RU2677952C1

RU2677952C1 - Planetary mechanism and planetary transmission based thereon

Info

Publication number: RU2677952C1
Application number: RU2018111371A
Authority: RU
Inventors: Виктор Владимирович Становской; Сергей Матвеевич Казакявичюс; Татьяна Андреевна Ремнева; Алексей Владимирович Попов
Original assignee: Виктор Владимирович Становской
Priority date: 2018-03-29
Filing date: 2018-03-29
Publication date: 2019-01-22
Also published as: WO2019190351A1

Abstract

FIELD: machine building.SUBSTANCE: group of inventions relates to planetary mechanisms. Planetary mechanism contains a central gear on the shaft and a planetary wheel located outside the central gear and eccentrically to the central axis with a crown of internal gearing, as well as a satellite on a free carrier between them. Satellite engages with the gear and the planet wheel. Planetary wheel is planted on bearings on the eccentric portion of the carrier. Gear ring is made on the outer circumference of the planetary wheel, which mates with the ring gear of the additionally inserted central wheel of the internal gearing. Landing the planetary wheel on the bearings reduces the radial loads on the teeth of the wheels. Mechanism is simple in construction as well as in assembly. On its basis, a planetary transmission is proposed. Planetary gear set comprises a housing with input and output shafts. Central gear of the planetary gear is connected to the transmission input shaft. Additional central wheel of the internal gearing of the planetary mechanism is made stationary. Planetary wheel is planted on bearings on the eccentric portion of the carrier. Gear ring is engaged on the outer surface of the planetary wheel, which is engaged with the internal gearing wheel. Gears of the rims transfer the rotation of the planetary wheel around its own axis to the output shaft of the transmission.EFFECT: high gear ratio with small dimensions.2 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к механизмам, обеспечивающим орбитальное движение дисков (колес) редуктора и предназначено для использования в частности, в планетарных передачах типа K-H-V (по классификации, принятой в книге В.Н. Кудрявцев. Планетарные передачи. Машиностроение, М. 1966 г., стр. 10-11) с центральной осью передачи, лежащей внутри основной окружности планетарного колеса. В предлагаемой передаче механизм, обеспечивающий орбитальное движение планетарного колеса, является одновременно и предварительной ступенью передачи.The invention relates to mechanisms for the orbital movement of the disks (wheels) of the gearbox and is intended for use in particular in planetary gears of the KHV type (according to the classification adopted in the book of VN Kudryavtsev. Planetary gears. Engineering, M. 1966, pp. 10-11) with the central axis of the gear lying inside the main circumference of the planetary wheel. In the proposed transmission, the mechanism providing the orbital motion of the planetary wheel is at the same time a preliminary stage of transmission.

Традиционно орбитальное движение колеса обеспечивается эксцентриком на входном валу, на котором с возможностью вращения посажено планетарное колесо (см. там же стр. 10-11).Traditionally, the orbital movement of the wheel is provided by an eccentric on the input shaft, on which a planetary wheel is mounted rotatably (see also p. 10-11).

Известна дифференциальная планетарная передача RU 2153612, предназначенная для преобразования вращательного движения ведущего звена во вращательно-вращательное движение ведомого звена. Передача содержит колесо внешнего зацепления - ведущую шестерню, центральное колесо внутреннего зацепления и водило с установленными на нем сателлитами. Ведущая шестерня смещена относительно оси центрального колеса с внутренним зацеплением на заданную величину эксцентриситета е за счет применения сателлитов разного диаметра. При этом все сателлиты находятся в зацеплении с обоими центральными колесами. Колесо внутреннего зацепления посажено в эксцентриковых подшипниках относительно оси шестерни. Ось водила может быть совмещена с осью ведущей шестерни, или с осью колеса внутреннего зацепления, или занимать любое другое положение в пределах эксцентриситета е. Описанная передача преобразует вращательное движение ведущего звена в сложное орбитально-вращательное движение ведомого звена и предназначена для использования в смесителях, полировальных и др. подобных устройствах. Кроме того, передача имеет жесткие условия существования по числу зубьев колес, что резко ограничивает возможности ее использования.Known differential planetary gear RU 2153612, designed to convert the rotational motion of the driving link into the rotational-rotational motion of the driven link. The transmission contains an external gearing wheel - a driving gear, a central internal gearing wheel and a carrier with satellites mounted on it. The pinion gear is offset relative to the axis of the central wheel with internal gearing by a predetermined eccentricity e due to the use of satellites of different diameters. At the same time, all satellites are engaged with both central wheels. The internal gear wheel is seated in eccentric bearings relative to the axis of the gear. The axis of the carrier can be combined with the axis of the pinion gear, or with the axis of the internal gear wheel, or occupy any other position within the eccentricity e. The described transmission converts the rotational movement of the driving link into a complex orbital-rotational movement of the driven link and is intended for use in mixers polishing and other similar devices. In addition, the transmission has stringent conditions of existence in terms of the number of teeth of the wheels, which sharply limits the possibilities of its use.

Известен также механизм по патенту на полезную модель №63476, обеспечивающий орбитальное движение выходного звена и названный авторами эксцентриковым подшипником. Эксцентриковый подшипник, по сути, представляет собой планетарный механизм, и содержит наружное кольцо - планетарное зубчатое колесо внутреннего зацепления и расположенную внутри него входную шестерню.The mechanism according to the patent for utility model No. 63476 is also known, which provides the orbital movement of the output link and is called an eccentric bearing by the authors. The eccentric bearing, in fact, is a planetary mechanism, and contains an outer ring - a planetary gear wheel of internal gearing and an input gear located inside it.

Планетарное колесо посажено эксцентрично относительно входной шестерни с помощью, по меньшей мере, трех сателлитов разного диаметра. Сателлиты снабжены зубчатыми венцами, которые находятся в зацеплении с планетарным колесом и с входной шестерней. Планетарное колесо жестко связано с кронштейном, образуя совместно с ним шатун, который шарнирно связан с ползуном, взаимодействующим со стойкой. Эта связь предотвращает вращение планетарного колеса вокруг собственной оси, но позволяет ему совершать орбитальное движение, тем самым преобразуя его в колебательное возвратно-поступательное движение ползуна.The planetary wheel is set eccentrically relative to the input gear using at least three satellites of different diameters. Satellites are equipped with gear rims, which are meshed with a planetary wheel and with an input gear. The planetary wheel is rigidly connected to the bracket, forming together with it a connecting rod, which is pivotally connected to the slider interacting with the rack. This connection prevents the rotation of the planetary wheel around its own axis, but allows it to perform orbital motion, thereby transforming it into an oscillatory reciprocating motion of the slider.

Данный механизм имеет ограничения по передаточному отношению, обусловленные необходимостью соблюдать все условия существования планетарного ряда. В частности речь идет об условии сборки, которое накладывает жесткие ограничения на возможные числа зубьев внутренней шестерни, наружного зубчатого кольца и всех трех сателлитов. Кроме того, этот механизм имеет ограничения по величине эксцентриситета, которая определяется соотношением диаметров большего и меньших сателлитов. Учитывая ограничения по числам зубьев, в реальности можно обеспечить не любой эксцентриситет, а лишь их ограниченное число.This mechanism has limitations on the gear ratio, due to the need to comply with all conditions for the existence of the planetary gear set. In particular, we are talking about the condition of the assembly, which imposes severe restrictions on the possible number of teeth of the inner gear, the outer gear ring and all three satellites. In addition, this mechanism has limitations on the magnitude of the eccentricity, which is determined by the ratio of the diameters of the larger and smaller satellites. Given the limitations on the number of teeth, in reality it is possible to provide not any eccentricity, but only a limited number of them.

Известен планетарный механизм по патенту №2539438. Планетарный механизм содержит входную шестерню, наружное кольцо - планетарное колесо внутреннего зацепления и сателлиты разного диаметра, снабженные зубчатыми венцами. Планетарное колесо внутреннего зацепления снабжено механизмом, предотвращающим его свободное вращение вокруг собственной оси. Все сателлиты посажены на одно свободное водило таким образом, что сателлит большего размера находится в одновременном зацеплении с шестерней и планетарным колесом внутреннего зацепления и выполнен размером, обеспечивающим эксцентричное смещение этого колеса относительно центральной оси. Сателлиты меньшего размера выполнены таким диаметром, что находятся в зацеплении только с планетарным колесом внутреннего зацепления и не связаны с входной шестерней. Изобретение позволяет исключить влияние условий сборки на работу механизма, расширить диапазон возможных размеров эксцентриситета. В этом механизме существует большая радиальная нагрузка, которая передается через зубья шестерни, сателлитов и планетарного колеса, вследствие чего предельная величина нагрузки ограничена прочностью зубьев. Для увеличения нагрузочной способности все зубчатые венцы дополняют цилиндрическими беговыми дорожками, которые имеют диаметры, равные соответственным начальным окружностям зубчатых венцов. В этом случае, зубья служат для определения углового положения колес друг относительно друга, а беговые цилиндрические дорожки шестерни, большего и меньших сателлитов, и планетарного колеса, опираясь друг на друга, передают основную нагрузку. Этот механизм выполняет функцию эксцентрика с дополнительным передаточным отношением и используется в передачах типа K-H-V в качестве эксцентрика и предварительной ступени, а также в шариковых или роликовых передачах. Основными недостатками прототипа являются повышенные требования к точности изготовления и посадки сателлитов на водило, так как в противном случае возможен большой люфт передачи. Кроме того, наличие трех сателлитов усложняет конструкцию и увеличивает ее себестоимость.Known planetary mechanism according to patent No. 2539438. The planetary mechanism contains an input gear, the outer ring - a planetary gear wheel of internal gearing and satellites of different diameters, equipped with gear rims. The planetary wheel of internal gearing is equipped with a mechanism preventing its free rotation around its own axis. All satellites are planted on one free carrier in such a way that a larger satellite is simultaneously engaged with the gear and planetary gear of internal gearing and is dimensioned to ensure an eccentric displacement of this wheel relative to the central axis. Smaller satellites are made in such a diameter that they are engaged only with the planetary wheel of internal gearing and are not connected with the input gear. The invention allows to exclude the influence of assembly conditions on the mechanism, to expand the range of possible sizes of eccentricity. In this mechanism, there is a large radial load, which is transmitted through the teeth of the gears, satellites and planetary wheels, as a result of which the limit value of the load is limited by the strength of the teeth. To increase the load capacity, all gear rims are supplemented with cylindrical treadmills, which have diameters equal to the corresponding initial circumferences of the gear rims. In this case, the teeth serve to determine the angular position of the wheels relative to each other, and the cylindrical racetracks of the gear, the larger and smaller satellites, and the planetary wheel, relying on each other, transmit the main load. This mechanism acts as an eccentric with an additional gear ratio and is used in gears of the K-H-V type as an eccentric and a preliminary stage, as well as in ball or roller gears. The main disadvantages of the prototype are the increased requirements for the accuracy of manufacture and landing of satellites on the carrier, as otherwise a large backlash is possible. In addition, the presence of three satellites complicates the design and increases its cost.

Передачи типа K-H-V в самом общем случае содержат установленные в корпусе входной вал с эксцентриком и выходной вал. На эксцентрик с возможностью вращения посажено планетарное колесо, сопрягающееся с неподвижным колесом внутреннего зацепления. Планетарное колесо связано с выходным валом механизмом передачи вращения между параллельными валами, оси которых могут иметь относительное перемещение. В планетарном редукторе по патенту RU 2161278, выбранном нами за прототип, к передаче типа K-H-V добавлена предварительная планетарная ступень. Она представляет собой шестерню на входном валу, зацепляющуюся через сателлит с колесом внутреннего зацепления, которое в свою очередь связано с эксцентриковым валом передачи K-H-V. Такая конструкция имеет большие продольные размеры.K-H-V gears in the most general case comprise an input shaft with an eccentric and an output shaft mounted in the housing. A planetary wheel, mating with a fixed internal gear wheel, is mounted on the cam with the possibility of rotation. The planetary wheel is connected to the output shaft by a rotation transmission mechanism between parallel shafts, the axes of which can have relative movement. In the planetary gearbox according to patent RU 2161278, we have chosen for the prototype, a preliminary planetary stage is added to the transmission of type K-H-V. It is a gear on the input shaft that engages through a satellite with an internal gear wheel, which in turn is connected to the K-H-V transmission eccentric shaft. This design has large longitudinal dimensions.

Задачей изобретения является упрощение конструкции, технологии изготовления и сборки планетарного механизма. Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в уменьшении количества сателлитов и кроме того появляется возможность использовать этот механизм в передачах типа K-H-V с предварительной ступенью без увеличения габаритов передачиThe objective of the invention is to simplify the design, manufacturing technology and assembly of the planetary mechanism. The technical result achieved by the invention is to reduce the number of satellites and in addition, it becomes possible to use this mechanism in gears of the K-H-V type with a preliminary stage without increasing the dimensions of the gear

Для достижения указанных технических результатов планетарный механизм, как и прототип, содержит центральную входную шестерню и планетарное колесо внутреннего зацепления. Планетарное колесо внутреннего зацепления расположено снаружи центральной шестерни и эксцентрично смещено относительно нее. Между ними на свободном водиле посажен сателлит, находящийся в одновременном зацеплении с центральной шестерней и планетарным колесом внутреннего зацепления.To achieve these technical results, the planetary mechanism, like the prototype, contains a central input gear and a planetary gear wheel of internal gearing. The internal gear planetary wheel is located outside the central gear and is eccentrically offset relative to it. Between them, on a free carrier, a satellite is set, which is in simultaneous engagement with the central gear and the planetary wheel of internal gearing.

В отличие от прототипа, эксцентричное расположение планетарного колеса обеспечивается его посадкой с помощью подшипников на эксцентричный участок свободного водилаUnlike the prototype, the eccentric arrangement of the planetary wheel is ensured by its landing using bearings on the eccentric section of the free carrier

Планетарное колесо по внешней окружности выполнено с зубчатым венцом внешнего зацепления. Этот зубчатый венец находится в зацеплении с дополнительно введенным центральным колесом внутреннего зацепления.The planetary wheel along the outer circumference is made with a gear ring of external gearing. This ring gear is meshed with an additionally introduced central inner gear wheel.

Заявляемый механизм можно использовать в передаче типа K-H-V, где он будет создавать орбитальное перемещение планетарного колеса, выполняя при этом одновременно функцию предварительной ступени. Планетарная передача типа K-H-V, как и прототип, содержит корпус с входным и выходным валами. Для реализации на основе заявляемого механизма планетарной передачи типа K-H-V, его центральная шестерня связана с входным валом передачи, дополнительно введенное центральное колесо внутреннего зацепления выполняют неподвижным, а планетарное колесо связано с центральным выходным валом передачи механизмом передачи вращения между параллельными валами. В качестве такого механизма может быть использован любой известный в настоящее время механизм, например механизм параллельных кривошипов, муфта Ольдгейма, карданная передача или дополнительная зубчатая пара внутреннего зацепления, колесо с внешними зубьями которого жестко связано с планетарным колесом, а колесо внутреннего зацепления связано с выходным валом планетарной передачи. Все эти варианты передачи вращения от планетарного колеса к выходному валу будут проиллюстрированы в дальнейшем конкретными примерамиThe inventive mechanism can be used in the transmission type K-H-V, where it will create orbital movement of the planetary wheel, while simultaneously performing the function of the preliminary stage. The planetary gear type K-H-V, like the prototype, contains a housing with input and output shafts. For implementation on the basis of the proposed planetary gear mechanism of type K-H-V, its central gear is connected to the input gear shaft, the additionally introduced central internal gear wheel is fixed, and the planetary gear is connected to the central output gear shaft by the rotation transmission mechanism between the parallel shafts. As such a mechanism, any currently known mechanism can be used, for example, a parallel crank mechanism, an Oldheim coupling, a cardan gear or an additional internal gear pair, the gear wheel with external teeth is rigidly connected to the planetary gear and the internal gear is connected to the output shaft planetary gear. All these options for transmitting rotation from the planetary wheel to the output shaft will be illustrated in the future with specific examples.

Благодаря такому выполнению заявляемый планетарный механизм выполняет функцию эксцентрика с передаточным отношением не равным 1, т.е одновременно является предварительной ступенью K-H-V передачи.Due to this embodiment, the inventive planetary mechanism performs the function of an eccentric with a gear ratio not equal to 1, i.e., it is at the same time a preliminary stage of the K-H-V transmission.

Изобретение иллюстрируется графическими материалами, на которых изображено:The invention is illustrated by graphic materials, which depict:

На фиг. 1 показана принципиальная схема одного из вариантов предлагаемого планетарного механизма, в котором планетарное колесо посажено с помощью подшипников на эксцентричный участок свободного водила. Свободное водило в этом варианте посажено на входном валу, который в свою очередь базируется на подшипниках в корпусе. На фиг. 2 представлена принципиальная схема планетарной передачи на основе планетарного механизма на фиг. 1, в которой механизм передачи вращения между параллельными валами выполнен в виде зубчатой пары, а свободное водило посажено на подшипниках непосредственно в корпусе.In FIG. 1 shows a schematic diagram of one of the variants of the proposed planetary mechanism, in which the planetary wheel is mounted using bearings on an eccentric section of the free carrier. The free carrier in this embodiment is planted on the input shaft, which in turn is based on bearings in the housing. In FIG. 2 is a schematic diagram of a planetary gear based on the planetary mechanism of FIG. 1, in which the rotation transmission mechanism between the parallel shafts is made in the form of a gear pair, and a free carrier is mounted on bearings directly in the housing.

На фиг. 3 показано продольное сечение этой передачи, а на фиг. 4 поперечное сечение по АА передачи на фиг. 3.In FIG. 3 shows a longitudinal section of this gear, and FIG. 4 is a cross-sectional view along AA of the transmission of FIG. 3.

Остальные варианты эксцентричной посадки планетарного колеса иллюстрируются на примерах применения заявляемого планетарного механизма в качестве эксцентрика и предварительной ступени в планетарных передачах типа K-H-V.Other options for the eccentric landing of the planetary wheel are illustrated by examples of the use of the inventive planetary mechanism as an eccentric and preliminary stage in planetary gears of the K-H-V type.

На фиг. 5 представлена принципиальная схемы планетарной передачи с механизмом передачи вращения между параллельными валами в виде параллельного кривошипа. При этом в передаче на фиг. 5 планетарное колесо посажено на подшипниках на эксцентричном участке свободного водила, посаженного с возможностью вращения на входном валу.In FIG. 5 is a schematic diagram of a planetary gear with a rotation transmission mechanism between parallel shafts in the form of a parallel crank. Moreover, in the transmission of FIG. 5, the planetary wheel is seated on bearings in an eccentric section of the free carrier, rotatably seated on the input shaft.

В передаче на фиг. 6 планетарное колесо посажено на подшипниках на свободном водиле, базирующемся на выходном валу. Механизм передачи вращения между параллельными валами выполнен в виде зубчатой пары.In the transmission of FIG. 6, the planetary wheel is seated on bearings on a free carrier, based on the output shaft. The transmission mechanism of rotation between parallel shafts is made in the form of a gear pair.

В передаче на фиг. 7 посадка свободного водила такая же, как и на фиг. 1. Механизм передачи вращения между параллельными валами выполнен в виде карданной передачи или шарнира равных угловых скоростей.In the transmission of FIG. 7, the landing of the free carrier is the same as in FIG. 1. The mechanism for transmitting rotation between parallel shafts is made in the form of a cardan gear or a joint of equal angular velocities.

Планетарный механизм, схема которого представлен на фиг. 1, содержит центральный входной вал 1, жестко связанный с центральной входной шестерней 2 с внешним зубчатым венцом 3, На входном валу 1 с возможностью вращения посажено водило 4 с сателлитом 5. Сателлит 5 находится в зацеплении с центральной шестерней 2 и планетарным колесом 6 внутреннего зацепления 7. Планетарное колесо 6 посажено эксцентрично относительно центральной оси 0-01 механизма с помощью подшипников 8. Подшипники 8 размещены на эксцентричном участке водила 4 с эксцентриситетом е относительно центральной оси 0-01 механизма. На внешней окружности планетарного колеса 6 выполнен зубчатый венец 9. Этот венец сопрягается с зубчатым венцом внутреннего зацепления 10 дополнительно введенного центрального колеса 11.The planetary mechanism, a diagram of which is shown in FIG. 1, comprises a central input shaft 1, rigidly connected to the central input gear 2 with an external gear ring 3, A carrier 4 with a satellite 5 is mounted rotatably on the input shaft 1. The satellite 5 is engaged with the central gear 2 and the planetary gear 6 of the internal gear 7. The planetary wheel 6 is set eccentrically relative to the central axis 0-01 of the mechanism using bearings 8. The bearings 8 are placed on an eccentric section of the carrier 4 with an eccentricity e relative to the central axis 0-01 of the mechanism. A gear ring 9 is made on the outer circumference of the planetary wheel 6. This ring mates with the gear ring of the internal gearing 10 of the additionally introduced central wheel 11.

По сравнению с прототипом заявляемый механизм имеет меньшее число сателлитов (1 вместо 3), что упрощает его конструкцию и сборку. Кроме того, здесь радиальную нагрузку воспринимает подшипник 8, и нет необходимости на всех колесах выполнять беговые дорожки, как это делается в прототипе. Это еще более упрощает конструкцию и технологию изготовления планетарного механизма.Compared with the prototype of the inventive mechanism has a smaller number of satellites (1 instead of 3), which simplifies its design and assembly. In addition, here the bearing 8 takes up the radial load, and there is no need to run treadmills on all wheels, as is done in the prototype. This further simplifies the design and manufacturing technology of the planetary gear.

Планетарная передача типа K-H-V с предварительной ступенью, представленная фиг. 2 и фиг. 3, выполнена на основе планетарного механизма фиг. 1. Она содержит корпус 12, в котором на подшипниках 13 установлено водило 4 и на подшипниках 14 - выходной вал 15. Водило 4 в этой конкретной конструкции выполнено в виде полого цилиндра, внутри которого с помощью подшипников 16 и 17 базируется входной вал 1, жестко связанный с центральной входной шестерней 2 с зубчатым венцом внешнего зацепления 3. На боковой цилиндрической поверхности водила 4 выполнена прорезь, в которой на оси 18 с возможностью свободного вращения установлен сателлит 5. Сателлит 5 находится в зацеплении с центральной шестерней 2 и планетарным колесом 6 внутреннего зацепления 7. На внешней окружности планетарного колеса 6 выполнен зубчатый венец 9 внешнего зацепления. Этот венец находится в зацеплении с венцом внутреннего зацепления 10 дополнительного центрального колеса 11, которое в данной конструкции выполнено за одно с корпусом 12 и является неподвижным. Планетарное колесо 6 посажено эксцентрично относительно центральной оси передачи с помощью подшипников 19 и 20 на эксцентричный участок 21, выполненный на боковой цилиндрической поверхности водила 4. Для передачи вращения от планетарного колеса 6 к выходному валу 15 в конструкции использована зубчатая пара. Она представлена колесом внешнего зацепления 22 жестко связанным с планетарным колесом 6 и колесом внутреннего зацепления 23, связанного с выходным валом 15.The K-H-V type planetary gear with a preliminary stage shown in FIG. 2 and FIG. 3 is based on the planetary mechanism of FIG. 1. It contains a housing 12, in which a carrier 4 is mounted on bearings 13 and an output shaft 15 is mounted on bearings 14. A carrier 4 in this particular construction is made in the form of a hollow cylinder, inside of which the input shaft 1 is based on bearings 16 and 17, rigidly connected to the central input gear 2 with a gear ring of external gearing 3. A slot is made on the side cylindrical surface of the carrier 4, in which a satellite 5 is mounted with the possibility of free rotation 5. The satellite 5 is engaged with the central gear 2 and pl a gear wheel 6 of the internal gearing 7. On the outer circumference of the planetary wheel 6 there is a gear ring 9 of the external gearing. This crown is meshed with the crown of internal gearing 10 of the additional Central wheel 11, which in this design is made for one with the housing 12 and is stationary. The planetary wheel 6 is mounted eccentrically relative to the central axis of the transmission using bearings 19 and 20 on the eccentric section 21, made on the lateral cylindrical surface of the carrier 4. To transmit the rotation from the planetary wheel 6 to the output shaft 15, a gear pair is used in the design. It is represented by an external gear wheel 22 rigidly connected to the planetary wheel 6 and an internal gear wheel 23 connected to the output shaft 15.

На поперечном сечении планетарной передачи, представленном на фиг. 4, обозначено: 2 - входная центральная шестерня с зубчатым венцом внешнего зацепления 3; 4 - свободное водило, в прорези которого на оси 18 на подшипниках установлен сателлит 5; 6 - планетарное колесо с зубчатым профилем внутреннего зацепления 7; 12 - корпус передачи, 20 подшипники, установленные на эксцентричном участке водила 4 (подшипники 19 в сечении не видны); На подшипниках 19, 20 посажено планетарное колесо 6 с эксцентриситетом е относительно центральной оси передачи.In the cross section of the planetary gear shown in FIG. 4, indicated: 2 - input Central gear with a gear rim of external gearing 3; 4 - a free carrier, in the slot of which on the axis 18 on the bearings mounted satellite 5; 6 - planetary wheel with a gear profile of internal gearing 7; 12 - transmission housing, 20 bearings mounted on an eccentric section of carrier 4 (bearings 19 are not visible in cross section); A planetary wheel 6 with an eccentricity e relative to the central axis of the transmission is fitted on bearings 19, 20.

В планетарной передаче на фиг. 2 и 3 водило с эксцентричным участком базируется непосредственно в корпусе 12. Однако возможны и другие конструктивные разновидности предлагаемого решения. Так на фиг. 5 в корпусе 12 устанавливается входной вал 1 с входной центральной шестерней 2. Свободное водило 4 базируется на входном валу 1, а планетарное колесо 6 посажено на подшипниках 19 на эксцентричный участок водила 4 с эксцентриситетом е относительно центральной оси передачи. Планетарное колесо 6 выполнено с внешним зубчатым венцом 9, сопрягающимся с венцом внутреннего зацепления 10 неподвижного колеса 11. Планетарное колесо 6 связано с выходным валом 15 механизмом параллельных кривошипов. Он представляет собой пальцы 24, равномерно расположенные по окружности относительно центральной оси передачи и связанные с выходным валом 15. Пальцы 24 размещены в отверстиях 25 планетарного колеса 6. Диаметр отверстий 25 превышает диаметр пальцев 24 на величину 2е. Обозначения остальных элементов на фигуре 5 такие же, как на предыдущих фигурах.In the planetary gear of FIG. 2 and 3, the carrier with an eccentric section is based directly in the housing 12. However, other structural varieties of the proposed solution are possible. So in FIG. 5, an input shaft 1 with an input central gear 2 is installed in the housing 12. The free carrier 4 is based on the input shaft 1, and the planetary wheel 6 is mounted on bearings 19 on an eccentric section of the carrier 4 with an eccentricity e relative to the central transmission axis. The planetary wheel 6 is made with an external gear rim 9, mating with the inner gear 10 of the fixed wheel 11. The planetary wheel 6 is connected to the output shaft 15 by a parallel crank mechanism. It represents the fingers 24, evenly spaced around the circumference relative to the central axis of the transmission and connected with the output shaft 15. The fingers 24 are placed in the holes 25 of the planetary wheel 6. The diameter of the holes 25 exceeds the diameter of the fingers 24 by 2e. The designations of the remaining elements in figure 5 are the same as in the previous figures.

В планетарной передаче на фиг. 6 свободное водило 4 посажено на выходном валу 15, который в свою очередь посажен на подшипниках 14 в корпусе 12. Планетарное колесо 6 посажено на подшипниках 20 на эксцентричном участке водила 4. Механизм передачи вращения между параллельными валами здесь выполнен в виде зубчатой пары: венца внешнего зацепления на планетарном колесе 6 и венца внутреннего зацепления 23 дополнительного центрального колеса, связанного с выходным валом 15. Здесь в качестве венца внешнего зацепления на планетарном колесе 6 используется венец 9. Обозначения остальных элементов на фиг. 6 остаются такими же, как и на других фигурах.In the planetary gear of FIG. 6 a free carrier 4 is mounted on the output shaft 15, which in turn is mounted on bearings 14 in the housing 12. A planetary wheel 6 is mounted on bearings 20 on an eccentric portion of the carrier 4. The rotation transmission mechanism between the parallel shafts is here made in the form of a gear pair: an outer rim gears on the planetary wheel 6 and the crown of internal gearing 23 of the additional central wheel connected to the output shaft 15. Here, the crown 9 is used as the crown of external gearing on the planetary wheel 6. Designations of the remaining lementov FIG. 6 remain the same as in the other figures.

Планетарная передача на фиг. 7 использует конструктивную компоновку планетарного механизма, представленную на фиг. 1. Входной вал 1 с шестерней 2 посажен в корпусе 12. На входном валу посажено свободное водило 4, на эксцентричном участке которого на подшипниках 8 посажено планетарное колесо 6 с венцом внутреннего зацепления 7 и венцом внешнего зацепления 9. На водиле 4 посажен сателлит 5, находящийся в зацеплении с центральной шестерней 2 и зубчатым венцом внутреннего зацепления 7 на планетарном колесе 6. Венец внешнего зацепления 9 планетарного колеса 6 находится в зацеплении с венцом внутреннего зацепления 10 дополнительного центрального колеса 11, которое в конструкции передачи выполнено неподвижным, соединенным с корпусом 12. Планетарное колесо 6 связано с выходным валом 15 планетарной передачи карданной передачей 26.The planetary gear in FIG. 7 uses the structural arrangement of the planetary gear shown in FIG. 1. The input shaft 1 with gear 2 is seated in the housing 12. A free carrier 4 is mounted on the input shaft, on an eccentric portion of which bearings 8 are fitted with a planetary wheel 6 with an internal gear 7 and an external gear 9. A satellite 5 is fitted on carrier 4, meshed with the central gear 2 and the inner ring gear 7 on the planetary wheel 6. The outer ring 9 of the planetary wheel 6 is meshed with the inner ring 10 of the additional central wheel 11, which For instructions performed fixed transmission connected with the housing 12. The planet wheel 6 is connected to the output shaft 15 of the planetary gear transmission 26, driveline.

Рассмотрим работу планетарного механизма на фиг. 1. Этот механизм является дифференциальным, у него все звенья могут быть подвижными. Для определенности положим неподвижным дополнительное колесо внутреннего зацепления 11. Тогда при вращении вала 1 с входной шестерней 2 начинает вращаться сателлит 5, с которым зацепляется шестерня 2. Сателлит начнет обкатываться по внутреннему зацеплению 7 планетарного колеса 6 и одновременно начнет вращать его. Скорость вращения планетарного колеса вокруг собственной оси СС1 будет определяться соотношением числа зубьев в зацеплении его венца 9 с числом зубьев внутреннего зацепления 10 дополнительного центрального колеса 11. Обкатывание же сателлита 5 по внутреннему зацеплению 7 планетарного колеса 6 вызовет поворот водила 4 вокруг оси OO1. Планетарное колесо 6, посаженное на эксцентричный участок водила 4, при этом будет совершать одновременно с вращением вокруг собственной оси также и орбитальное движение. Благодаря посадке планетарного колеса 6 на подшипниках 8 радиальная составляющая силы при этом будет восприниматься эксцентричными подшипниками 8. Взаимодействие зубьев зубчатых колес определяет только их взаимное угловое положение. Следовательно, скорость орбитального вращения будет определяться соотношением чисел зубьев шестерни 2 и венца внутреннего зацепления 7 планетарного колеса 6, и будет меньше скорости вращения входной шестерни 2 на величину передаточного отношения. Т.е. этот планетарный механизм будет одновременно выполнять функцию генератора орбитального движения и предварительной ступени для планетарной передачи типа K-H-V.Consider the operation of the planetary mechanism in FIG. 1. This mechanism is differential; all links in it can be mobile. For definiteness, put the additional internal gearing wheel 11 motionless. Then, when the shaft 1 rotates with the input gear 2, the satellite 5 starts to rotate, with which the gear 2 is engaged. The satellite will start rolling around the internal gearing 7 of the planetary wheel 6 and at the same time begin to rotate it. The rotation speed of the planetary wheel around its own axis CC1 will be determined by the ratio of the number of teeth in the gearing of its crown 9 with the number of teeth of the internal gearing 10 of the additional central wheel 11. Rolling the satellite 5 along the internal gearing 7 of the planetary wheel 6 will cause the carrier 4 to rotate around the OO1 axis. A planetary wheel 6, planted on an eccentric section of the carrier 4, will also perform an orbital motion simultaneously with rotation around its own axis. Due to the landing of the planetary wheel 6 on bearings 8, the radial component of the force will be perceived by eccentric bearings 8. The interaction of the gear teeth determines only their mutual angular position. Therefore, the speed of orbital rotation will be determined by the ratio of the numbers of teeth of gear 2 and the crown of internal gearing 7 of the planetary wheel 6, and will be less than the speed of rotation of the input gear 2 by the gear ratio. Those. this planetary mechanism will simultaneously serve as an orbital motion generator and a preliminary stage for a K-H-V planetary gear.

Один из вариантов такой планетарной передачи представлен на фиг. 2. Работает она следующим образом. При вращении входного вала 1 с шестерней 2 начинает вращаться сателлит 5. Поскольку он входит в зацепление как с шестерней 2, так и с венцом внутреннего зацепления 7 планетарного колеса 6, то он начнет вращать планетарное колесо 6. Свободному вращению колеса 6 препятствует зацепление его венца 9 с венцом 10 неподвижного колеса 11. Поэтому сателлит 5 вместе со свободным водилом 4 начнет обкатываться относительно колеса 6. В результате этих взаимодействий планетарное колесо 6 будет совершать орбитальное перемещение относительно центральной оси передачи, а также вращение вокруг собственной оси. При этом скорость орбитального движения планетарного колеса будет меньше скорости вращения входного вала 1 и определяется соотношением чисел зубьев венцов 3 и 7. Т.е. заявляемый планетарный механизм здесь вместе с функцией генератора орбитального движения выполняет также и функцию предварительной ступени. Скорость вращения планетарного колеса 6 вокруг собственной оси будет определяться соотношением чисел зубьев венцов 3, 7, 9, 10. Для того, чтобы привести вращение планетарного колеса вокруг собственной оси к центральной оси передачи в данной конструкции используется дополнительная зубчатая пара 22-23, которая изменяет передаточное отношение планетарной передачи в соответствии с числами зубьев венцов 22 и 23.One embodiment of such a planetary gear is shown in FIG. 2. It works as follows. When the input shaft 1 rotates with gear 2, the satellite 5 starts to rotate. Since it engages with both gear 2 and the inner gear 7 of the planetary wheel 6, it will begin to rotate the planetary wheel 6. The rotation of the wheel 6 is prevented by the engagement of its crown 9 with the crown 10 of the fixed wheel 11. Therefore, the satellite 5, together with the free carrier 4, will start to run relative to the wheel 6. As a result of these interactions, the planetary wheel 6 will make orbital movement relative to the central axis of a summer residence, as well as rotation around its own axis. In this case, the speed of the orbital motion of the planetary wheel will be less than the speed of rotation of the input shaft 1 and is determined by the ratio of the numbers of teeth of the crowns 3 and 7. That is, The claimed planetary mechanism here, together with the function of an orbital motion generator, also performs the function of a preliminary stage. The speed of rotation of the planetary wheel 6 around its own axis will be determined by the ratio of the number of teeth of the crowns 3, 7, 9, 10. In order to bring the rotation of the planetary wheel around its own axis to the central axis of the transmission, this design uses an additional gear pair 22-23, which changes the gear ratio of the planetary gear in accordance with the number of teeth of the crowns 22 and 23.

По сравнению с прототипом значительно уменьшены осевые размеры передачи, так как предварительная ступень практически расположена внутри планетарного механизма.Compared with the prototype, the axial dimensions of the transmission are significantly reduced, since the preliminary stage is almost located inside the planetary mechanism.

Работа планетарной передачи по схеме на фиг. 6 аналогична работе передачи, изображенной на фиг. 2, 3. Отличие заключается лишь в том, в передаче на фиг. 6 передаточное отношение можно менять только изменением числа зубьев венцов 9,10. А в передаче на фиг. 2 передаточное отношение можно изменять в более широких пределах, как выбором числа зубьев венцов 22, 23,так и выбором числа зубьев венцов 9, 10.The operation of the planetary gear according to the circuit of FIG. 6 is similar to the operation of the transmission depicted in FIG. 2, 3. The only difference is in the transmission of FIG. 6, the gear ratio can only be changed by changing the number of teeth of the crowns 9.10. And in the transmission of FIG. 2, the gear ratio can be changed over a wider range, both by selecting the number of teeth of the crowns 22, 23, and by choosing the number of teeth of the crowns 9, 10.

Работа планетарных передач, изображенных на фиг. 5 и 7, отличается от вышеописанной только тем, что вращение планетарного колеса 6 вокруг собственной оси приводится к центральной оси передачи без дополнительного передаточного отношения с помощью механизма параллельных кривошипов в виде пальцев 24 в отверстиях 25 на фиг. 5, или с помощью карданной передачи 26 на фиг. 7.The operation of the planetary gears shown in FIG. 5 and 7, differs from the above only in that the rotation of the planetary wheel 6 around its own axis is brought to the central transmission axis without an additional gear ratio using the parallel crank mechanism in the form of fingers 24 in the holes 25 in FIG. 5, or using the cardan gear 26 of FIG. 7.

Claims

1. A planetary mechanism containing a Central gear on the shaft and located outside the Central gear and the eccentric central axis of the planetary wheel of internal gearing, a satellite on a free carrier between them, in meshing with the gear and planetary wheel,

characterized in that

the eccentric arrangement of the planetary wheel is ensured by its landing with bearings on the eccentric section of the free carrier, a gear ring is made on the outer circumference of the planetary wheel, which mates with the gear ring of an additionally introduced central gear wheel.

2. A planetary gear comprising a housing with input and output shafts, and a planetary gear according to claim 1, characterized in that the central gear of the planetary gear is connected to the input gear shaft, the additionally introduced central gear wheel of the internal gearing of the planetary gear is fixed, and the planetary gear is connected with the output shaft of the planetary gear by the transmission mechanism of rotation between parallel shafts, the axes of which have relative movement.