RU2694003C1 - Planetary reduction gear - Google Patents

Planetary reduction gear Download PDF

Info

Publication number
RU2694003C1
RU2694003C1 RU2018129010A RU2018129010A RU2694003C1 RU 2694003 C1 RU2694003 C1 RU 2694003C1 RU 2018129010 A RU2018129010 A RU 2018129010A RU 2018129010 A RU2018129010 A RU 2018129010A RU 2694003 C1 RU2694003 C1 RU 2694003C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gear
teeth
bearings
output shaft
fixed
Prior art date
Application number
RU2018129010A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ярослав Владимирович Рассказов
Иван Евгеньевич Чернышев
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королёва"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королёва" filed Critical Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королёва"
Priority to RU2018129010A priority Critical patent/RU2694003C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2694003C1 publication Critical patent/RU2694003C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/32—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/46—Systems consisting of a plurality of gear trains each with orbital gears, i.e. systems having three or more central gears

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to the machine building. Planetary reduction gear comprises input shaft arranged on bearings, planet pinion, in which two fixed relative to each other gears have different number of teeth, housing, output shaft arranged on bearings. On the input shaft the eccentric is located, on which the planet pinion is located, gears teeth are made in the form of cycloid, in the first fixed housing and the output shaft there are pins, the first gear of the planet pinion is engaged with the first solid casing pins, the second planet pinion gear is engaged with the output shaft baffles, in addition, there is a third gear fixed relative to the first two, the second fixed housing with pins, arranged in a mirror manner respectively, the first gear and the first fixed housing relative to the plane passing through the second gear and perpendicular to the axis of rotation of the input shaft. Number of teeth of the third gear and number of pins of the second fixed housing are equal to number of teeth of the first gear and number of first fixed housing pins, two bearings of the input shaft and two bearings of the output shaft are located on both sides of the specified plane. Planetary reduction gear can be used in cable device for tightening docking mechanism of spacecraft.
EFFECT: higher loading capacity of reduction gear.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к космической технике. Изобретение может применяться в составе тросового устройства стягивания в стыковочном механизме космического аппарата.The invention relates to mechanical engineering, mainly to space technology. The invention can be used as part of a cable device in the docking mechanism of a spacecraft.

Известен планетарный циклоидальный редуктор с предварительной ступенью (аналог), представленный в патенте РФ №2506477, содержащий быстроходный вал, колесо внутреннего зацепления, венец которого образован роликами, циклоидальную ступень с циклоидальным диском, имеющим на внешней поверхности циклоидальные зубья для зацепления с роликами. Вращение диска вокруг собственной оси передается к быстроходному валу редуктора с помощью пальцев с роликами, обкатывающими отверстия в циклоидальном диске. На внутренней поверхности циклоидального диска выполнено колесо внутреннего зацепления. Предварительная планетарная ступень расположена в плоскости циклоидального диска и внутри него. Предварительная ступень содержит входную шестерню, связанную с быстроходным валом, и посаженные на свободное водило три сателлита. Один сателлит находится в одновременном зацеплении с входной шестерней и колесом внутреннего зацепления и выполнен размером, обеспечивающим эксцентричную посадку этого диска относительно оси редуктора. Другие сателлиты имеют меньшие размеры и находятся в зацеплении только с колесом внутреннего зацепления.A planetary cycloidal reducer with a preliminary stage (analogue), presented in the RF patent No. 2506477, contains a high-speed shaft, an internal gearing wheel, the crown of which is formed by rollers, a cycloidal stage with a cycloidal disk having cycloidal teeth on the outer surface for engagement with the rollers. The rotation of the disk around its own axis is transmitted to the high-speed shaft of the gearbox with the help of fingers with rollers running around the holes in the cycloidal disk. An internal gear wheel is made on the inner surface of the cycloidal disk. The preliminary planetary stage is located in the plane of the cycloidal disk and inside it. The preliminary stage contains an input gear connected to the high-speed shaft and three satellites planted on the free carrier. One satellite is in simultaneous engagement with the input gear and the internal gear and is made in a size that provides an eccentric fit of this disk relative to the axis of the gearbox. Other satellites are smaller and are engaged only with the internal gearing wheel.

Недостатком конструкции является наличие пальцев с роликами, которые имеют малую нагрузочную способность из-за консольного их закрепления. Кроме того, наличие предварительной планетарной ступени, имеющей диаметр, ограниченный технологическими возможностями, а также требованиям к нагружению эвольвентных зубов, при помощи которых она взаимодействует с циклоидальным диском, увеличивает внешний диаметр циклоидального диска, избыточно повышая запас прочности цевочного зацепления.The disadvantage of the design is the presence of fingers with rollers, which have a low load capacity due to their console fixing. In addition, the presence of a preliminary planetary stage, having a diameter limited by technological capabilities, as well as the requirements for loading involute teeth, with which it interacts with a cycloidal disk, increases the outer diameter of the cycloidal disk, unnecessarily increasing the safety factor of the pinching engagement.

Известен планетарный редуктор завода Пекрун (прототип), представленный в книге Руденко Н.Ф. Планетарные передачи. Теория, применение, расчет, проектирование - М.: Государственное научно-техническое издательство Машиностроительной литературы - 1947 г, в котором на входном валу, опирающемся на два подшипника, размещено водило, на котором расположен сателлит с двумя неподвижными относительно друг друга шестернями с разным числом зубьев, имеющих возможность вращения относительно водила, причем первая шестерня находится в эвольвентном зацеплении с первым неподвижным корпусом, а вторая входит во внутреннее эвольвентное зацепление с зубьями, размещенными на выходном валу, размещенном на двух подшипниках.Known planetary gear plant Pecrun (prototype), presented in the book Rudenko N.F. Planetary gears. Theory, application, calculation, design - M .: State scientific and technical publishing house of Mechanical Engineering Literature - 1947, in which a carrier was placed on the input shaft supported on two bearings with a satellite with two fixed gears relative to each other with different numbers the teeth have the ability to rotate relative to the carrier, the first gear is in involute gearing with the first fixed body, and the second gear is in internal involute gearing with the teeth placed n and the output shaft, placed on two bearings.

Недостатком конструкции является низкая нагрузочная способность ввиду того, что входной и выходной валы редуктора размещены на подшипниках консольно, а также ввиду того, что каждый сателлит находится в эвольвентном зацеплении, нагрузка передается только через один зуб, что не является рациональным и требует увеличения габарита корпуса и выходного вала.The disadvantage of the design is low load capacity due to the fact that the input and output shafts of the gearbox are placed on the cantilever bearings, and also because each satellite is in involute gearing, the load is transmitted only through one tooth, which is not rational and requires an increase in body size and output shaft.

Техническим результатом изобретения является увеличение нагрузочной способности редуктора.The technical result of the invention is to increase the load capacity of the gearbox.

Технический результат достигается тем, что в планетарном редукторе, содержащем входной вал, размещенный на подшипниках, сателлит, в котором две неподвижные относительно друг друга шестерни имеют разное число зубьев, первый корпус, выходной вал, размещенный на подшипниках в отличие от известного, на входном валу размещен эксцентрик, на котором расположен сателлит, зубья шестерен выполнены в виде циклоид, в первом неподвижном корпусе и выходном валу размещены цевки, первая шестерня сателлита входит в зацепление с цевками первого неподвижного корпуса, вторая шестерня сателлита входит в зацепление с цевками выходного вала, кроме того, введена третья шестерня, неподвижная относительно первых двух, второй неподвижный корпус с цевками, размещенные зеркально, соответственно, первой шестерне и первому неподвижному корпусу относительно плоскости, проходящей через вторую шестерню и перпендикулярной оси вращения входного вала, причем число зубьев третьей шестерни и число цевок второго неподвижного корпуса равны соответственно, числу зубьев первой шестерни и числу цевок первого неподвижного корпуса, два подшипника входного вала и два подшипника выходного вала размещены по обе стороны указанной плоскости.The technical result is achieved by the fact that in a planetary gearbox containing an input shaft placed on bearings, a satellite in which two gears are fixed relative to each other have different numbers of teeth, the first body, the output shaft placed on bearings, in contrast to the known, on the input shaft an eccentric is placed on which the satellite is located, the gear teeth are made in the form of a cycloid, in the first stationary housing and the output shaft are placed the bobbins, the first gear of the satellite engages with the bobbins of the first stationary The second gear of the satellite is engaged with the output shaft taps, in addition, a third gear is fixed, fixed with respect to the first two, the second fixed case with tarsums, mirrored respectively with the first gear and the first fixed case relative to the plane passing through the second gear and perpendicular to the axis of rotation of the input shaft, and the number of teeth of the third gear and the number of zippers of the second fixed body are, respectively, the number of teeth of the first gear and the number of zippers of the first the fixed housing, two bearings of the input shaft and two bearings of the output shaft are placed on both sides of the specified plane.

Заявляемое техническое решение поясняется изображением на фиг. 1 - кинематическая схема планетарного циклоидного редуктора с цевочным зацеплением с дополнительными шестерней и корпусом.The claimed technical solution is illustrated by the image in FIG. 1 is a kinematic diagram of a planetary cycloid gearbox with pin-gear engagement with an additional gear and body.

Планетарный редуктор содержит входной вал 1 с эксцентриком, размещенный на подшипниках 2, на эксцентрике размещен сателлит с шестерней 3, находящейся в зацеплении зубьями с цевками первого неподвижного корпуса 4, и шестерней 5, неподвижной относительно шестерни 3 и находящейся в зацеплении с цевками выходного звена 6, размещенного на подшипниках 7, причем шестерни 3 и 5 имеют разное число зубьев, которые выполнены в форме циклоиды, кроме того, сателлит также содержит шестерню 8, зубья которой также выполнены в форме циклоиды, неподвижную относительно шестерней 3 и 5, второй неподвижный корпус 9 с цевками, размещенные зеркально, соответственно, шестерне 3 и первому неподвижному корпусу 4 относительно плоскости, проходящей через шестерню 5 и перпендикулярной оси вращения входного вала 1, причем число зубьев шестерни 8 и число цевок второго неподвижного корпуса 9 равны соответственно, числу зубьев шестерни 3 и числу цевок первого неподвижного корпуса 4, два подшипника 2 входного вала и два подшипника 7 выходного вала размещены по обе стороны указанной плоскости.The planetary gearbox contains an input shaft 1 with an eccentric, placed on bearings 2, on the eccentric is placed a satellite with gear 3, which is in engagement with the teeth with bobbins of the first fixed body 4, and gear 5, fixed with gear 3 and in engagement with the bobbins of the output link 6 placed on bearings 7, and gears 3 and 5 have a different number of teeth, which are made in the form of a cycloid, in addition, the satellite also contains gear 8, the teeth of which are also made in the form of a cycloid, fixed gear 3 and 5, the second stationary body 9 with a pinch, mirrored, respectively, gear 3 and the first stationary body 4 relative to the plane passing through gear 5 and perpendicular to the axis of rotation of the input shaft 1, and the number of gear teeth 8 and the number of pinions of the second stationary the bodies 9 are equal, respectively, to the number of gear teeth 3 and the number of strands of the first fixed body 4, two bearings 2 of the input shaft and two bearings 7 of the output shaft are located on both sides of the indicated plane.

Планетарный редуктор работает следующим образом.The planetary gear works as follows.

Входной вал 1 с эксцентриком, размещенный на подшипниках 2, приводом вращается вокруг своей оси. Сателлит, имеющий три шестерни с зубьями в форме циклоиды и развязанный с валом приходит в движение из-за того, что выступами циклоиды шестерен 3 и 8 взаимодействует с неподвижными цевками корпусов 4 и 9.The input shaft 1 with an eccentric, placed on bearings 2, the drive rotates around its axis. A satellite that has three gears with teeth in the form of a cycloid and is unleashed with the shaft is set in motion due to the fact that the projections of the cycloid gears 3 and 8 interact with the fixed bobbins of bodies 4 and 9.

Движение сателлита имеет следующий характер:The satellite movement has the following character:

его центр движется по окружности, радиус которой равен эксцентриситету вала 1;its center moves in a circle whose radius is equal to the eccentricity of shaft 1;

относительно своего центра он имеет угловое вращение - на один оборот вала он поворачивается на 1/n оборотов, где n - число цевок.relative to its center, it has an angular rotation — it rotates 1 / n revolutions one turn of the shaft, where n is the number of zips.

Движение сателлита приводит к взаимодействию выполненной на шестерне 5 циклоиды с цевками выходного вала 6, размещенного на подшипниках 7. Характер движения сателлита и его взаимодействия с цевками выходного вала 6 приводит к тому, что оно, имеющее возможность только осевого вращения, начинает вращаться. Передаточное отношение при этом определяется по формуле:The movement of the satellite leads to the interaction made on the gear 5 cycloid with the tsenkov output shaft 6, placed on the bearings 7. The nature of the movement of the satellite and its interaction with the tsenkov output shaft 6 leads to the fact that it, having only axial rotation, begins to rotate. The gear ratio is determined by the formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

где zк - число цевок неподвижного корпусов 4 и 9, zв - число цевок выходного вала 6. Положительное значение передаточного отношения i означает, что выходной вал 6 будет вращаться сонаправленно направлению вращения входного вала 1. Отрицательное значение передаточного отношения i означает, что выходной вал 6 будет вращаться в противоположном вращению входного вала 1 направлении.where z k is the number of pinouts of the fixed bodies 4 and 9, z в is the number of axles of the output shaft 6. A positive gear ratio i means that the output shaft 6 will rotate in the direction of the rotation of the input shaft 1. A negative gear ratio i means the shaft 6 will rotate in the opposite direction to the rotation of the input shaft 1.

Форма циклоиды каждой из шестерен определяется следующим образом:The form of the cycloid of each gear is defined as follows:

вычисляется предварительная форма циклоиды - эпитрохоида:calculate the preliminary form of cycloid - epitrochoid:

Figure 00000002
Figure 00000002

где R - радиус окружности, на которой размещаются центры цевок, входящие в зацепление с шестерней, для которой производится расчет формы, zi - число цевок, е - эксцентриситет вала 1, параметр t=0…360° переменная;where R is the radius of the circle on which the centers of the bobbins are engaged, meshing with the gear for which the shape is calculated, z i is the number of bobbins, e is the shaft eccentricity 1, the parameter t = 0 ... 360 ° is variable;

затем выполняется построение эквидистанты (отступ по нормали к траектории) в направлении оси шестерни на расстояние Rц - радиус цевок.then equidistants are plotted (indented along the normal to the trajectory) in the direction of the gear axis to the distance R c - radius of the coils.

Актуальность создания изобретения обуславливается возможностью его использования в составе периферийного стыковочного механизма космического аппарата. Стыковочный механизм состоит из стыковочного кольца, защелок, шести устройств поглощения энергии (штанг стыковочного механизма) и тросового устройства стягивания.The relevance of the invention is determined by the possibility of its use in the peripheral docking mechanism of the spacecraft. The docking mechanism consists of a docking ring, latches, six energy absorption devices (docking mechanism rods) and a cable pull device.

Тросовое устройство стягивания используется после образования первичной механической связи между двумя космическими аппаратами. С его помощью выполняется совмещение стыковочных плоскостей до обеспечения возможности закрытия стыка с помощью крюков механизма герметизации стыка. При этом необходимо обжать множество элементов стыка таких как электроразъемы, гидроразъемы, резиновые уплотнения, толкатели.Tethering device is used after the formation of the primary mechanical connection between the two spacecraft. It is used to align the docking planes to ensure that the joint can be closed using the hooks of the joint sealing mechanism. At the same time, it is necessary to press together many elements of the interface, such as electrical connectors, hydraulic connectors, rubber seals, pushers.

Ввиду жестких требований к массе, в приводе тросового устройства стягивания используются маломощные высокооборотистые двигатели, которые должны создавать значительную силу, преодолевающую сопротивление элементов стыка, поэтому особо важным является использование малогабаритных и высоконагруженных редукторов, например планетарного редуктора.Due to stringent mass requirements, low-power, high-speed engines are used in the drive of the cable device, which should create a significant force to overcome the resistance of the joint elements, therefore the use of small-sized and high-loaded gearboxes, such as a planetary gearbox, is particularly important.

Claims (1)

Планетарный редуктор, содержащий входной вал, размещенный на подшипниках, сателлит, в котором две неподвижные относительно друг друга шестерни имеют разное число зубьев, первый корпус, выходной вал, размещенный на подшипниках, отличающийся тем, что на входном валу размещен эксцентрик, на котором расположен сателлит, зубья шестерен выполнены в виде циклоид, в первом неподвижном корпусе и выходном валу размещены цевки, первая шестерня сателлита входит в зацепление с цевками первого неподвижного корпуса, вторая шестерня сателлита входит в зацепление с цевками выходного вала, кроме того, введена третья шестерня, неподвижная относительно первых двух, второй неподвижный корпус с цевками, размещенные зеркально, соответственно, первой шестерне и первому неподвижному корпусу относительно плоскости, проходящей через вторую шестерню и перпендикулярной оси вращения входного вала, причем число зубьев третьей шестерни и число цевок второго неподвижного корпуса равны соответственно числу зубьев первой шестерни и числу цевок первого неподвижного корпуса, два подшипника входного вала и два подшипника выходного вала размещены по обе стороны указанной плоскости.A planetary gearbox containing an input shaft placed on bearings, a satellite in which two gears are fixed relative to each other have a different number of teeth, a first body, an output shaft placed on bearings, characterized in that an eccentric is placed on the input shaft on which the satellite is located , the gear teeth are made in the form of a cycloid, in the first stationary housing and the output shaft are placed the coils, the first gear of the satellite engages with the coils of the first stationary housing, the second gear of the satellite enters An adhesion to the output shaft shafts, in addition, a third gear is fixed, fixed with respect to the first two, a second fixed body with a bit, mirrored respectively to the first gear and the first fixed case relative to the plane passing through the second gear and perpendicular to the axis of rotation of the input shaft, the number of teeth of the third gear and the number of zippers of the second stationary body are equal respectively to the number of teeth of the first gear and the number of zippers of the first stationary case; two bearings are input la and two output shaft bearing arranged on each side of said plane.
RU2018129010A 2018-08-07 2018-08-07 Planetary reduction gear RU2694003C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018129010A RU2694003C1 (en) 2018-08-07 2018-08-07 Planetary reduction gear

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018129010A RU2694003C1 (en) 2018-08-07 2018-08-07 Planetary reduction gear

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2694003C1 true RU2694003C1 (en) 2019-07-08

Family

ID=67252125

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018129010A RU2694003C1 (en) 2018-08-07 2018-08-07 Planetary reduction gear

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2694003C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4896567A (en) * 1987-07-18 1990-01-30 Hunan Research Inst. Of Machinery Planetary transmission mechanism and device of involute gears with complex minor tooth difference
RU2036354C1 (en) * 1990-09-17 1995-05-27 Руслан Михайлович Игнатищев Sinusoidal eccentric gear
RU2491454C1 (en) * 2012-04-09 2013-08-27 Николай Валерьевич Крылов Planetary pin drive
RU2580598C2 (en) * 2014-05-27 2016-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Backlash-free planetary-lantern gear

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4896567A (en) * 1987-07-18 1990-01-30 Hunan Research Inst. Of Machinery Planetary transmission mechanism and device of involute gears with complex minor tooth difference
RU2036354C1 (en) * 1990-09-17 1995-05-27 Руслан Михайлович Игнатищев Sinusoidal eccentric gear
RU2491454C1 (en) * 2012-04-09 2013-08-27 Николай Валерьевич Крылов Planetary pin drive
RU2580598C2 (en) * 2014-05-27 2016-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Backlash-free planetary-lantern gear

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10948048B2 (en) Thickness-variable transmission structure for robot joint
TWI572788B (en) Speed-reduction transmission bearing
WO2018103160A1 (en) Cycloidal-pin wheel speed reducer
CN104074930B (en) A kind of coaxial single input homonymy dual output cycloidal reducer
WO2021189675A1 (en) Parallel-drive joint used for super-dynamic bionic robot, and robot
RU2694003C1 (en) Planetary reduction gear
RU2693752C1 (en) Planetary reduction gear
RU2714990C1 (en) Planetary reduction gear
EA201001210A1 (en) TWO-SPEED PLANETARY-GIANT REDUCER
RU2733447C1 (en) Two-stage cycloidal reducer
CN214534301U (en) External meshing planetary gear mechanism with high transmission efficiency
RU2423634C1 (en) Cage-less planetary gear
TWM547618U (en) A miniature differential harmonic reducer
RU2528236C1 (en) Planetary differential reduction gearbox
CN108044645B (en) Variable-thickness robot joint transmission structure
CN109190214B (en) Planetary gear transmission mechanism and design method thereof
RU2677952C1 (en) Planetary mechanism and planetary transmission based thereon
CN112833146A (en) External meshing planetary gear mechanism with high transmission efficiency
JPS62101943A (en) Reducer
RU213040U1 (en) Two stage gearbox
RU118381U1 (en) PLANETARY REDUCTOR
RU2535369C1 (en) Double cycloidal gear reducer
WO2019200899A1 (en) Novel planetary gear reducer
RU2706764C1 (en) Double-flow reduction gear
RU2813377C1 (en) Planetary gear