RU2370693C1

RU2370693C1 - Reduction gear (versions)

Info

Publication number: RU2370693C1
Application number: RU2008113913/11A
Authority: RU
Inventors: Валерий Александрович Мухин (RU); Валерий Александрович Мухин
Original assignee: Валерий Александрович Мухин
Priority date: 2008-04-08
Filing date: 2008-04-08
Publication date: 2009-10-20

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: housing (1) accommodates high-speed shaft (4) and low-speed shaft (5) aligned with the former. Disk (16) with driving wheels (18, 19) is fitted on eccentric (8) of shaft (4). Driven wheel (11) comprises rollers (13) in mesh with teeth of gear wheels (18, 19). The latter are fitted on disk (16) with the help of pins (17), each having its second end entering the off-center opening in washer (20) arranged to rotate in housing (1). Eccentricity range equals the distance between centers of driving and driven wheels. With shaft (4) rotating, not gyrating disk (16) and wheels (18, 19) effect orbital motion and interact with rollers (13) to rotate driven wheel (11) and shaft (5) fitted thereon. Additionally, five design versions of proposed reduction gear are covered.

EFFECT: increase power transfer, noiseless and reliable operation.

15 cl, 14 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к редуктору орбитальному с соосными быстроходным и тихоходным валами, и может быть использовано для замены применяемых в промышленности большого количества разных типов редукторов с передаточными отношениями от 3,5:1 до 1000:1.The invention relates to mechanical engineering, in particular to an orbital gearbox with coaxial high-speed and low-speed shafts, and can be used to replace a large number of different types of gearboxes used in industry with gear ratios from 3.5: 1 to 1000: 1.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является редуктор, содержащий входной вал с соосным ведущим кривошипом, установленным в корпусе с возможностью вращения и выполненным в виде стакана с внутренним отверстием, палец, установленный во внутреннем отверстии кривошипа и связанный с невращающимся ведущим колесом, которое находится в зацеплении с ведомым колесом, соосно соединенным с выходным валом, при этом ведущее колесо имеет возможность орбитального движения вокруг оси, совпадающей с осью ведущего и ведомого валов; ось кривошипа не пересекается с осью внутреннего отверстия кривошипа, а ведущее колесо снабжено штифтами, каждый из которых своим вторым концом входит в отверстие, выполненное с эксцентриситетом в соответствующей шайбе, установленной с возможностью вращения в корпусе, причем величина эксцентриситета равна расстоянию между центрами ведущего и ведомого колес (RU 2229046 C1, F16H 13/02, 21/48).Closest to the invention in technical essence is a gearbox containing an input shaft with a coaxial drive crank mounted in the housing for rotation and made in the form of a cup with an inner hole, a finger installed in the inner hole of the crank and connected to a non-rotating drive wheel, which is located in meshing with the driven wheel coaxially connected to the output shaft, while the drive wheel has the possibility of orbital movement around an axis coinciding with the axis of the drive and driven shafts; the axis of the crank does not intersect with the axis of the inner hole of the crank, and the drive wheel is equipped with pins, each of which with its second end enters the hole made with an eccentricity in a corresponding washer mounted for rotation in the housing, the eccentricity being equal to the distance between the centers of the master and the driven wheels (RU 2229046 C1, F16H 13/02, 21/48).

Вторым близким к изобретению по технической сущности является редуктор, в котором ведомое колесо с внутренними зубьями выполнено из роликов, установленных параллельно зубьям ведущего колеса в соосных отверстиях венца и диска, равномерно расположенных по окружности, совпадающей с осями отверстий, заявка №2005107155 (008641) «Редуктор орбитальный», фиг.5, 14.03.2005 г.The second technical invention, which is close to the invention, is a gearbox in which a driven wheel with internal teeth is made of rollers mounted parallel to the teeth of the driving wheel in the coaxial openings of the rim and the disk, evenly spaced around a circle coinciding with the axes of the openings, application No. 2005107155 (008641) " The orbital reducer ", figure 5, 03/14/2005

К недостаткам редукторов, указанных выше, относятся: Зависимость наружного диаметра редуктора от передаваемой мощности (от модуля зацепления) в особенности при использовании на ведомом колесе роликов вместо зубьев и выбранном передаточном отношении от быстроходного вала к тихоходному;The disadvantages of the gearboxes mentioned above include: The dependence of the outer diameter of the gearbox on the transmitted power (on the gearing module), especially when using rollers instead of teeth on the driven wheel and the selected gear ratio from high-speed shaft to low-speed;

неравномерность угловой скорости вращения ведомого колеса в промежутке между выходом из зацепления одной пары зубьев на ведущем и ведомом колесе и входом в зацепление следующей пары зубьев. Амплитуда неравномерности связана с количеством зубьев у ведущего колеса;uneven angular speed of rotation of the driven wheel in the interval between the output from the meshing of one pair of teeth on the drive and the driven wheel and the meshing input of the next pair of teeth. The amplitude of the unevenness is related to the number of teeth on the drive wheel;

недостаточная надежность (жесткость) крепления венца к диску ведомого колеса при использовании роликов вместо зубьев. Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков или уменьшение их влияния.insufficient reliability (stiffness) of mounting the crown to the drive wheel disc when using rollers instead of teeth. The objective of the present invention is to remedy these disadvantages or reduce their impact.

Поставленная задача решается тем, что редуктор орбитальный, содержащий соосно установленные в корпусе быстроходный и тихоходный валы, диск и венец, связанные между собой или выполненные как одно целое и соосно скрепленные с тихоходным валом, эксцентрик на быстроходном вале, ось которого параллельно смещена относительно оси последнего, невращающееся ведущее колесо, установленное на эксцентрике и зацепленное с ведомым колесом, зубья которого выполнены из роликов, каждый из которых установлен в соосных отверстиях венца и диска, при этом ведущее колесо имеет возможность орбитального движения вокруг оси валов и снабжено штифтами, каждый из которых своим вторым концом входит в отверстие, выполненное с эксцентриситетом в соответствующей шайбе, установленной с возможностью вращения в корпусе, причем величина эксцентриситета равна расстоянию между центрами ведущего и ведомого колес, согласно изобретению снабжен дополнительным колесом, скрепленным соосно с ведущим колесом и зацепленным с выступающими концами удлиненных роликов ведомого колеса.The problem is solved in that the orbital gearbox, containing coaxially mounted high-speed and low-speed shafts coaxially mounted in the housing, a disk and a crown connected together or made integrally and coaxially fastened to a low-speed shaft, an eccentric on a high-speed shaft, the axis of which is parallel offset from the axis of the latter , non-rotating drive wheel mounted on an eccentric and engaged with a driven wheel, the teeth of which are made of rollers, each of which is installed in the coaxial holes of the crown and disk, while the drive wheel has the possibility of orbital movement around the axis of the shafts and is equipped with pins, each of which with its second end enters an hole made with an eccentricity in a corresponding washer mounted for rotation in the housing, the eccentricity being equal to the distance between the centers of the driving and driven wheels, according to the invention is equipped with an additional wheel, fastened coaxially with the drive wheel and engaged with the protruding ends of the elongated rollers of the driven wheel.

Поставленная задача решается также тем, что ширина дополнительного колеса выполнена равной или меньше ширины ведущего колеса.The problem is also solved by the fact that the width of the additional wheel is made equal to or less than the width of the drive wheel.

Поставленная задача решается также тем, что на тихоходном вале неразборные, выполненные как одно целое, венец и диск имеют у венца отверстия для роликов открытыми изнутри к центру.The problem is also solved by the fact that on a low-speed shaft, non-separable, made as a whole, the crown and disk have openings for the rollers on the crown open from the inside to the center.

Поставленная задача решается также тем, что редуктор орбитальный, содержащий соосно установленные в корпусе быстроходный и тихоходный валы, диск и венец, связанные между собой и соосно скрепленные с тихоходным валом, эксцентрик на быстроходном вале, ось которого параллельно смещена относительно оси последнего, невращающееся ведущее колесо, установленное на эксцентрике и зацепленное с ведомым колесом, зубья которого выполнены из роликов, каждый из которых установлен в соосных отверстиях венца и диска, дополнительное ведущее колесо, скрепленное соосно с ведущим колесом, при этом ведущие колеса имеют возможность орбитального движения вокруг оси валов и снабжены штифтами, каждый из которых своим вторым концом входит в отверстие, выполненное с эксцентриситетом в соответствующей шайбе, установленной с возможностью вращения в корпусе, причем величина эксцентриситета равна расстоянию между центрами ведущего и ведомого колес, согласно изобретению в венце выполнены дополнительные отверстия, размещенные между соосными отверстиями венца и диска, при этом оси всех отверстий расположены на одной окружности, а в дополнительные отверстия венца вставлены дополнительные ролики, которые зацеплены с дополнительным ведущим колесом.The problem is also solved by the fact that the orbital gearbox, containing high-speed and low-speed shafts coaxially mounted in the housing, a disk and a crown connected together and coaxially mounted with a low-speed shaft, an eccentric on a high-speed shaft, the axis of which is parallel offset from the axis of the latter, non-rotating drive wheel mounted on an eccentric and engaged with a driven wheel, the teeth of which are made of rollers, each of which is installed in the coaxial holes of the rim and disk, an additional drive wheel, skr captive coaxially with the drive wheel, while the drive wheels have the possibility of orbital movement around the axis of the shafts and are equipped with pins, each of which with its second end enters an hole made with an eccentricity in a corresponding washer mounted for rotation in the housing, and the amount of eccentricity is equal to the distance between the centers of the driving and driven wheels, according to the invention, additional holes are made in the crown, located between the coaxial holes of the crown and the disk, while the axes of all holes p found on the rear on the same circle, and additional openings ring inserted additional rollers that are engaged with the additional drive wheel.

Поставленная задача решается также тем, что ролики, размещенные в венце и диске, выполнены двухступенчатыми и вставлены в отверстия венца ступенями меньшего диаметра.The problem is also solved by the fact that the rollers placed in the crown and the disk are made of two-stage and inserted into the openings of the crown steps of a smaller diameter.

Поставленная задача решается также тем, что в венце выполнен дополнительный буртик с отверстиями, в каждом из которых установлен вторым концом удлиненный дополнительный ролик, при этом на ведущих колесах соосно с ними закреплено третье ведущее колесо, зацепленное с выступающими концами удлиненных дополнительных роликов.The problem is also solved by the fact that an additional flange is made in the crown with holes, in each of which an elongated additional roller is installed at the second end, while a third drive wheel is fixed coaxially with the driving wheels, engaged with the protruding ends of the elongated additional rollers.

Поставленная задача решается также тем, что редуктор орбитальный, содержащий соосно установленные в корпусе быстроходный и тихоходный валы, два зубчатых колеса с внутренним зацеплением, одно из которых ведомое соосно связано с тихоходным валом, а другое ведущее установлено на эксцентрике быстроходного вала и имеет возможность орбитального движения вокруг оси валов, колесо-сателлит, соосно скрепленное с ведущим колесом и зацепленное с неподвижным колесом, закрепленным на корпусе, согласно изобретению снабжен дополнительными колесами, зацепленными с соответствующими колесами, одно из них соосно закреплено на ведущем колесе, а другое закреплено соосно на ведомом колесе, при этом в каждой скрепленной паре колес диаметры делительных окружностей зубьев равны между собой.The problem is also solved by the fact that the gearbox is orbital, containing coaxially mounted high-speed and low-speed shafts coaxially mounted in the housing, two gear wheels with internal gearing, one of which is driven coaxially with a low-speed shaft, and the other drive is mounted on the cam of the high-speed shaft and has the possibility of orbital movement around the axis of the shafts, a satellite wheel coaxially attached to the drive wheel and engaged with a fixed wheel mounted on the housing, according to the invention is provided with additional wheels, meshed with the respective wheels, one of them is coaxially mounted on the drive wheel, and the other is fixed coaxially on the driven wheel, while in each coupled pair of wheels the diameters of the pitch circles of the teeth are equal to each other.

Поставленная задача решается также тем, что в каждой скрепленной паре колеса имеют по равному количеству зубьев, при этом зубья ведущего колеса и дополнительного к нему повернуты относительно друг друга на угол, равный половине углового шага между двумя рядом стоящими зубьями или меньший этой половины.The problem is also solved by the fact that in each coupled pair of wheels, they have an equal number of teeth, while the teeth of the drive wheel and the additional one are rotated relative to each other by an angle equal to half the angular pitch between two adjacent teeth or less than this half.

Поставленная задача решается также тем, что редуктор орбитальный, содержащий соосно установленные в корпусе быстроходный и тихоходный валы, два зубчатых колеса с внутренним зацеплением, одно из которых ведомое соосно связано с тихоходным валом, а другое ведущее с наружными зубьями установлено на шейке эксцентрика быстроходного вала с возможностью орбитального движения вокруг оси валов, колесо-сателлит, соосно связанное с ведущим колесом и зацепленное с неподвижным колесом, закрепленным на корпусе, согласно изобретению имеет связь между ведущим колесом и колесом-сателлитом, выполненную в виде шлицевого соединения, при котором зубья ведущего колеса вставлены без зазора в соответствующие шлицы, выполненные в колесе-сателлите.The problem is also solved by the fact that the orbital gearbox, containing coaxially mounted high-speed and low-speed shafts coaxially mounted in the housing, two gear wheels with internal gearing, one of which is driven coaxially with a low-speed shaft, and the other leading one with external teeth is mounted on the neck of the high-speed shaft eccentric with the possibility of orbital movement around the axis of the shafts, the satellite wheel, coaxially connected with the drive wheel and engaged with a fixed wheel mounted on the housing, according to the invention has a relationship between from a drive wheel and a satellite wheel, is designed as a splined connection, wherein the drive wheel teeth are inserted without play into corresponding slots formed in the wheel-satellite.

Поставленная задача решается также тем, что редуктор содержит установленные последовательно и соосно валам корпус, зубчатое колесо с внутренними зубьями, кольцо подшипника и крышку, стянутые вдоль общей оси крепежными деталями, каждая из которых входит в соосные отверстия, выполненные в корпусе, в зубчатом колесе, кольце подшипника и крышке и расположенные по окружности с центром на общей оси валов и редуктора.The problem is also solved by the fact that the gearbox contains a housing sequentially and coaxially to the shafts, a gear wheel with internal teeth, a bearing ring and a cover pulled together along a common axis by fasteners, each of which enters into coaxial holes made in the housing, in the gear wheel, bearing ring and cover and arranged in a circle centered on the common axis of the shafts and gearbox.

Поставленная задача решается также тем, что редуктор орбитальный, содержащий соосно установленные в корпусе быстроходный и тихоходный валы, два зубчатых колеса с внутренним зацеплением, одно из которых ведомое соосно связано с тихоходным валом, а другое невращающееся ведущее с наружными зубьями установлено на шейке эксцентрика быстроходного вала с возможностью орбитального движения вокруг оси валов, согласно изобретению снабжен диском, соосно скрепленным с ведущим колесом и имеющим штифты, каждый из которых своим вторым концом входит в отверстие, выполненное с эксцентриситетом в соответствующей шайбе, установленной с возможностью вращения в корпусе, причем величина эксцентриситета равна расстоянию между центрами ведущего и ведомого колес.The problem is also solved by the fact that the orbital gearbox, containing coaxially mounted high-speed and low-speed shafts coaxially mounted in the housing, two gear wheels with internal gearing, one of which is driven coaxially with a low-speed shaft, and the other non-rotating drive with external teeth is mounted on the neck of the high-speed shaft eccentric with the possibility of orbital movement around the axis of the shafts, according to the invention is equipped with a disk coaxially attached to the drive wheel and having pins, each of which enters with its second end in the hole made with eccentricity in the corresponding washer mounted rotatably in the housing, the eccentricity being equal to the distance between the centers of the driving and driven wheels.

Поставленная задача решается также тем, что редуктор содержит установленные последовательно и соосно валам корпус, прокладку, выполненную в виде кольца, кольцо подшипника и крышку, стянутые вдоль общей оси крепежными деталями, каждая из которых входит в соосные отверстия, выполненные в корпусе, прокладке, кольце подшипника и крышке и расположенные по окружности с центром на общей оси валов и редуктора.The problem is also solved by the fact that the gearbox contains a housing sequentially and coaxially to the shafts, a gasket made in the form of a ring, a bearing ring and a cover tightened along the common axis by fasteners, each of which enters into coaxial holes made in the housing, gasket, ring bearing and cover and located on a circle centered on the common axis of the shafts and gearbox.

Поставленная задача решается также тем, что связь между тихоходным валом и ведомым колесом в редукторе выполнена в виде шлицевого соединения, при котором зубья ведомого колеса сопряжены без радиального и углового зазора со шлицами, выполненными на тихоходном вале.The problem is also solved by the fact that the connection between the low-speed shaft and the driven wheel in the gearbox is made in the form of a spline connection, in which the teeth of the driven wheel are mated without radial and angular clearance with slots made on the low-speed shaft.

Поставленная задача решается также тем, что редуктор орбитальный, содержащий соосно установленные в корпусе быстроходный и тихоходный валы, два зубчатых колеса с внутренним зацеплением, одно из которых ведомое соосно связано с тихоходным валом, а другое ведущее установлено на шейке эксцентрика быстроходного вала и имеет возможность орбитального движения вокруг оси валов, колесо-сателлит, соосно закрепленное на ведущем колесе и зацепленное с неподвижным колесом, выполненным из роликов, установленных в отверстиях корпуса, согласно изобретению редуктор содержит установленные последовательно и соосно валам корпус, прокладку в виде кольца, наружное кольцо подшипника и крышку, или корпус, наружное кольцо подшипника и крышку, стянутые вдоль общей оси крепежными деталями, каждая из которых входит в соосные отверстия, выполненные в корпусе в прокладке, наружном кольце подшипника и крышке, или в корпусе, наружном кольце подшипника и крышке, и расположенные по окружности с центром на общей оси валов и редуктора, при этом ролики неподвижного колеса вторыми своими концами установлены в отверстиях, выполненных в наружном кольце подшипника.The problem is also solved by the fact that the orbital gearbox, containing coaxially mounted high-speed and low-speed shafts coaxially mounted in the housing, two gear wheels with internal gearing, one of which is driven coaxially with a low-speed shaft, and the other leading one is mounted on the neck of the high-speed shaft eccentric and has the possibility of orbital movement around the axis of the shafts, a satellite wheel coaxially mounted on the drive wheel and engaged with a fixed wheel made of rollers installed in the holes of the housing, according to The gearbox contains a housing sequentially and coaxially to the shafts, a ring gasket, an outer bearing ring and a cover, or a housing, an outer bearing ring and a cover pulled together along a common axis by fasteners, each of which enters into the coaxial holes made in the gasket in the housing , the outer ring of the bearing and the cover, or in the housing, the outer ring of the bearing and the cover, and located on a circle centered on the common axis of the shafts and gearbox, while the rollers of the stationary wheel with its second ends install enes in holes made in the outer ring of the bearing.

Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 показан редуктор орбитальный в разрезе.In Fig.1 shows a gearbox orbital in section.

На фиг.2 показан разрез венца по ролику.Figure 2 shows a section of the crown on the roller.

На фиг.3 показан вид с торца на венец и диск.Figure 3 shows an end view of the crown and disk.

На фиг.4 показан разрез А-А на фиг.3Figure 4 shows a section aa in figure 3

На фиг.5, 6, 7 показаны варианты выполнения редуктора орбитального.Figure 5, 6, 7 show embodiments of the orbital reducer.

На фиг.8 показан разрез Б-Б на фиг.7On Fig shows a section bB in Fig.7

На фиг.9 и 10 показаны варианты выполнения редуктора орбитальногоFigures 9 and 10 show embodiments of an orbital gearbox

Фиг.11 вычерчена для реферата.11 is drawn for abstract.

На фиг.12, 13, 14 изображены варианты выполнения редуктора орбитального.On Fig, 13, 14 depict embodiments of the orbital gear.

Редуктор орбитальный содержит корпус 1, наружное кольцо 2 подшипника, крышку 3, быстроходный вал 4 и установленный соосно валу 4 тихоходный вал 5. Кольцо 2 и крышка 3 относятся к корпусным деталям. В вале 4 выполнено отверстие, ось 6 которого параллельно смещена на величину е относительно оси 7, являющейся общей осью валов 4 и 5, корпуса 1, кольца 2 роликоподшипника и крышки 3. В указанное отверстие вала 4 вставлен эксцентрик (палец) 8, ось которого совпадает с осью 6, а в его отверстие 9 вставлен цилиндрический выступ 10 вала 5. Внутри редуктора установлен диск 11, имеющий венец 12. Диск и венец сделаны как одно целое (слитно). В них выполнены отверстия, расположенные по окружности с центром на оси 7, в которых установлены ролики 13, имеющие выступающие из венца 12 концы 14. Между кольцом 2 и венцом 12 установлены игольчатые ролики 15, которые применяют для роликоподшипников. На пальце 8 установлен диск 16, а на нем посредством штифтов 17 закреплены невращающиеся зубчатые колеса 18 и 19, зацепленные с роликами 13. Каждый штифт 17 вторым своим концом входит в отверстие, выполненное с эксцентриситетом е в шайбе 20, установленной с возможностью вращения на подшипнике 21 в корпусе 1. Противовес 22 установлен на пальце 8 и закреплен на быстроходном вале 4.The orbital reducer comprises a housing 1, an outer ring 2 of a bearing, a cover 3, a high-speed shaft 4, and a low-speed shaft 5 mounted coaxially with the shaft 4. The ring 2 and the cover 3 relate to housing parts. A hole is made in the shaft 4, the axis 6 of which is parallelly shifted by an amount e from the axis 7, which is the common axis of the shafts 4 and 5, the housing 1, the roller bearing ring 2 and the cover 3. An eccentric (pin) 8 is inserted into the shaft hole 4, the axis of which coincides with the axis 6, and a cylindrical protrusion 10 of the shaft 5 is inserted into its hole 9. A disk 11 having a crown 12 is installed inside the gearbox. The disk and the crown are made as a single unit. Holes are made in them, arranged circumferentially with a center on the axis 7, in which rollers 13 are installed having ends 14 protruding from the crown 12. Between the ring 2 and crown 12, needle rollers 15 are installed, which are used for roller bearings. A disk 16 is mounted on the finger 8, and on it, by means of pins 17, non-rotating gears 18 and 19 are fixed, engaged with the rollers 13. Each pin 17, with its second end, enters a hole made with an eccentricity e in the washer 20 mounted for rotation on the bearing 21 in the housing 1. The counterweight 22 is mounted on the pin 8 and mounted on the high-speed shaft 4.

Поскольку расстояние от центра тяжести противовеса 22 до оси 7 больше эксцентриситета е, то удается либо частично уравновесить редуктор от действия орбитально движущихся масс, либо полностью. Палец 8 и подшипник скольжения 23 должны быть изготовлены из антифрикционных сплавов. Диск 11 закреплен на вале 5 шпонкой 24 и винтом 25. Быстроходный вал 4 имеет отверстие 26 и шпоночный паз 27 для установки в них вала электродвигателя (не показан). Выполненные как одно целое (из одного куска металла) диск 11 венец 12 с буртиком 28 представляют достаточно жесткую конструкцию ведомого колеса. Как показали исследования, для зацепляемой пары колес, у которой разность зубьев Z₁ и Z₂ равна 3 единицам, буртик 29 (см. фиг.2, 3, 4) должен быть подрезан изнутри на величину α, иначе отверстия 30 в нем должны быть открытыми со стороны центра.Since the distance from the center of gravity of the counterweight 22 to the axis 7 is greater than the eccentricity e, it is possible either to partially balance the gearbox from the action of orbitally moving masses, or completely. The finger 8 and the plain bearing 23 must be made of anti-friction alloys. The disk 11 is mounted on the shaft 5 with a key 24 and a screw 25. The high-speed shaft 4 has an opening 26 and a keyway 27 for installing an electric motor shaft (not shown) in them. Performed as a whole (from one piece of metal), the disk 11, the crown 12 with the shoulder 28 represent a fairly rigid construction of the driven wheel. As studies have shown, for a gearing pair of wheels, in which the tooth difference Z ₁ and Z ₂ is 3 units, the bead 29 (see Figs. 2, 3, 4) must be cut from the inside by an amount α, otherwise the holes 30 in it must be open from the center.

Невращающееся ведущее зубчатое колесо 18, закрепленное на диске 16 и имеющее возможность орбитального движения, скреплено соосно с дополнительным зубчатым колесом 19, которое зацеплено с выступающими из венца 12 концами 14 удлиненных роликов 13.The non-rotating driving gear 18, mounted on the disk 16 and having the possibility of orbital movement, is fastened coaxially with the additional gear wheel 19, which is engaged with the ends 14 of the elongated rollers 13 protruding from the crown 12.

Редуктор орбитальный на фиг.5 содержит корпус 31, наружное кольцо 32 подшипника, крышку 33, быстроходный вал 34 и установленный соосно валу 34 тихоходный вал 35. На пальце 36 вала 34 установлен диск 37, на котором закреплены посредством штифтов 38 ведущее колесо 39 и дополнительное ведущее колесо 40. Ведомое колесо состоит из диска 41, венца 42, двухступенчатых, роликов 43 и дополнительных роликов 44, которые могут быть выполнены двухступенчатыми. Указанные ролики вставлены без зазора ступенями меньшего диаметра в отверстия, выполненные в буртике 45 венца 42. Эти отверстия 46 и 47 расположены равномерно на одной делительной окружности с центром на оси 7.The orbital reducer in Fig. 5 comprises a housing 31, an outer ring 32 of the bearing, a cover 33, a high-speed shaft 34 and a low-speed shaft 35 installed coaxially with the shaft 34. A disk 37 is mounted on the finger 36 of the shaft 34, onto which the drive wheel 39 and the additional one are fixed using pins 38 drive wheel 40. The drive wheel consists of a disk 41, a crown 42, two-stage, rollers 43 and additional rollers 44, which can be made two-stage. These rollers are inserted without clearance by steps of a smaller diameter into the holes made in the shoulder 45 of crown 42. These holes 46 and 47 are evenly spaced on a pitch circle centered on axis 7.

В отверстия 46 запрессованы ступени 48 роликов 43. Между кольцом 32 и венцом 42 установлены игольчатые ролики 49.The steps 48 of the rollers 43 are pressed into the holes 46. Needle rollers 49 are installed between the ring 32 and the crown 42.

Каждый штифт 38 вторым своим концом входит в отверстие, выполненное с эксцентриситетом в шайбе 50, установленной с возможностью вращения на подшипнике 51 в корпусе 31, причем величина эксцентриситета равна расстоянию между осями 6 и 7. На фиг.6 редуктор имеет увеличенную ширину за счет увеличения ширины кольца 52 и венца 53. Соответственно, увеличена длина игольчатого ролика 54. Венец 53 снабжен дополнительным буртиком 55, в котором выполнены отверстия для установки в них роликов 56. Они и ролики 43 расположены равномерно на делительных окружностях одного диаметра. Ролики 56 являются дополнительными, вторым своим концом каждый дополнительный ролик установлен в отверстии буртика 55, при этом конец 57 ролика 56 выступает заграницу буртика. Зубчатое колесо 58 зацеплено с роликами 43, второе зубчатое колесо 59 зацеплено с роликами 56, а третье дополнительное зубчатое колесо 60 зацеплено с выступающими концами 57 роликов 56. Ролики 56 сдвинуты вдоль делительной окружности относительно роликов 43 на угол, либо равный половине углового шага между двумя рядом стоящими зубьями колеса, либо меньший этой половины.Each pin 38, with its second end, enters a hole made with an eccentricity in the washer 50, mounted for rotation on the bearing 51 in the housing 31, and the magnitude of the eccentricity is equal to the distance between the axes 6 and 7. In Fig.6, the gearbox has an increased width by increasing the width of the ring 52 and the crown 53. Accordingly, the length of the needle roller 54 is increased. The ring 53 is provided with an additional shoulder 55 in which holes are made for mounting the rollers 56 in them. They and the rollers 43 are located uniformly on pitch circles one wow diameter. The rollers 56 are optional, with their second end, each additional roller is installed in the hole of the flange 55, while the end 57 of the roller 56 protrudes abroad of the flange. The gear 58 is engaged with the rollers 43, the second gear 59 is engaged with the rollers 56, and the third additional gear 60 is engaged with the protruding ends 57 of the rollers 56. The rollers 56 are shifted along the pitch circle relative to the rollers 43 by an angle equal to or equal to half the angular pitch between two adjacent wheel teeth, or smaller than this half.

Между колесами 58, 59 и 60 установлены шайбы 61. Противовес 62 уравновешивает силы инерции орбитально движущихся масс. В центральное отверстие 63 вала 34 может быть установлен вал электродвигателя. Электродвигатель (не показан) закрепляют на фланце 64. Шпонку вала электродвигателя устанавливают в шпоночном пазу 65.Washers 61 are mounted between the wheels 58, 59 and 60. The counterweight 62 balances the inertia forces of the orbitally moving masses. An electric motor shaft may be installed in the central hole 63 of the shaft 34. An electric motor (not shown) is mounted on the flange 64. The key of the motor shaft is installed in the keyway 65.

На фиг.7 показан редуктор орбитальный, у которого последовательно установлены корпус 66, зубчатое колесо 67 с внутренними зубьями, кольцо 68 роликоподшипника и крышка 69. В указанных деталях выполнены отверстия, соосные и расположенные по окружности, центр которой лежит на оси 7 редуктора. Крепежные детали 70 вставлены в эти отверстия и стягивают детали 66, 67, 68, 69 вдоль оси 7 редуктора. Валы 71 и 72 установлены соосно редуктору (имеют общую с ним ось). Вал 71 содержит эксцентрик с двумя коренными шейками и шейкой 73, ось которой параллельно смещена относительно оси 7 на величину е. На шейку эксцентрика 73 надеты ведущие зубчатые колеса 74 и 75, которые относительно друг друга повернуты и скреплены между собой шпонками 76. Для этого в каждом колесе выполнены соответствующие шпоночные пазы. Зубчатое колесо 74 своими зубьями вставлено без радиального и углового зазора в шлицы, выполненные в зубчатом колесе-сателлите 77. Последнее зацеплено с неподвижным колесом 67. Ведомые зубчатые колеса 78 и 79 зацеплены соответственно с ведущими зубчатыми колесами 74 и 75 и скреплены между собой штифтами 80. Между колесом 79 и кольцом 68 установлены игольчатые ролики 81. Колесо 79 своими зубьями надето без радиального и углового зазора на шлицы, выполненные на фланце 82 тихоходного вала 72.7 shows an orbital gearbox, in which the casing 66, the gear wheel 67 with internal teeth, the roller bearing ring 68 and the cover 69 are sequentially mounted. The holes are made in these parts, coaxial and located in a circle, the center of which lies on the axis 7 of the gearbox. Fasteners 70 are inserted into these holes and tighten the parts 66, 67, 68, 69 along the axis 7 of the gearbox. Shafts 71 and 72 are mounted coaxially to the gearbox (they have a common axis with it). The shaft 71 contains an eccentric with two main necks and a neck 73, the axis of which is parallel offset from the axis 7 by an amount of e. Driving gears 74 and 75 are put on the neck of the eccentric 73, which are rotated and fastened to each other by dowels 76. To do this, each wheel has corresponding keyways. The gear wheel 74 is inserted with its teeth without radial and angular clearance into the slots made in the gear wheel-satellite 77. The latter is engaged with the stationary wheel 67. The driven gears 78 and 79 are engaged with the driving gears 74 and 75, respectively, and are fastened together by pins 80 . Needle rollers 81 are installed between the wheel 79 and the ring 68. The wheel 79 is worn with its teeth without radial and angular clearance on the splines made on the flange 82 of the low-speed shaft 72.

На фиг.9 показан редуктор орбитальный, в котором последовательно установлены корпус 83, прокладка 84, наружное кольцо 85 роликоподшипника и крышка 86. В указанных деталях выполнены отверстия 87, расположенные по окружности с центром на общей оси 7 редуктора и его валов 88 и 89. В отверстия 87 вставлены крепежные детали 90, стягивающие редуктор вдоль его оси 7. На шейку эксцентрика 91 вала 88 надеты ведущие колеса 92 и 93, которые повернуты относительно друг друга и скреплены шпонками (см. фиг.8). Зубья колеса 92 вставлены без зазора (углового и радиального) в шлицы, выполненные в диске 94. Ведомые колеса 95 и 96 зацеплены соответственно с колесами 92 и 93 и закреплены посредством штифтов 97 на фланце (диске) 98 тихоходного вала 89. Диск 94 снабжен штифтами 99, каждый из которых своим вторым концом входит в отверстие, выполненное с эксцентриситетом е в шайбе 100, установленной с возможностью вращения в корпусе 83, причем величина эксцентриситета равна расстоянию между центрами ведущего и ведомого колес. Корпус 83 имеет выступ 101, в котором выполнены резьбовые отверстия 102 для крепления фланца электродвигателя.Figure 9 shows the orbital gearbox, in which the housing 83, the gasket 84, the outer ring of the roller bearing 85 and the cover 86 are successively installed. The holes 87 are made in these parts and are arranged around a circle centered on a common axis 7 of the gearbox and its shafts 88 and 89. Fasteners 90 are inserted into the holes 87, tightening the gearbox along its axis 7. Driving wheels 92 and 93 are put on the neck of the eccentric 91 of the shaft 88, which are turned relative to each other and fastened with keys (see Fig. 8). The teeth of the wheel 92 are inserted without a gap (angular and radial) into the slots made in the disk 94. The driven wheels 95 and 96 are engaged with the wheels 92 and 93, respectively, and secured by pins 97 on the flange (disk) 98 of the slow shaft 89. The disk 94 is equipped with pins 99, each of which, with its second end, enters an opening made with eccentricity e in the washer 100 mounted rotatably in the housing 83, the eccentricity being equal to the distance between the centers of the driving and driven wheels. The housing 83 has a protrusion 101, in which are made threaded holes 102 for mounting the motor flange.

На фиг.10 показан редуктор, у которого быстроходный вал 103 и тихоходный вал 104 охватывает сальники 105, при этом они поджаты с торцов крышками 106 и болтами 107.Figure 10 shows the gearbox, in which the high-speed shaft 103 and low-speed shaft 104 covers the seals 105, while they are pressed from the ends by covers 106 and bolts 107.

На чертеже фиг.12 изображен редуктор орбитальный, содержащий установленные на оси 108 (соосно) быстроходный вал 109 и тихоходный вал 110, последовательно установленные корпус 111, прокладку 112, выполненную в виде кольца, наружное кольцо подшипника 113 и торцевую крышку 114. Прокладка 112 и корпус 111 могут быть выполнены из одного куска металла как одно целое.The drawing of Fig. 12 shows an orbital gearbox comprising a high-speed shaft 109 and slow shaft 110 mounted on an axis 108 (coaxially), a housing 111 sequentially mounted, a gasket 112 made in the form of a ring, an outer ring of the bearing 113 and an end cap 114. The gasket 112 and the housing 111 can be made of one piece of metal as a whole.

Указанные детали стянуты вдоль общей оси 108 крепежными деталями 115, каждая из которых входит в соосные отверстия 116, выполненные в корпусе, в прокладке, наружном кольце подшипника и торцевой крышке и расположенные по окружности с центром на оси 108.These parts are pulled together along a common axis 108 by fasteners 115, each of which enters into coaxial holes 116 made in the housing, in the gasket, the bearing outer ring, and the end cap and arranged in a circle centered on the axis 108.

Редуктор содержит ролики 117, установленные своими концами в отверстиях корпуса 111 и наружном кольце подшипника 113. С роликами 117 зацеплено зубчатое колесо-сателлит 118, которое жестко закреплено на ведущем колесе 119. Указанные колеса установлены на эксцентрике 120. Между наружным кольцом подшипника 113 и ведомым колесом 121 установлены игольчатые ролики 122.The gearbox comprises rollers 117 mounted at their ends in the openings of the housing 111 and the outer ring of the bearing 113. A gear-satellite 118 is engaged with the rollers 117, which is rigidly fixed to the drive wheel 119. These wheels are mounted on an eccentric 120. Between the outer ring of the bearing 113 and the follower wheel 121 is equipped with needle rollers 122.

Редуктор, изображенный на фиг.13, имеет кольцевую прокладку, выполненную как одно целое (слитно) с корпусом 123. На чертеже фиг.14 та же прокладка выполнена как одно целое (слитно) с кольцом подшипника 124. Игольчатые ролики 117 вторыми концами установлены в отверстиях наружных колец 113 и 124 подшипников. Крепежные детали 115 установлены в отверстиях деталей 123, 113, 114 (фиг.13) и в отверстиях деталей 111, 124, 114 (фиг.14).The gearbox depicted in FIG. 13 has an annular gasket made integrally (integrally) with the housing 123. In the drawing of Fig. 14, the same gasket is made integrally (integrally) with the bearing ring 124. Needle rollers 117 are installed at their second ends in holes of the outer rings 113 and 124 bearings. Fasteners 115 are installed in the holes of the parts 123, 113, 114 (Fig.13) and in the holes of the parts 111, 124, 114 (Fig.14).

Работа редукторовGear operation

Фиг.1. Если вращать вал 4 электродвигателем, то невращающийся диск 16 вместе с зубчатыми колесами 18 и 19 совершают орбитальное движение вокруг оси 7, воздействуя на ролики 13. Зубчатые колеса 18 и 19 заставляют вращаться ведомое колесо 11 и вал 5. Передаточное отношение от быстроходного вала к тихоходному подсчитывают по формулеFigure 1. If you rotate the shaft 4 by an electric motor, then the non-rotating disk 16 together with the gears 18 and 19 perform an orbital movement around the axis 7, acting on the rollers 13. The gears 18 and 19 make the driven wheel 11 and the shaft 5 rotate. The gear ratio from high-speed shaft to low-speed calculated by the formula

; где:

; Where:

Z₁ - количество роликов у ведомого колеса;Z ₁ - the number of rollers at the driven wheel;

Z₂ - количество зубьев у ведущего колеса.Z ₂ - the number of teeth at the drive wheel.

Фиг.7. При вращении вала 71 по часовой стрелке колесо-сателлит 77, обкатываясь по колесу 67, вращается против часовой стрелки.7. When the shaft 71 rotates clockwise, the satellite wheel 77, rolling around the wheel 67, rotates counterclockwise.

Колеса 74 и 75, взаимодействуя с колесами 78 и 79, вращают их по часовой стрелке. Против часовой стрелки колеса 78 и 79 будут вращаться, если их диаметр делительной окружности будет больше диметра делительной окружности колеса 67. Передаточное отношение от вала 71 к валу 72 подсчитывают по формулеWheels 74 and 75, interacting with wheels 78 and 79, rotate them clockwise. The wheels 78 and 79 will rotate counterclockwise if their diameter of the pitch circle is greater than the diameter of the pitch circle of the wheel 67. The gear ratio from shaft 71 to shaft 72 is calculated by the formula

; где:

; Where:

Z₁ - количество зубьев у ведомого колеса;Z ₁ - the number of teeth of the driven wheel;

Z₂ - количество зубьев у неподвижного колеса;Z ₂ - the number of teeth of a fixed wheel;

ΔZ - разность зубьев у ведомого и ведущего колеса (она равна разности зубьев у неподвижного колеса и колеса-сателлита).ΔZ is the difference between the teeth of the driven and driving wheels (it is equal to the difference between the teeth of the fixed wheel and the satellite wheel).

Технический результат заключается в увеличении передаваемой мощности редуктором без увеличения его наружного диаметра, в более плавной (без вибрации), бесшумной и надежной его работе.The technical result consists in increasing the transmitted power by the gearbox without increasing its outer diameter, in a smoother (without vibration), silent and reliable operation.

Для овладения методиками проектирования и расчетов разных типов орбитальных редукторов необходимо длительное время заниматься их исследованием.To master the design and calculation methods of various types of orbital gearboxes, it is necessary to study them for a long time.

Чтобы накопить опыт, позволяющий быстро и качественно спроектировать любой из 5000…7000 теоретически существующих орбитальных редукторов, потребуется 2…3 года напряженного труда.To accumulate experience that allows you to quickly and accurately design any of the 5000 ... 7000 theoretically existing orbital gearboxes, it will take 2 ... 3 years of hard work.

У автора имеется 12-летний опыт исследовательской работы данных редукторов.The author has 12 years of research experience on these gearboxes.

Claims

1. An orbital reducer, comprising coaxially mounted high-speed and low-speed shafts coaxially mounted in the housing, a disk and a crown connected together or made as a whole, and coaxially fastened to a low-speed shaft, an eccentric on a high-speed shaft, the axis of which is parallel offset from the axis of the latter, non-rotating a wheel mounted on an eccentric and engaged with a driven wheel, the teeth of which are made of rollers, each of which is installed in the coaxial holes of the crown and disk, while the drive wheel has the ability to total movement around the axis of the shafts and is equipped with pins, each of which with its second end enters the hole made with an eccentricity in the corresponding washer mounted for rotation in the housing, the eccentricity being equal to the distance between the centers of the driving and driven wheels, characterized in that it equipped with an additional wheel, fixed coaxially with the drive wheel and engaged with the protruding ends of the elongated rollers of the driven wheel.

2. The gearbox according to claim 1, characterized in that the width of the additional wheel is made equal to or less than the width of the drive wheel.

3. The gearbox according to claim 1, characterized in that the holes for the rollers in the crown are made open from the inside to the center.

4. An orbital reducer, containing coaxially mounted high-speed and low-speed shafts coaxially mounted in the housing, a disk and a crown connected together and coaxially attached to a low-speed shaft, an eccentric on a high-speed shaft, the axis of which is parallel offset from the axis of the latter, a non-rotating drive wheel mounted on an eccentric and meshed with the driven wheel, the teeth of which are made of rollers, each of which is installed in the coaxial holes of the rim and the disk, an additional drive wheel, fixed coaxially with the drive wheel, while the drive wheels have the possibility of orbital movement around the axis of the shafts and are equipped with pins, each of which with its second end enters the hole made with an eccentricity in a corresponding washer mounted for rotation in the housing, the eccentricity being equal to the distance between the centers of the driving and driven wheels, different the fact that additional holes are made in the crown, located between the coaxial holes of the crown and disk, while the axes of all holes are located on the same circle, and in addition Extra holes of the crown are inserted with additional rollers, which are engaged with the additional drive wheel.

5. The gearbox according to claim 4, characterized in that the rollers placed in the crown and the disk are made of two stages and inserted into the openings of the crown with steps of a smaller diameter.

6. The gearbox according to claim 4 or 5, characterized in that the crown is made of a flange with holes, in each of which an elongated additional roller is installed at the second end, while the third drive wheel is fixed coaxially with the driving wheels, engaged with the protruding ends of the additional clips.

7. An orbital gearbox, comprising high-speed and low-speed shafts coaxially mounted in the housing, two gear wheels with internal gearing, one of which is driven coaxially with a low-speed shaft, and the other drive is mounted on the cam of the high-speed shaft and has the possibility of orbital movement around the shaft axis, the wheel -satellite, coaxially mounted on the drive wheel and engaged with a fixed wheel mounted on the housing, characterized in that the drive and driven wheels are equipped with additional wheels, one of them co but it is fixed on the drive wheel and the other is fixed coaxially on the driven wheel and the low-speed shaft, with each pair of wheels bonded pitch circle diameter of the teeth are equal.

8. The gearbox according to claim 7, characterized in that in each coupled pair of wheels the teeth have an equal number of teeth, while the teeth of the driving wheel and the additional one are rotated relative to each other by an angle equal to half the angular pitch between two adjacent teeth or less than this half .

9. An orbital gearbox containing coaxially mounted high-speed and low-speed shafts coaxially mounted in the housing, two gears with internal gearing, one of which is driven coaxially with a low-speed shaft, and the other drive gear with external teeth is mounted on the cam of the high-speed shaft with the possibility of orbital movement around the shaft axis , a satellite wheel coaxially coupled to the drive wheel and engaged with a fixed wheel mounted on the housing, characterized in that the connection between the drive wheel and the satellite wheel is made in e splined connection, wherein the drive wheel teeth are inserted without play into corresponding slots formed in the wheel-satellite.

10. The gearbox according to claim 9, characterized in that it comprises a housing sequentially and coaxially to the shafts, a gear wheel, a bearing ring and a cover pulled together along a common axis by fasteners, each of which enters into the gears aligned in the housing, in the gear wheel, bearing ring and cover, and located in a circle with a center on the common axis of the shafts and gearbox.

11. An orbital gearbox containing coaxially mounted high-speed and low-speed shafts coaxially mounted in the housing, two gears with internal gearing, one of which is driven coaxially with a low-speed shaft, and the other non-rotating drive is mounted on the cam of the high-speed shaft with the possibility of orbital movement around the shaft axis, different the fact that the gearbox is equipped with a disk coaxially fastened to the drive wheel and having pins, each of which with its second end enters the hole made with an eccentricity in accordance a washer mounted rotatably in the housing, the eccentricity being equal to the distance between the centers of the driving and driven wheels.

12. The gearbox according to claim 11, characterized in that it comprises a housing installed in series and coaxially with the shafts, a gasket in the form of a ring, a bearing ring and a cover tightened along the common axis by fasteners, each of which enters into the coaxial holes made in the housing, gasket, bearing ring and cover, and located in a circle centered on the common axis of the shafts and gearbox.

13. The gearbox according to claim 11 or 12, characterized in that the connection between the low-speed shaft and the driven wheel is made in the form of a spline connection, in which the teeth of the driven wheel are coupled without radial and angular clearance with slots made on the low-speed shaft.

14. An orbital gearbox containing coaxially mounted high-speed and low-speed shafts coaxially mounted in the housing, two gears with internal gearing, one of which is driven coaxially with a low-speed shaft, and the other drive is mounted on the cam of the high-speed shaft and has the possibility of orbital movement around the shaft axis, a satellite coaxially mounted on the drive wheel and engaged with a fixed wheel made of rollers installed in the holes of the housing, characterized in that the gearbox contains installed The housing, the ring-shaped gasket, the outer ring of the bearing and the end cap, tightened along the common axis by fasteners, each of which enters into the coaxial holes made in the housing, in the gasket, the outer ring of the bearing and the end cap, and located along circles centered on the common axis of the shafts and the gearbox, while the rollers of the fixed wheel with its second ends are installed in the holes of the outer ring of the bearing.

15. An orbital gearbox containing coaxially mounted high-speed and low-speed shafts coaxially mounted in the housing, two gears with internal gearing, one of which is driven coaxially with a low-speed shaft, and the other drive is mounted on an eccentric of a high-speed shaft and has the possibility of orbital movement around the shaft axis, the wheel -satellite, coaxially mounted on the drive wheel and engaged with a fixed wheel made of rollers installed in the holes of the housing, characterized in that the gearbox contains the installed last coaxially and coaxially to the shafts, the housing, the outer ring of the bearing and the end cap, are tightened along the common axis by fasteners, each of which enters into the coaxial holes made in the housing, the outer ring of the bearing and the end cap, and located circumferentially with a center on the common axis of the shafts and reducer, while the rollers of the fixed wheel with its second ends are installed in the holes of the outer ring of the bearing.