 00000002
equal to 0 degrees, i.e. when the periodic raceway is curved along an imaginary cylindrical surface with a generatrix parallel to the axis of rotation of the gear, the bending amplitude increases again with an increase in eccentricity. However, this increase does not cause an increase in the radial dimensions of the central wheels. In addition, a raceway with such a bend is more technologically advanced to manufacture.

По конструкции звена с разнесенными по окружности прерывистыми элементами предлагаемая передача может быть выполнена в двух модификациях. Если эти элементы представляют собой сквозные прорези, то звено должно быть выполнено в форме конуса, повторяющего форму рабочей поверхности плавающей шайбы, размещенного между плавающей шайбой и поверхностью с периодической дорожкой качения второго центрального колеса.According to the design of the link with discontinuous elements spaced around the circumference, the proposed transmission can be performed in two versions. If these elements are through slots, then the link should be made in the form of a cone, repeating the shape of the working surface of the floating washer, placed between the floating washer and the surface with a periodic raceway of the second central wheel.

Разнесенные элементы также могут быть выполнены в виде лунок, вытянутых в направлении, совпадающем с направлением изгиба замкнутой периодической дорожки на другом центральном колесе, и сопрягающихся с дорожкой.Spaced elements can also be made in the form of holes elongated in the direction coinciding with the direction of the bend of a closed periodic track on another central wheel, and mating with the track.

Для повышения передаточного отношения обе модификации передачи могут быть выполнены из двух передающих узлов, реализованных на противоположных сторонах одной плавающей шайбы, для чего вторая сторона шайбы выполнена также с наклоном, образуя вторую коническую рабочую поверхность плавающей шайбы. В передачу дополнительно введены два центральных колеса, одно из которых жестко связано (или выполнено за одно целое) с любым из центральных колес первого узла. На одном из дополнительных колес выполнена замкнутая периодически изогнутая дорожка качения, а на другом - разнесенные по окружности прерывистые элементы, с которыми взаимодействует вторая цепочка шариков. Линия изгиба указанной замкнутой периодической дорожки качения лежит на воображаемой поверхности вращения, образующая которой составляет с осью передачи угол

Figure 00000002
, меньший 90°. Так же как и в первом передающем узле, оптимальные направления изгиба лежат в диапазоне между направлением, параллельным оси передачи и перпендикуляром к соответствующей рабочей конической поверхности плавающей шайбы. Функцию элемента, препятствующего осевому смещению плавающей шайбы, выполняет дополнительное колесо с замкнутой дорожкой качения, для чего оно выполнено с невозможностью осевого смещения относительно другого колеса с замкнутыми дорожками.To increase the gear ratio, both transmission modifications can be made of two transmitting units implemented on opposite sides of one floating washer, for which the second side of the washer is also inclined, forming a second conical working surface of the floating washer. Two central wheels are additionally introduced into the transmission, one of which is rigidly connected (or made in one piece) with any of the central wheels of the first unit. On one of the additional wheels, a closed periodically curved raceway is made, and on the other, discontinuous elements spaced around the circumference, with which the second chain of balls interacts. The bending line of the specified closed periodic raceway lies on an imaginary surface of revolution, the generatrix of which makes an angle with the transmission axis
Figure 00000002
less than 90 °. As in the first transmitting unit, the optimal bending directions lie in the range between the direction parallel to the transmission axis and the perpendicular to the corresponding working conical surface of the floating washer. The function of the element that prevents the axial displacement of the floating washer is performed by an additional wheel with a closed raceway, for which it is made with the impossibility of axial displacement relative to another wheel with closed tracks.

В такой конструкции целесообразно жестко связать или выполнить как единое целое колеса с замкнутыми периодически изогнутыми дорожками качения. В этом случае невозможность смещения колес с такими дорожками в осевом направлении друг относительно друга выполняется автоматически за счет жесткой связи. Т.е. отпадает необходимость в применении ограничивающих элементов.In this design, it is advisable to rigidly connect or perform as a single unit wheels with closed periodically curved raceways. In this case, the impossibility of displacing the wheels with such tracks in the axial direction relative to each other is performed automatically due to the rigid connection. Those. there is no need to use restrictive elements.

Кроме того, передачу из двух передающих узлов можно сбалансировать по массе. Для этого целесообразно плавающую шайбу выполнить из двух раздельных половин с конической поверхностью на каждой из них. Эксцентрик входного вала образован двумя противофазными эксцентричными участками. Каждая из половин плавающей шайбы посажена на свой эксцентричный участок.In addition, the transmission of the two transmitting nodes can be balanced by mass. To do this, it is advisable to make a floating washer of two separate halves with a conical surface on each of them. The input shaft eccentric is formed by two antiphase eccentric sections. Each of the halves of the floating washer is set on its eccentric section.

Второй вариант изобретения представляет собой передачу, в которой каждый шарик взаимодействует только с двумя звеньями. Эксцентриковая шариковая передача, как и прототип, содержит два дисковых звена. На обращенных друг к другу поверхностях дисков выполнены замкнутая периодически изогнутая дорожка качения и разнесенные по окружности лунки. Дорожка и лунки взаимодействуют посредством цепочки шариков, причем число периодов дорожки качения на единицу отличается от числа, кратного числу шариков. Один из дисков посажен с возможностью вращения на эксцентрик входного вала и является плавающей шайбой. Передача снабжена механизмом приведения вращения плавающей шайбы к оси передачи.The second embodiment of the invention is a gear in which each ball interacts with only two links. The eccentric ball gear, like the prototype, contains two disk links. On the surfaces of the disks facing each other, a closed periodically curved raceway and holes spaced around the circumference are made. The track and the wells interact by means of a chain of balls, the number of periods of the raceway per unit being different from a multiple of the number of balls. One of the disks is mounted rotatably on the eccentric of the input shaft and is a floating washer. The gear is equipped with a mechanism for bringing the rotation of the floating washer to the axis of the gear.

В отличие от прототипа поверхности обоих дисков в области периодических элементов выполнены в форме сопрягающихся конусов. Лунки выполнены тороидальной формы. Линия изгиба замкнутой дорожки качения лежит на воображаемой поверхности вращения, образующая которой составляет с осью передачи угол

Figure 00000005
, меньший 90 градусов. Оба диска снабжены элементами, препятствующими их осевому смещению друг относительно друга.Unlike the prototype, the surfaces of both disks in the region of periodic elements are made in the form of mating cones. The holes are made in a toroidal shape. The bending line of the closed raceway lies on an imaginary surface of revolution, the generatrix of which makes an angle with the transmission axis
Figure 00000005
less than 90 degrees. Both discs are equipped with elements that prevent their axial displacement relative to each other.

Наиболее оптимальный диапазон для выбора угла

Figure 00000005
лежит в пределах от 0 градусов до перпендикуляра к конической поверхности плавающей шайбы, т.е
Figure 00000003
, где β - угол при основании конической рабочей поверхности плавающей шайбы.The most optimal range for choosing an angle
Figure 00000005
lies in the range from 0 degrees to the perpendicular to the conical surface of the floating washer, i.e.
Figure 00000003
where β is the angle at the base of the conical working surface of the floating washer.

Механизм приведения вращения плавающей шайбы к оси передачи может быть выполнен в виде второй ступени аналогичной передачи, реализованной на противоположной поверхности плавающей шайбы. При этом эта поверхность выполнена также в форме части конуса, сопрягающегося с конической поверхностью дополнительно введенного диска. На одной из указанных поверхностей выполнены разнесенные по окружности тороидальные лунки, а на другой - замкнутая периодически изогнутая дорожка качения. Линия изгиба дорожки качения лежит на воображаемой поверхности вращения с образующей, которая составляет с осью передачи угол меньше 90 градусов. Лунки и периодическая дорожка качения взаимодействуют друг с другом посредством дополнительной цепочки шариков. Функцию элемента, препятствующего осевому смещению плавающей шайбы, выполняет дополнительный диск, для чего он также снабжен элементом, препятствующим его осевому смещению.The mechanism for bringing the rotation of the floating washer to the axis of the transmission can be made in the form of a second stage of a similar transmission, implemented on the opposite surface of the floating washer. However, this surface is also made in the form of a part of the cone, mating with the conical surface of the additionally inserted disk. Toroidal holes spaced around the circumference are made on one of the indicated surfaces, and on the other a closed periodically curved raceway. The bending line of the raceway lies on an imaginary surface of rotation with a generatrix, which makes an angle of less than 90 degrees with the axis of transmission. Wells and the periodic raceway interact with each other through an additional chain of balls. The function of the element that prevents the axial displacement of the floating washer is performed by an additional disk, for which it is also equipped with an element that prevents its axial displacement.

Оба варианта передачи при определенных условиях приобретают свойство самоторможения, когда какая угодно величина нагрузки со стороны выходного вала не может привести в движение входной вал. Гарантированно эффект самоторможения проявляется в случае, когда угол при основании конуса плавающей шайбы меньше угла трения между шариком и указанной конической поверхностью. Для передач с двумя передающими узлами и двумя цепочками шариков указанное условие должно выполняться, по меньшей мере, для выходного передающего узла.Under certain conditions, both transmission options acquire the property of self-braking when any load on the output shaft side cannot set the input shaft in motion. The self-braking effect is guaranteed to occur when the angle at the base of the cone of the floating washer is less than the angle of friction between the ball and the specified conical surface. For transmissions with two transmitting nodes and two chains of balls, this condition must be satisfied at least for the output transmitting node.

Изобретение иллюстрируется графическими материалами. На фиг.1, 4, 6 и 7 схематически представлены в виде осевых сечений различные модификации первого варианта передачи, в котором каждый шарик взаимодействует одновременно с тремя звеньями. Фиг.2 и 3 иллюстрируют распределение сил, действующих на шарик, для двух оптимальных значений угла

Figure 00000002
. На фиг.5 показан общий вид передачи, изображенной на фиг.4, в разобранном состоянии. На фиг.8 и 9 приведено осевое сечение передачи по второму варианту с одним и с двумя передающими узлами соответственно. На фиг.10 представлена схема клинового аналога предлагаемой передачи, иллюстрирующая условия возникновения эффекта самоторможения.The invention is illustrated in graphic materials. 1, 4, 6 and 7 are schematically shown in axial section as various modifications of the first transmission variant, in which each ball interacts simultaneously with three links. Figure 2 and 3 illustrate the distribution of forces acting on the ball, for two optimal values of the angle
Figure 00000002
. Figure 5 shows a General view of the transmission depicted in figure 4, in disassembled condition. On Fig and 9 shows the axial section of the transmission according to the second embodiment with one and two transmitting nodes, respectively. Figure 10 presents a diagram of a wedge analogue of the proposed transmission, illustrating the conditions for the occurrence of the effect of self-braking.

Передача содержит входной вал 1 с эксцентриком 2. На эксцентрике 2 на подшипнике 3 посажен сателлит - плавающая шайба 4. Передача содержит также два центральных колеса 5 и 6. Колесо 5 с помощью подшипника 7 посажено на входной вал 1, а колесо 6 охватывает колесо 5 и образует с ним вращательную пару с помощью подшипника 8. Торцевая поверхность плавающей шайбы 4, обращенная к центральным колесам 5 и 6 выполнена с наклоном к плоскости шайбы под углом β, образуя коническую поверхность 9. Центральное колесо 5 на поверхности, обращенной к плавающей шайбе 4, имеет замкнутую периодическую дорожку 10, сопрягающуюся с разнесенными по окружности прерывистыми элементами 11 на центральном колесе 6.The transmission contains an input shaft 1 with an eccentric 2. On the eccentric 2, a satellite is mounted on the bearing 3 - a floating washer 4. The transmission also contains two central wheels 5 and 6. Wheel 5 with a bearing 7 is mounted on the input shaft 1, and the wheel 6 covers wheel 5 and forms a rotary pair with it with the help of the bearing 8. The end surface of the floating washer 4 facing the central wheels 5 and 6 is inclined to the plane of the washer at an angle β, forming a conical surface 9. The central wheel 5 on the surface facing the floating washer 4 , them is closed periodically portion 10, mating with intermittent circumferentially spaced members 11 on the central wheel 6.

Замкнутая дорожка 10 периодически изогнута в направлении, перпендикулярном к конической поверхности 9. Иными словами, линия изгиба лежит на воображаемой конической поверхности, перпендикулярной конусу 9 (см. фиг.3). Угол

Figure 00000005
(угол между образующей этой воображаемой поверхности и осью передачи) в этом случае равен углу β при основании конуса на плавающей шайбе 4. Прерывистые элементы 11 на колесе 6 представляют собой лунки, вытянутые вдоль направления изгиба дорожки качения 10. В лунках 11 размещены шарики 12, находящиеся в одновременном контакте с дорожкой 10 и конической поверхностью 9 плавающей шайбы 4. Амплитуда изгиба дорожки 10 не превышает радиуса шарика 12, так как иначе шарик будет выходить из контакта с поверхностью 9 или 10.The closed track 10 is periodically bent in a direction perpendicular to the conical surface 9. In other words, the bending line lies on an imaginary conical surface perpendicular to the cone 9 (see FIG. 3). Angle
Figure 00000005
(the angle between the generatrix of this imaginary surface and the transmission axis) in this case is equal to the angle β at the base of the cone on the floating washer 4. The discontinuous elements 11 on the wheel 6 are holes extended along the bending direction of the raceway 10. Balls 12 are placed in the holes 11, being in simultaneous contact with the track 10 and the conical surface 9 of the floating washer 4. The bending amplitude of the track 10 does not exceed the radius of the ball 12, since otherwise the ball will come out of contact with the surface 9 or 10.

Следует отметить, что дорожка качения 10 может иметь направление изгиба, лежащее в диапазоне углов наклона к оси OO1 передачи от 0 до угла, меньшего 90 градусов. Если угол

Figure 00000006
градусам, т.е. линия изгиба дорожки качения лежит в плоскости планетарного движения шайбы, то амплитуда изгиба дорожки качения и радиальные размеры центральных колес напрямую зависят от эксцентриситета, т.е. указанный технический результат не достигается. С уменьшением угла
Figure 00000005
зависимость амплитуды от эксцентриситета уменьшается, и при угле
Figure 00000007
амплитуда принимает минимально возможное значение. При дальнейшем уменьшении угла
Figure 00000005
амплитуда вновь растет, но при этом не происходит увеличения радиальных размеров передачи. При угле
Figure 00000008
линия изгиба лежит на воображаемой цилиндрической поверхности, образующая которой параллельна оси OO1 (см. фиг.2), и увеличение амплитуды может привести к увеличению только осевых размеров центральных колес. Радиальные их размеры перестают зависеть от амплитуды изгиба дорожки качения. Однако в этом случае силы реакции R5 дорожки качения 10 и R4 рабочей поверхности 9 плавающей шайбы 4 будут направлены под углом друг к другу, и появляется вредная составляющая силы R, выталкивающая шарик 12 из дорожки качения. Причем величина этой составляющей тем больше, чем больше угол β.It should be noted that raceway 10 may have a bending direction lying in the range of inclination angles to the transmission axis OO1 from 0 to an angle less than 90 degrees. If the angle
Figure 00000006
degrees, i.e. the bend of the raceway lies in the plane of planetary motion of the washer, the amplitude of the bend of the raceway and the radial dimensions of the central wheels directly depend on the eccentricity, i.e. the specified technical result is not achieved. With decreasing angle
Figure 00000005
the dependence of the amplitude on the eccentricity decreases, and at angle
Figure 00000007
the amplitude takes the lowest possible value. With a further decrease in angle
Figure 00000005
the amplitude grows again, but there is no increase in the radial dimensions of the transmission. At angle
Figure 00000008
the bending line lies on an imaginary cylindrical surface, the generatrix of which is parallel to the axis OO1 (see figure 2), and an increase in amplitude can only increase the axial dimensions of the central wheels. Their radial dimensions no longer depend on the amplitude of the bend of the raceway. However, in this case, the reaction forces R 5 of the raceway 10 and R 4 of the working surface 9 of the floating washer 4 will be directed at an angle to each other, and a harmful component of the force R appears, pushing the ball 12 out of the raceway. Moreover, the magnitude of this component is greater, the larger the angle β.

На фиг.3 показано распределение сил, действующих на шарик 12 со стороны противодействующих звеньев 5 и 4, для случая, когда направление изгиба дорожки 10 перпендикулярно конической рабочей поверхности 9 плавающей шайбы 4. Из фиг.3 видно, что силы реакции R5 и R4 в этом случае лежат на одной прямой, и составляющая R отсутствует. То есть значение угла

Figure 00000009
, является оптимальным с точки зрения распределения сил.Figure 3 shows the distribution of forces acting on the ball 12 from the side of the opposing links 5 and 4, for the case when the direction of bending of the track 10 is perpendicular to the conical working surface 9 of the floating washer 4. From figure 3 it is seen that the reaction forces R 5 and R 4 in this case lie on one straight line, and the component R is absent. That is, the value of the angle
Figure 00000009
, is optimal in terms of the distribution of forces.

Центральное колесо 5 с замкнутой дорожкой 10 и плавающая шайба 4 снабжены элементами, препятствующими их осевому смещению друг относительно друга. В конкретной конструкции на фиг.1 этими элементами являются опорные кольца 13 и 14 на валу 1 и эксцентрике 2, а также буртики 15 и 16 на центральном колесе 5 и плавающей шайбе 4, которые препятствуют осевому сдвигу упорных подшипников 7 и 3 друг относительно друга, а колеса 5 и шайбы 4 относительно подшипников 7 и 3. Реактивным неподвижным звеном и выходным звеном в передаче может выступать любое из центральных колес. То есть если неподвижно в корпусе закрепить колесо 6, то ведомым валом будет являться колесо 5, и наоборот.The Central wheel 5 with the closed track 10 and the floating washer 4 are equipped with elements that prevent their axial displacement relative to each other. In the particular design of FIG. 1, these elements are the support rings 13 and 14 on the shaft 1 and the eccentric 2, as well as the flanges 15 and 16 on the central wheel 5 and the floating washer 4, which prevent the axial shift of the thrust bearings 7 and 3 relative to each other, and the wheels 5 and washers 4 relative to the bearings 7 and 3. Any of the central wheels can act as a fixed stationary link and an output link in the transmission. That is, if the wheel 6 is fixed in the housing, then the driven shaft will be the wheel 5, and vice versa.

В конструкции предлагаемой передачи разделены направления перемещения плавающей шайбы 4 и направление волнового перемещения шарика 4 по дорожке качения. Шайба 4 совершает планетарное движение в плоскости, перпендикулярной оси передачи, а шарик 12 совершает волновые перемещения вдоль воображаемой поверхности, на которой лежит центральная линия замкнутой дорожки качения 10. Именно это разделение направлений позволяет уменьшить зависимости амплитуды дорожки качения и радиального размера центральных колес от величины эксцентриситета. А это обстоятельство позволяет без значительного увеличения габаритов передачи увеличить эксцентриситет для уменьшения нагрузки, приходящейся на скоростной подшипник 3. Это же разделение направлений при определенных условиях позволяет создать самотормозящую передачу, которую мы рассмотрим ниже.In the design of the proposed transmission, the directions of movement of the floating washer 4 and the direction of wave movement of the ball 4 along the raceway are divided. The washer 4 performs planetary motion in a plane perpendicular to the axis of transmission, and the ball 12 makes wave movements along an imaginary surface on which lies the center line of the closed race track 10. It is this separation of directions that reduces the dependence of the amplitude of the raceway and the radial size of the central wheels on the amount of eccentricity . And this circumstance allows increasing the eccentricity without a significant increase in the dimensions of the transmission to reduce the load attributable to the high-speed bearing 3. The same separation of directions under certain conditions allows you to create a self-braking transmission, which we will consider below.

На фиг.4 и 5 приведена модификация передачи, у которой разнесенные по окружности периодические элементы на центральном колесе 6 представляют собой сквозные отверстия 17. Для этого часть колеса 6 в области расположения отверстий выполнена в форме обоймы 18, повторяющей коническую поверхность 9 плавающей шайбы 4. Эта обойма расположена между плавающей шайбой 4 и поверхностью колеса 5 с замкнутой периодической дорожкой 10. Амплитуда замкнутой периодической дорожки 10 в такой конструкции и толщина обоймы 18 совместно не должны превышать радиуса шарика. Линия изгиба замкнутой дорожки качения 10 лежит на воображаемой конической поверхности, перпендикулярной рабочей поверхности 9 плавающей шайбы 4. Все остальные элементы и обозначения в передаче соответствуют фиг.1.Figures 4 and 5 show a modification of the transmission in which the periodic elements spaced around the circumference on the central wheel 6 are through holes 17. For this, part of the wheel 6 in the region of the holes is made in the form of a cage 18, repeating the conical surface 9 of the floating washer 4. This cage is located between the floating washer 4 and the surface of the wheel 5 with a closed periodic track 10. The amplitude of the closed periodic track 10 in this design and the thickness of the cage 18 together must not exceed the radius of the ball ka. The bending line of the closed raceway 10 lies on an imaginary conical surface perpendicular to the working surface 9 of the floating washer 4. All other elements and designations in the gear correspond to figure 1.

В передаче из двух передающих узлов, приведенной на фиг.6, первый передающий узел аналогичен передаче на фиг.1 и имеет те же обозначения звеньев. Линия изгиба дорожки качения 10 лежит на воображаемой конической поверхности с образующей, перпендикулярной рабочей конической поверхности 9 плавающей шайбы 4 (угол

Figure 00000010
).In the transmission of two transmitting nodes shown in Fig.6, the first transmitting node is similar to the transmission in Fig.1 and has the same link designations. The bending line of raceway 10 lies on an imaginary conical surface with a generatrix perpendicular to the working conical surface 9 of the floating washer 4 (angle
Figure 00000010
)

Второй передающий узел использует ту же плавающую шайбу 4. Для этого ее поверхность, противолежащая конической поверхности 9, выполнена также в форме конуса 19. Дополнительное центральное колесо 20 с разнесенными по окружности вытянутыми лунками 21 выполнено за одно целое с колесом 6. Второе дополнительное центральное колесо 22 имеет на поверхности, обращенной к плавающей шайбе 4, замкнутую периодически изогнутую дорожку качения 23. Эта дорожка имеет направление изгиба, перпендикулярное соответствующей рабочей конической поверхности 19. То есть линия изгиба замкнутой дорожки качения 23 лежит на воображаемой конической поверхности. Лунки 21 вытянуты в этом же направлении и сопрягаются с дорожкой качения 23. В лунках 21 размещены шарики 24 второй цепочки. Центральное колесо 22 посажено между входным валом 1 и наружным центральным колесом 20 с помощью подшипников 25 и 26.The second transmitting unit uses the same floating washer 4. For this, its surface opposite the conical surface 9 is also made in the shape of a cone 19. The additional central wheel 20 with the elongated holes spaced around the circumference 21 is made in one piece with the wheel 6. The second additional central wheel 22 has a periodically curved raceway 23 on the surface facing the floating washer 4. This track has a bending direction perpendicular to the corresponding working conical surface 19. That is l the bending line of the closed race track 23 lies on an imaginary conical surface. The holes 21 are elongated in the same direction and mate with the raceway 23. In the holes 21 are balls 24 of the second chain. A central wheel 22 is seated between the input shaft 1 and the outer central wheel 20 using bearings 25 and 26.

В этой конкретной конструкции замкнутые периодические дорожки качения выполнены на колесах 5 и 22. Элементами, предотвращающими взаимное осевое смещение колес 5 и 22, являются опорные шайбы 13 и 28 радиально-упорных подшипников 7 и 25, а также буртики 15 и 30 на центральных колесах.In this particular design, closed periodic raceways are made on wheels 5 and 22. Elements that prevent mutual axial displacement of wheels 5 and 22 are thrust washers 13 and 28 of angular contact bearings 7 and 25, as well as beads 15 and 30 on the central wheels.

Любые два из трех центральных колес 5, 22 или совмещенное колесо 6 - 20 могут служить неподвижным реактивным или выходным звеном, тогда третье звено будет свободно вращаться. Для крепления колес 5 и 22 к внешним звеньям предусмотрены резьбовые отверстия 31 и 32. Входной вал 1 может иметь внутреннее отверстие, поэтому передача может с успехом использоваться в приводе трубопроводной арматуры. В этом случае удобнее всего в качестве корпуса выбрать наружное совмещенное колесо 6 - 20. Любое из колес 5 или 22 может служить выходным звеном.Any two of the three central wheels 5, 22 or the combined wheel 6 - 20 can serve as a fixed reactive or output link, then the third link will rotate freely. Threaded holes 31 and 32 are provided for fastening the wheels 5 and 22 to the external links. The input shaft 1 can have an internal hole, so the transmission can be successfully used in the drive of pipe fittings. In this case, it is most convenient to choose the outer combined wheel 6 - 20 as the housing. Any of the wheels 5 or 22 can serve as an output link.

Если передача предназначена для использования в приводе лебедки, то удобнее реактивным неподвижным звеном сделать любое из колес 5 или 22, соединив его со станиной, а выходным звеном выбрать наружное совмещенное колесо 6 - 20, поместив его внутри барабана лебедки.If the gear is intended for use in the winch drive, it is more convenient to make any of the wheels 5 or 22 by a fixed reaction link, connecting it to the bed, and select the combined outer wheel 6 - 20 by the output link, placing it inside the winch drum.

Во всех вышеописанных передачах есть дисбаланс масс и существует необходимость в балансировке эксцентрика и плавающей шайбы. В следующей модификации передачи, изображенной на фиг.7, дисбаланс отсутствует. Для этого в передаче с двумя передающими узлами плавающая шайба выполнена из двух отдельных половин 33 и 34, каждая из которых имеет рабочую коническую поверхность 9 и 19. Каждая из половин посажена с помощью подшипников 35 и 36 на противофазные участки 37 и 38 эксцентрика входного вала 1.In all the above gears there is an imbalance of masses and there is a need for balancing the eccentric and the floating washer. In the next transmission modification shown in FIG. 7, there is no imbalance. To do this, in a transmission with two transmitting nodes, the floating washer is made of two separate halves 33 and 34, each of which has a working conical surface 9 and 19. Each of the halves is seated with bearings 35 and 36 on the antiphase sections 37 and 38 of the input shaft eccentric 1 .

Центральные колеса 39 и 40 двух передающих узлов здесь выполнены с разнесенными по окружности вытянутыми лунками 41 и 42. Центральное колесо 43 является общим для обоих передающих узлов и на нем выполнены две замкнутые периодически изогнутые дорожки качения 44 и 45. Направление изгиба этих дорожек выбрано параллельным оси передачи, в этом же направлении вытянуты лунки 41 и 42. В лунках 41 расположена цепочка шариков 12 первого передающего узла, а в лунках 42 - цепочка шариков 24 второго передающего узла.The central wheels 39 and 40 of the two transmitting units here are made with elongated holes spaced around the circumference 41 and 42. The central wheel 43 is common to both transmitting units and two closed periodically curved raceways 44 and 45 are made on it. The direction of the bending of these tracks is chosen parallel to the axis transmission, in the same direction elongated holes 41 and 42. In the holes 41 is a chain of balls 12 of the first transmitting node, and in the holes 42 is a chain of balls 24 of the second transmitting node.

Поскольку замкнутые периодические дорожки качения 44 и 45 здесь выполнены на одной детали, то средством, предотвращающим взаимное осевое перемещение этих дорожек, является сила упругости колеса 43 и отсутствует необходимость в упорных подшипниках и опорных кольцах. Любые два из трех центральных колес 39, 40 и 43 могут быть выбраны в качестве реактивного или ведомого звена. Наборы резьбовых отверстий 31 и 32, как и в предыдущей передаче, служат для крепления центральных колес 39 и 40 к внешним звеньям (ведомому валу или корпусу).Since closed periodic raceways 44 and 45 are made on the same part, the means to prevent mutual axial movement of these tracks is the elastic force of the wheel 43 and there is no need for thrust bearings and support rings. Any two of the three central wheels 39, 40 and 43 may be selected as a reactive or driven unit. The sets of threaded holes 31 and 32, as in the previous gear, are used to fasten the central wheels 39 and 40 to external links (driven shaft or housing).

Перейдем теперь ко второму варианту реализации изобретения, в котором каждый шарик находится в одновременном контакте с дорожками качения только двух звеньев (см. фиг.8). Передача содержит входной вал 1 с эксцентриком 2. На валу 1 с помощью подшипника 7 посажен диск 46, а на эксцентрике 2 на подшипнике 3 посажен диск 47, являющийся плавающей шайбой. Обращенные друг к другу поверхности дисков 46 и 47 выполнены в форме сопрягающихся конических поверхностей 48 и 49. На этих поверхностях на диске 47 выполнены разнесенные по окружности тороидальные канавки 50, а на диске 46 - замкнутая периодически изогнутая дорожка качения 51. В каждой тороидальной канавке помещен шарик 12, одновременно контактирующий с периодической дорожкой качения 51. Направление изгиба дорожки качения 51 перпендикулярно к конической поверхности 48. Требования к направлению изгиба дорожки качения здесь ничем не отличаются от аналогичных требований в первом варианте изобретения. Оптимальные значения углов наклона

Figure 00000005
к оси передачи также лежат в диапазоне от 0 до β. На противоположной стороне плавающей шайбы 47 выполнен механизм параллельных кривошипов, который приводит вращение шайбы 47 вокруг собственной оси СС1 к оси передачи OO1. Механизм представляет собой лунки или отверстия 52 и пальцы 53. Диаметр отверстий 52 равен диаметру пальцев 53 плюс удвоенный эксцентриситет эксцентрика 2. Все пальцы 53 связаны с диском 54, имеющим ось вращения, совпадающую с осью передачи. Один из дисков 46 или 54 может быть ведомым звеном, тогда другой диск будет реактивным неподвижным звеном. На предлагаемой фиг.8 выходным звеном является диск 54, связанный с выходным валом 55, а диск 46 является элементом неподвижного корпуса. Диски 46 и 47 имеют средства для предотвращения их осевого перемещения друг относительно друга. Это опорные кольца 56 и 57 радиально-упорных подшипников 7 и 3, а также буртики 58 и 59 на диске 46 и плавающей шайбе 47.We now turn to the second embodiment of the invention, in which each ball is in contact with the raceways of only two links (see Fig. 8). The transmission contains an input shaft 1 with an eccentric 2. A disk 46 is mounted on the shaft 1 using a bearing 7, and a disk 47 is mounted on the eccentric 2 on the bearing 3, which is a floating washer. The surfaces of the disks 46 and 47 facing each other are made in the form of mating conical surfaces 48 and 49. On these surfaces on the disk 47, toroidal grooves 50 are spaced around the circumference, and on the disk 46 there is a closed periodically curved raceway 51. In each toroidal groove is placed ball 12 at the same time in contact with the periodic race 51. The direction of the bend of the race 51 is perpendicular to the conical surface 48. The requirements for the direction of the bend of the raceway are no different from illogical requirements in the first embodiment of the invention. Optimum tilt angles
Figure 00000005
to the transmission axis also lie in the range from 0 to β. On the opposite side of the floating washer 47, a parallel crank mechanism is made, which drives the washer 47 around its own axis CC1 to the transmission axis OO1. The mechanism consists of holes or holes 52 and fingers 53. The diameter of the holes 52 is equal to the diameter of the fingers 53 plus the doubled eccentricity of the eccentric 2. All fingers 53 are connected to a disk 54 having an axis of rotation coinciding with the axis of transmission. One of the disks 46 or 54 may be a slave unit, then the other disk will be a reactive fixed unit. In the proposed Fig. 8, the output link is a disk 54 connected to the output shaft 55, and the disk 46 is an element of a fixed housing. The disks 46 and 47 have means for preventing their axial movement relative to each other. These are the support rings 56 and 57 of the angular contact bearings 7 and 3, as well as the flanges 58 and 59 on the disk 46 and the floating washer 47.

Рассмотрим передачу, в которой функцию механизма, приводящего вращение плавающей шайбы 47 к оси передачи, выполняет второй передающий узел (см. фиг.9). Для этого второй торец плавающей шайбы 47 выполнен также с наклоном к оси 001 передачи, образуя коническую поверхность 58. Угол наклона этот поверхности может быть любым, но целесообразно делать его равным углу конусной поверхности 49. В этом случае рабочие поверхности 49 и 58 плавающей шайбы 47 будут симметричны друг другу. Коническая поверхность 58 сопрягается с конической поверхностью 59 дополнительного диска 60. Диск 60 на подшипнике 61 посажен на входном валу 1. На поверхностях 58 и 59 выполнены периодические элементы. На поверхности 58 плавающей шайбы 47 они представляют собой разнесенные по окружности тороидальные канавки 62, а на поверхности 59 это замкнутая периодически изогнутая дорожка качения 63. В лунках 62 размещены дополнительные шарики 64, находящиеся в непрерывном контакте с дорожкой 63. Направление изгиба дорожки качения 63 на дополнительном диске 60 перпендикулярно к коническим поверхностям 58 и 59.Consider a transmission in which the function of the mechanism that causes the rotation of the floating washer 47 to the transmission axis is performed by the second transmission unit (see Fig. 9). To this end, the second end of the floating washer 47 is also inclined to the axis 001 of the transmission, forming a conical surface 58. The angle of inclination of this surface can be any, but it is advisable to make it equal to the angle of the conical surface 49. In this case, the working surfaces 49 and 58 of the floating washer 47 will be symmetrical to each other. The conical surface 58 is mated with the conical surface 59 of the additional disk 60. The disk 60 on the bearing 61 is seated on the input shaft 1. Periodic elements are made on the surfaces 58 and 59. On the surface 58 of the floating washer 47, they are circumferentially spaced toroidal grooves 62, and on the surface 59 it is a closed periodically curved raceway 63. In the holes 62, additional balls 64 are placed that are in continuous contact with the track 63. The direction of the bend of the raceway 63 is additional disk 60 perpendicular to the conical surfaces 58 and 59.

Подшипник 61 дополнительного диска 60 выполнен радиально-упорным и снабжен опорным кольцом 65. Вместе с опорным кольцом 56 радиально-упорного подшипника 7 они препятствует осевому смещению дисков 46 и 60 относительно плавающей шайбы 47.The bearing 61 of the additional disk 60 is made angular contact and provided with a support ring 65. Together with the support ring 56 of the angular contact bearing 7, they prevents the axial displacement of the disks 46 and 60 relative to the floating washer 47.

Любая из описанных выше конструкций шариковой передачи при выполнении определенных условий приобретает свойство самоторможения. Т.е. при отсутствии входной мощности самопроизвольное движение ведущего звена под действием сил производственных сопротивлений невозможно. Такое свойство двигателя очень важно при использовании в отдельных областях, например в грузоподъемной технике, в системах рулевого управления летательных аппаратов и т.п.Any of the above designs of ball transmission under certain conditions acquires the property of self-braking. Those. in the absence of input power, spontaneous movement of the driving link under the influence of production resistance is impossible. This property of the engine is very important when used in certain areas, for example, in lifting equipment, in aircraft steering systems, etc.

Для определения условий самоторможения обратимся к фиг.10, где представлен клиновой аналог эксцентриковой шариковой передачи, изображенной на фиг.4. Для упрощения примем, что обойма 18 с отверстиями 11 является реактивным неподвижным звеном. Кроме того, рассмотрим случай, когда направление изгиба дорожки качения перпендикулярно конической поверхности плавающей шайбы. Полученные результаты будут справедливы и для любого другого направления. Дело в том, что направление действия силы со стороны шарика на клиновую поверхность 9 в любом случае будет перпендикулярно ее поверхности (см. фиг.2). Клин 66 имитирует плавающую шайбу 4 с конической поверхностью 9. Буквой Р обозначена движущая сила прямого хода, а буквой Q - сила производственного сопротивления, возникающая под действием момента вращения со стороны ведомого вала при отсутствии силы со стороны ведущего звена. Клин 66 движется без скольжения по направляющей 67. В конкретной конструкции отсутствие скольжения обеспечивается радиально-упорным подшипником 3. Шарик 12, перемещающийся в отверстиях 11 обоймы 18, можно условно представить как клин 68 в направляющих 18. В книге Турпаев А.И. Самотормозящие механизмы. М., «Машиностроение», 1976, на стр.43 дано условие самоторможения β<φ1, где φ1 в нашем случае угол трения шарика 12 и клиновой поверхности 9. Полученный критерий является приближенным. Во-первых, он не учитывает трение в других кинематических парах, однако трение в этих парах способствует самоторможению. Поэтому если параметры механизма удовлетворяют указанному критерию, то самоторможение тем более будет существовать. Во-вторых, критерий выведен для плоского движения клиньев, а в реальных шариковых передачах движение осуществляется в пространстве и клиновой аналог справедлив только для отдельных положений отдельных шариков. Учет других шариков будет только увеличивать эффект самоторможения. Таким образом, обобщая, можно утверждать, что условием гарантированного самоторможения является требование, чтобы угол у основания конусной поверхности плавающей шайбы был меньше угла трения между шариком и этой поверхностью.To determine the conditions of self-braking, we turn to figure 10, which presents a wedge-shaped analogue of an eccentric ball gear shown in figure 4. To simplify, we assume that the cage 18 with holes 11 is a reactive fixed link. In addition, we consider the case when the direction of the bend of the raceway is perpendicular to the conical surface of the floating washer. The results will be valid for any other direction. The fact is that the direction of the force from the side of the ball on the wedge surface 9 in any case will be perpendicular to its surface (see figure 2). The wedge 66 simulates a floating washer 4 with a conical surface 9. The letter P denotes the forward driving force, and the letter Q denotes the production resistance force arising under the action of the rotation moment from the side of the driven shaft in the absence of force from the side of the driving link. The wedge 66 moves without sliding along the guide 67. In a particular design, the lack of sliding is ensured by an angular contact bearing 3. The ball 12 moving in the holes 11 of the cage 18 can be conventionally represented as a wedge 68 in the guides 18. In the book A. Turpaev. Self-locking mechanisms. M., "Mechanical Engineering", 1976, p. 43 gives the condition for self-braking β <φ 1 , where φ 1 in our case, the friction angle of the ball 12 and the wedge surface 9. The obtained criterion is approximate. Firstly, it does not take into account friction in other kinematic pairs, but friction in these pairs contributes to self-braking. Therefore, if the parameters of the mechanism satisfy the specified criterion, then self-braking will exist all the more. Secondly, the criterion is deduced for the planar movement of the wedges, and in real ball gears the movement is carried out in space and the wedge analogue is valid only for individual positions of individual balls. Accounting for other balls will only increase the effect of self-braking. Thus, summarizing, it can be argued that the condition for guaranteed self-braking is the requirement that the angle at the base of the conical surface of the floating washer be less than the angle of friction between the ball and this surface.

Следует отметить, что угол трения между двумя звеньями зависит не только от материала этих звеньев, но и от состояния поверхности, наличия смазки или посторонней жидкости, поэтому угол конусности плавающей шайбы в каждом конкретном случае целесообразно подбирать экспериментально.It should be noted that the angle of friction between two links depends not only on the material of these links, but also on the state of the surface, the presence of lubricant or foreign fluid, therefore, in each specific case, it is advisable to select the taper angle of the floating washer experimentally.

Рассмотрим работу передачи на фиг.1. Для определенности пусть центральное колесо 6 будет являться реактивным звеном, соединенным с неподвижным корпусом. При вращении входного вала 1 с эксцентриком 2 плавающая шайба 4 начнет совершать плоскопараллельное планетарное движение вокруг оси передачи. Благодаря конической форме рабочей поверхности 9 шайбы 4 она периодически будет давить на шарики 12 силой, направленной перпендикулярно к этой поверхности (R4 на фиг.2 и 3). Под действием этой силы каждый шарик 12 за один оборот входного вала 1 совершит одну волну возвратно поступательного перемещения в лунках 11. Очевидно, что при взаимодействии шарика 12 с поверхностью 9 плавающей шайбы 4 и периодической дорожкой 10 колеса 5 появится сила, расталкивающая эти звенья вдоль оси. Для предотвращения взаимного осевого перемещения звеньев под действием расталкивающей силы колесо 5 и плавающая шайба 4 снабжены буртиками 15 и 16, а радиально-упорные подшипники 3 и 7 снабжены опорными кольцами 13 и 14.Consider the operation of the transmission in figure 1. For definiteness, let the central wheel 6 be a reactive unit connected to a fixed body. When the input shaft 1 with the eccentric 2 rotates, the floating washer 4 will begin to make plane-planetary motion around the transmission axis. Due to the conical shape of the working surface 9 of the washer 4, it will periodically press on the balls 12 with a force directed perpendicular to this surface (R 4 in FIGS. 2 and 3). Under the action of this force, each ball 12 in one revolution of the input shaft 1 will make one wave of reciprocating movement in the holes 11. It is obvious that when the ball 12 interacts with the surface 9 of the floating washer 4 and the periodic track 10 of the wheel 5, a force will appear that repels these links along the axis . To prevent mutual axial movement of the links under the repulsive force, the wheel 5 and the floating washer 4 are provided with beads 15 and 16, and the angular contact bearings 3 and 7 are provided with support rings 13 and 14.

Поскольку шариков 12 на единицу больше или меньше, чем периодов дорожки качения 10, то их взаимодействие с периодической дорожкой качения 10 вызовет поворот центрального колеса 5 на один угловой шаг этой дорожки. Передаточное отношение механизма будет равно числу периодов дорожки качения 10. Как видим, принцип действия предлагаемой передачи мало отличается от принципа действия прототипа. Отличия заключаются лишь в том, что в прототипе движение плавающей шайбы и волновое движение шариков совершаются в одной плоскости, а в предлагаемой передаче эти движения разнесены в пространстве. Плавающая шайба 4 движется в плоскости, перпендикулярной оси OO1 передачи, а шарики совершают волновое перемещение вдоль воображаемой конической поверхности, перпендикулярной конической рабочей поверхности 9 плавающей шайбы 4. Именно такое разнесение в пространстве этих движений позволяет уменьшить зависимость между амплитудой периодической дорожки качения и величиной эксцентриситета эксцентрика 2. Благодаря этому же пространственному разнесению движений в предлагаемой передаче проявляется эффект клина, вызывающий ее самоторможение при определенной величине угла клина.Since the balls 12 are one more or less than the periods of the raceway 10, their interaction with the periodic raceway 10 will cause the rotation of the central wheel 5 by one angular pitch of this track. The gear ratio of the mechanism will be equal to the number of periods of the race 10. As you can see, the principle of operation of the proposed transmission differs little from the principle of operation of the prototype. The differences are only in the fact that in the prototype the movement of the floating washer and the wave motion of the balls are made in one plane, and in the proposed transmission these movements are spaced in space. The floating washer 4 moves in a plane perpendicular to the axis of transmission OO1, and the balls make a wave movement along an imaginary conical surface, perpendicular to the conical working surface 9 of the floating washer 4. It is this separation in space of these movements that reduces the relationship between the amplitude of the periodic raceway and the eccentricity of the eccentric 2. Due to the same spatial diversity of movements in the proposed transmission, the effect of the wedge appears, causing its self-braking at a certain wedge angle.

Передача на фиг.4 работает аналогично обычной шариковой передаче с сепаратором со сквозными прорезями. При вращении входного вала 1 плавающая шайба своей конической рабочей поверхностью 9 будет последовательно давить на шарики 12, заставляя их колебательно перемещаться в прорезях 17. Взаимодействие волнового перемещения шариков 12 с торцевой дорожкой качения 10 вызовет поворот колеса 5. По сравнению с предыдущей передачей с лунками передача со сквозными прорезями обладает теми же сравнительными достоинствами и недостатками, что и обычная передача. В ней улучшено распределение сил, так как периодическая дорожка качения действует на шарики не в области края дорожки качения, как это имеет место в предыдущей конструкции, а в области дна дорожки. В то же время колесо с прорезями является менее прочным звеном, чем колесо с лунками. Пространственное разделение движений плавающей шайбы и шариков здесь также обеспечено конической формой рабочей поверхности 9.The gear in FIG. 4 works similarly to a conventional ball gear with a separator with through slots. When the input shaft 1 rotates, the floating washer with its conical working surface 9 will consistently press on the balls 12, forcing them to oscillate in the slots 17. The interaction of the wave movement of the balls 12 with the end race 10 will cause the wheel to turn 5. Compared to the previous gear with the holes, the gear with through slots has the same comparative advantages and disadvantages as a conventional gear. It improves the distribution of forces, since the periodic raceway acts on the balls not in the region of the edge of the raceway, as is the case in the previous design, but in the region of the bottom of the track. At the same time, a slotted wheel is a less durable link than a hole wheel. The spatial separation of the movements of the floating washer and balls here is also provided by the conical shape of the working surface 9.

Передача с двумя передающими узлами на фиг.6 в зависимости от выбора реактивного и ведомого звена может работать в нескольких режимах, обеспечивая разные передаточные отношения. Если неподвижным корпусом сделать совмещенное колесо 6 - 20, то передача будет иметь два ведомых вала, причем вращение этих валов не зависит друг от друга и может происходить с различной скоростью и даже в противоположных направлениях. Это зависит от выбора вида периодических элементов на ведомых колесах 5 и 22 и колесах 6 и 20 и чисел периодов этих дорожек. Передаточное отношение на конкретном ведомом валу определяется числом периодических элементов на ведомом колесе, а направление вращения зависит от того, какие периодические элементы выполнены на нем: замкнутая дорожка качения или разнесенные по окружности прерывистые элементы (лунки или сквозные прорези). На совмещенном колесе целесообразно для обоих передающих узлов делать периодические замкнутые дорожки, как это показано на фиг.7. В этом случае расталкивающие силы, действующие со стороны конических поверхностей 9 и 19 плавающей шайбы 4 через шарики 12 и 24 на замкнутые дорожки, будут компенсироваться силой упругости колеса 43.The transmission with two transmitting nodes in Fig.6 depending on the choice of the reactive and slave link can work in several modes, providing different gear ratios. If the combined wheel 6 - 20 is made as a stationary body, the transmission will have two driven shafts, and the rotation of these shafts is independent of each other and can occur at different speeds and even in opposite directions. It depends on the choice of the type of periodic elements on the driven wheels 5 and 22 and the wheels 6 and 20 and the number of periods of these tracks. The gear ratio on a particular driven shaft is determined by the number of periodic elements on the driven wheel, and the direction of rotation depends on what periodic elements are made on it: a closed raceway or discontinuous elements spaced around the circumference (holes or through slots). On the combined wheel, it is advisable for both transmitting nodes to make periodic closed tracks, as shown in Fig.7. In this case, the repulsive forces acting on the conical surfaces 9 and 19 of the floating washer 4 through the balls 12 and 24 on the closed tracks will be compensated by the elastic force of the wheel 43.

Если неподвижным звеном в передаче на фиг.6 выбрать, например, центральное колесо 5, а ведомым - 22, то можно получить большее передаточное отношение. В этом случае передаточное отношение и будет определяться, как и в обычной планетарной передаче, следующим образомIf a fixed link in the transmission of FIG. 6 selects, for example, the central wheel 5, and the driven one - 22, then a higher gear ratio can be obtained. In this case, the gear ratio will be determined, as in the usual planetary gear, as follows

Figure 00000011
Figure 00000011

где Z11, Z21 и Z10, Z23 - число лунок 11, 21 и число периодов дорожек качения 10 и 23 соответственно. Выбрав числа периодов дорожек 10 и 23, равными 10 и 11, а числа лунок 11 и 21, равными 9 и 10, получим достаточно высокое общее передаточное отношение, равное - 99. То есть вращение ведомого звена будет происходить в обратном направлении.where Z 11 , Z 21 and Z 10 , Z 23 - the number of holes 11, 21 and the number of periods of the raceways 10 and 23, respectively. Choosing the number of periods of tracks 10 and 23 equal to 10 and 11, and the number of holes 11 and 21 equal to 9 and 10, we obtain a sufficiently high overall gear ratio equal to 99. That is, the rotation of the driven link will occur in the opposite direction.

Если теперь неподвижным звеном выбрать колесо 22, а ведомым - колесо 5 то при тех же значениях периодов мы получим общее передаточное, равное 100. Вращение будет попутным.If now we choose wheel 22 as a fixed link and wheel 5 as slave, then for the same values of the periods we will get a total gear ratio of 100. The rotation will be in passing.

Таким образом, передача на фиг.6 в зависимости от схемы ее подключения в приводе может обеспечить различные передаточные отношения.Thus, the transmission of FIG. 6, depending on the connection scheme thereof in the drive, can provide various gear ratios.

Для получения в этом механизме эффекта самоторможения достаточно, чтобы условие самоторможения выполнялось для конической поверхности плавающей шайбы со стороны ведомого звена. В случае ведомого колеса 22 угол при основании конической поверхности 19 должен быть меньше угла трения в паре шарик 24 - поверхность 19.To obtain the self-braking effect in this mechanism, it is enough that the self-braking condition is fulfilled for the conical surface of the floating washer on the side of the driven link. In the case of a driven wheel 22, the angle at the base of the conical surface 19 should be less than the angle of friction in the pair of ball 24 — surface 19.

Все вышесказанное в равной степени относится и к работе передачи на фиг.7. Единственное отличие состоит в том, что она будет испытывать меньшие биения при работе, обусловленные значительным уменьшением дисбаланса масс.All of the above applies equally to the operation of the transmission in Fig.7. The only difference is that it will experience less heartbeat during operation, due to a significant reduction in mass imbalance.

Рассмотрим работу второго варианта шариковой передачи, изображенной на фиг.8. При вращении входного вала 1 с эксцентриком 2 плавающая шайба 47 начинает совершать плоскопараллельное планетарное движении в плоскости, перпендикулярной к оси 001 передачи. Из-за того, что рабочая поверхность шайбы 47 имеет коническую форму, то шарики 12, находящиеся в лунках 50 и торцевой периодической дорожке качения 51, относительно поверхности 49 будут совершать обкатное движение по тороидальным лункам 50 и одновременно волновое возвратно-поступательное движение вдоль оси передачи. Так как число шариков 12 не равно числу периодов дорожки 51, то это волновое осевое перемещение шариков вызовет поворот диска 46 относительно диска 47 на один шаг периодической дорожки. При этом, если диск 46 закреплен неподвижно, т.е. является реактивным звеном, то такой поворот вокруг своей оси СС1 совершит плавающая шайба 47. Этот поворот приводится к оси передачи с помощью диска 54 с пальцами 53. Пальцы 53 обкатывают отверстия 52 в плавающей шайбе, диаметр которых больше диаметра пальцев 53 на удвоенную величину эксцентриситета. Возможен и другой режим работы передачи, когда неподвижным является диск 54. Тогда этот механизм, позволяя плавающей шайбе 47 совершать планетарное движение, не позволяет ей вращаться вокруг собственной оси. Тем самым во вращение вовлекается диск 46, являющийся в данном случае ведомым. В передаче, как и в предыдущих, разделено в пространстве движение плавающей шайбы и волновое движение шариков, поэтому в ней также возможно увеличение эксцентриситета без увеличения амплитуды периодической дорожки, а следовательно, и без увеличения радиальных габаритов. Точно также при выполнении условия, что угол при основании конуса поверхности 49 плавающей шайбы 57 будет меньше угла трения между шариком 12 и этой поверхностью, передача имеет свойство самоторможения. Естественно, что рассматривается трение между шариком 12 и тороидальной лункой 50.Consider the operation of the second version of the ball gear shown in Fig. 8. When the input shaft 1 with the eccentric 2 rotates, the floating washer 47 begins to make plane-planetary motion in a plane perpendicular to the transmission axis 001. Due to the fact that the working surface of the washer 47 has a conical shape, the balls 12 located in the holes 50 and the end periodic raceway 51 relative to the surface 49 will run around the toroidal holes 50 and simultaneously wave reciprocating along the transmission axis . Since the number of balls 12 is not equal to the number of periods of the track 51, this wave axial movement of the balls will cause the disk 46 to rotate relative to the disk 47 by one step of the periodic track. Moreover, if the disk 46 is fixed motionless, i.e. is a reactive link, then such a rotation around its axis CC1 will be made by the floating washer 47. This rotation is brought to the transmission axis using a disk 54 with fingers 53. The fingers 53 run around the holes 52 in the floating washer, the diameter of which is greater than the diameter of the fingers 53 by twice the amount of eccentricity. Another mode of transmission operation is possible when the disk 54 is stationary. Then this mechanism, allowing the floating washer 47 to perform planetary motion, does not allow it to rotate around its own axis. Thus, the disk 46, which in this case is driven, is involved in the rotation. In the transmission, as in the previous ones, the motion of the floating washer and the wave motion of the balls are separated in space, therefore, it is also possible to increase the eccentricity without increasing the amplitude of the periodic track, and therefore without increasing the radial dimensions. Similarly, under the condition that the angle at the base of the cone of the surface 49 of the floating washer 57 will be less than the angle of friction between the ball 12 and this surface, the transmission has the property of self-braking. Naturally, friction between the ball 12 and the toroidal hole 50 is considered.

В передаче на фиг.9 функцию приведения вращения плавающей шайбы 47 к оси выполняет второй передающий узел, реализованный на противоположной стороне плавающей шайбы 47. Соответственно изменяется и передаточное отношение, которое определяется по формуле, аналогичной (1).In the transmission of Fig. 9, the second transmitting unit, which is implemented on the opposite side of the floating washer 47, performs the function of rotating the washer 47 to the axis. The gear ratio, which is determined by a formula similar to (1), changes accordingly.

Таким образом, представленные здесь варианты эксцентриковых шариковых передач позволяют улучшить условия эксплуатации и снизить требования к подшипнику эксцентрика. Кроме того, все передачи при определенных конструктивных параметрах могут приобретать свойство самоторможения.Thus, the eccentric ball gear variants presented here can improve operating conditions and reduce requirements for the eccentric bearing. In addition, all gears with certain design parameters can acquire the property of self-braking.

Claims (11)

1. Эксцентриковая планетарная шариковая передача, содержащая плавающую шайбу, посаженную с возможностью вращения на эксцентрик входного вала и воздействующую своей рабочей поверхностью на цепочку шариков, и два центральных колеса, с замкнутой периодически изогнутой дорожкой качения на одном и с разнесенными по окружности прерывистыми элементами - на другом, с которыми взаимодействуют шарики, причем число периодов замкнутой дорожки качения на единицу отличается от числа, кратного числу шариков, отличающаяся тем, что рабочая поверхность плавающей шайбы выполнена наклонной к оси передачи, образуя коническую поверхность, линия изгиба замкнутой периодической дорожки качения лежит на воображаемой поверхности вращения, образующая которой составляет с осью передачи угол
Figure 00000012
меньший 90°, а плавающая шайба и колесо с замкнутой дорожкой качения снабжены элементами, препятствующими их осевому смещению относительно друг друга.
1. An eccentric planetary ball gear containing a floating washer, rotatably mounted on the input shaft eccentric and acting on the chain of balls with its working surface, and two central wheels, with a closed periodically curved raceway on one and with intermittent elements spaced around the circumference - on another, with which the balls interact, and the number of periods of the closed raceway per unit differs from the number multiple of the number of balls, characterized in that the working surface the floating washer is made inclined to the transmission axis, forming a conical surface, the bending line of the closed periodic raceway lies on an imaginary surface of revolution, the generatrix of which forms an angle with the transmission axis
Figure 00000012
less than 90 °, and the floating washer and the wheel with a closed raceway are equipped with elements that prevent their axial displacement relative to each other.
2. Эксцентриковая планетарная передача по п.1, отличающаяся тем, что угол
Figure 00000013
лежит в диапазоне от 0 до β, где β - угол при основании конуса плавающей шайбы.
2. The eccentric planetary gear according to claim 1, characterized in that the angle
Figure 00000013
lies in the range from 0 to β, where β is the angle at the base of the cone of the floating washer.
3. Эксцентриковая планетарная передача по п.1, отличающаяся тем, что разнесенные по окружности прерывистые элементы на одном из центральных колес выполнены в виде лунок, вытянутых в направлении, совпадающем с направлением изгиба замкнутой периодической дорожки на другом центральном колесе и сопрягающихся с нею.3. The eccentric planetary gear according to claim 1, characterized in that the discontinuous elements spaced around the circumference on one of the central wheels are made in the form of holes elongated in the direction coinciding with the bending direction of the closed periodic track on the other central wheel and mating with it. 4. Эксцентриковая планетарная передача по п.1, отличающаяся тем, что разнесенные по окружности прерывистые элементы на одном из центральных колес выполнены в виде сквозных прорезей в обойме, выполненной в форме конуса, повторяющего форму наклонной рабочей поверхности плавающей шайбы, и коническая обойма размещена между рабочей поверхностью плавающей шайбы и поверхностью с периодической замкнутой дорожкой качения другого центрального колеса.4. The eccentric planetary gear according to claim 1, characterized in that the discontinuous elements spaced around the circumference on one of the central wheels are made in the form of through slots in a cage made in the shape of a cone, repeating the shape of an inclined working surface of a floating washer, and a conical cage is placed between the working surface of the floating washer and the surface with a periodic closed raceway of another central wheel. 5. Эксцентриковая планетарная шариковая передача по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно введен второй передающий узел, реализованный на противоположной поверхности плавающей шайбы, для чего эта поверхность выполнена наклонной в форме части конуса, дополнительно введены два центральных колеса, одно из которых жестко связано (или выполнено за одно целое) с любым из центральных колес первого узла, на дополнительных колесах выполнены замкнутая периодически изогнутая дорожка качения и разнесенные по окружности прерывистые элементы, с которыми взаимодействует вторая цепочка шариков, линия изгиба указанной замкнутой периодической дорожки качения лежит на воображаемой поверхности вращения, образующая которой составляет с осью передачи угол
Figure 00000014
меньший 90°, и функцию элемента, препятствующего осевому смещению плавающей шайбы, выполняет дополнительное колесо с замкнутой дорожкой качения, для чего оно выполнено с невозможностью осевого смещения относительно колеса с замкнутой дорожкой качения первого передающего узла.
5. The eccentric planetary ball gear according to claim 1, characterized in that a second transmission unit is additionally introduced, implemented on the opposite surface of the floating washer, for which this surface is made inclined in the form of a part of the cone, two central wheels are additionally introduced, one of which is rigidly connected (or made in one piece) with any of the central wheels of the first node, on the additional wheels a closed periodically curved raceway and discontinuous elements spaced around the circumference are made, with to torymi interacts second chain of beads, the bending line of said closed periodic raceway lies on an imaginary surface of revolution, the generatrix of which forms with the transmission axis angle
Figure 00000014
less than 90 °, and the function of the element that prevents the axial displacement of the floating washer is performed by an additional wheel with a closed race track, for which it is made with the impossibility of axial displacement relative to the wheel with a closed race track of the first transmitting unit.
6. Эксцентриковая планетарная шариковая передача по п.5, отличающаяся тем, что центральное колесо, являющееся общим для обоих передающих узлов, выполнено с двумя замкнутыми периодически изогнутыми дорожками качения, а два других центральных колеса выполнены с разнесенными по окружности лунками, вытянутыми в направлениях, совпадающих с направлениями изгиба соответствующих замкнутых периодических дорожек.6. The eccentric planetary ball gear according to claim 5, characterized in that the Central wheel, which is common to both transmitting nodes, is made with two closed periodically curved raceways, and two other Central wheels are made with spaced apart holes extending in circumference, coinciding with the bending directions of the corresponding closed periodic tracks. 7. Эксцентриковая планетарная шариковая передача по п.5, отличающаяся тем, что плавающая шайба выполнена из двух отдельных половин с наклонными рабочими поверхностями в форме конуса на каждой из них, причем каждая половина шайбы посажена на эксцентрик входного вала, образованный двумя противофазными эксцентричными участками.7. The eccentric planetary ball gear according to claim 5, characterized in that the floating washer is made of two separate halves with tilted working surfaces in the form of a cone on each of them, each half of the washer mounted on an eccentric of the input shaft formed by two antiphase eccentric sections. 8. Эксцентриковая планетарная шариковая передача, содержащая два диска, один из которых посажен с возможностью вращения на эксцентрик входного вала и является плавающей шайбой, на обращенных друг к другу поверхностях дисков выполнены замкнутая периодически изогнутая дорожка качения и лунки, взаимодействующие посредством цепочки шариков, причем число периодов замкнутой дорожки качения отличается на единицу от числа, кратного числу шариков, а также механизм приведения вращения плавающей шайбы к оси передачи, отличающаяся тем, что поверхности дисков в области периодических элементов выполнены в форме сопрягающихся конусов, лунки на одном из дисков выполнены тороидальной формы, а замкнутая дорожка качения на другом диске изогнута по линии, лежащей на воображаемой поверхности вращения, образующая которой составляет угол
Figure 00000013
с осью передачи, меньший 90°, и оба диска снабжены элементами, препятствующими их осевому перемещению друг относительно друга.
8. An eccentric planetary ball gear containing two disks, one of which is mounted rotatably on the eccentric of the input shaft and is a floating washer, on the surfaces of the disks facing each other, a closed periodically curved raceway and holes interacting by means of a chain of balls are made, and the number periods of a closed raceway differs by one from a multiple of the number of balls, as well as a mechanism for bringing the rotation of the floating washer to the transmission axis, characterized in that on top the disks in the region of the periodic elements are made in the form of mating cones, the holes on one of the disks are toroidal in shape, and the closed raceway on the other disk is curved along a line lying on an imaginary surface of revolution, the generatrix of which forms an angle
Figure 00000013
with a transmission axis less than 90 °, and both disks are equipped with elements that prevent their axial movement relative to each other.
9. Эксцентриковая планетарная передача по п.8, отличающаяся тем, что угол
Figure 00000013
лежит в диапазоне от 0 до β, где β - угол при основании конуса плавающей шайбы.
9. The eccentric planetary gear according to claim 8, characterized in that the angle
Figure 00000013
lies in the range from 0 to β, where β is the angle at the base of the cone of the floating washer.
10. Эксцентриковая шариковая передача по п.8, отличающаяся тем, что в качестве механизма приведения вращения плавающей шайбы к оси передачи использован второй передающий узел, для чего противоположная поверхность плавающей шайбы выполнена также в форме конуса, введен дополнительный диск с конической поверхностью, сопрягающейся со второй конической поверхностью плавающей шайбы, на одной из поверхностей выполнены разнесенные по окружности тороидальные лунки, а на другой - замкнутая периодически изогнутая дорожка качения, линия изгиба которой лежит на воображаемой поверхности вращения, образующая которой составляет с осью передачи угол
Figure 00000015
меньший 90°, лунки и периодическая дорожка качения взаимодействуют друг с другом посредством дополнительной цепочки шариков, и дополнительный диск также снабжен элементом, препятствующим его осевому смещению.
10. The eccentric ball gear according to claim 8, characterized in that a second transmitting unit is used as a mechanism for bringing the rotation of the floating washer to the axis of the transmission, for which the opposite surface of the floating washer is also made in the shape of a cone, an additional disk with a conical surface mating with the second conical surface of the floating washer, toroidal holes spaced around the circumference are made on one of the surfaces, and on the other a closed periodically curved raceway, a cat bending line The axis lies on an imaginary surface of revolution, the generatrix of which makes an angle with the transmission axis
Figure 00000015
less than 90 °, the holes and the periodic raceway interact with each other through an additional chain of balls, and the additional disk is also equipped with an element that prevents its axial displacement.
11. Эксцентриковая шариковая передача по любому из пп.1-10, отличающаяся тем, что угол при основании конуса плавающей шайбы меньше угла трения между шариком и поверхностью плавающей шайбы, с которой он контактирует.11. The eccentric ball gear according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the angle at the base of the cone of the floating washer is less than the angle of friction between the ball and the surface of the floating washer with which it is in contact.
RU2007126016/11A 2007-07-09 2007-07-09 Eccentric ball gearing (versions) RU2341710C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007126016/11A RU2341710C1 (en) 2007-07-09 2007-07-09 Eccentric ball gearing (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007126016/11A RU2341710C1 (en) 2007-07-09 2007-07-09 Eccentric ball gearing (versions)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2341710C1 true RU2341710C1 (en) 2008-12-20

Family

ID=40375244

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007126016/11A RU2341710C1 (en) 2007-07-09 2007-07-09 Eccentric ball gearing (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2341710C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2442046C2 (en) Gear
RU2460920C2 (en) Coaxial transmission, particularly, transmission with hollow shaft for industrial drives
JP2020024044A (en) Speed change device
KR101724659B1 (en) Reverse cycloid reducer
US5443428A (en) Gearless mechanical transmission
RU2341710C1 (en) Eccentric ball gearing (versions)
US20050221937A1 (en) Transmission unit provided with a swash plate (variants) and differential speed converter (variants) based thereon
WO1998036189A1 (en) Compound oscillatory roller transmission
US7241245B2 (en) Gear-bearing differential speed transducer
EA008153B1 (en) An improved continuously variable transmission device
JP3740812B2 (en) Output side disk unit for toroidal type continuously variable transmission
JP3783626B2 (en) Toroidal continuously variable transmission
RU2124661C1 (en) Planetary gear (design versions)
EP1426659B1 (en) &#34;gear-bearing&#34; differential speed transducer
CN112513497A (en) Planetary gear device
RU2313016C2 (en) Eccentric planetary internal gearing
RU2319051C1 (en) Transmission with intermediate members
RU2246649C1 (en) Planet ball transmitting unit
RU2805423C1 (en) Crank arm-free mechanism
RU2341697C1 (en) Eccentric plain bearing
RU23477U1 (en) PLANETARY-CHAIN REDUCER
US6945904B2 (en) Toroidal-type continuously variable transmission
RU2253776C2 (en) Planetary ball drive transmission unit
RU2253777C2 (en) Planetary ball drive
JP4144166B2 (en) Continuously variable transmission for pumping pump or generator

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140710