RU2712714C1 - Planetary gear with controlled gear ratio - Google Patents

Planetary gear with controlled gear ratio Download PDF

Info

Publication number
RU2712714C1
RU2712714C1 RU2019119942A RU2019119942A RU2712714C1 RU 2712714 C1 RU2712714 C1 RU 2712714C1 RU 2019119942 A RU2019119942 A RU 2019119942A RU 2019119942 A RU2019119942 A RU 2019119942A RU 2712714 C1 RU2712714 C1 RU 2712714C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
satellite
hinge
gear
output shaft
axis
Prior art date
Application number
RU2019119942A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Вениаминович Биянов
Original Assignee
Олег Вениаминович Биянов
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 Олег Вениаминович Биянов filed Critical Олег Вениаминович Биянов
Priority to RU2019119942A priority Critical patent/RU2712714C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2712714C1 publication Critical patent/RU2712714C1/en
Priority to PCT/RU2020/000262 priority patent/WO2020263124A1/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
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • 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
    • F16H35/00—Gearings or mechanisms with other special functional features
    • F16H35/02—Gearings or mechanisms with other special functional features for conveying rotary motion with cyclically varying velocity ratio

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Friction Gearing (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to machine building, particularly, to mechanisms intended for transfer of rotation with controlled gear ratio, and can be used in transmissions of various machines for both transport and process purposes. Planetary gear includes housing 1, hinge 2 with two degrees of freedom, output shaft 3 connected to driven link of hinge 2, input shaft 4 connected with carrier 5, which, in its turn, is connected with satellite gear 6. Satellite 6 is rigidly connected to the driving link of hinge 2, and output shaft 3 is connected to the driven link of same hinge 2. Center of mass of satellite 6 is fixed and formed by coinciding with center of hinge 2, geometrical axis 7 of satellite 6 is inclined relative to axis of output shaft 3 by alternating nutation angle θ, carrier 5 with satellite 6 are installed with possibility of performing regular precession movement relative to fixed center of hinge 2. Axis of precession is axis of output shaft 3, and kinematic connection of pinion 6 with housing 1 is configured to eliminate rotation of satellite 6 relative to its geometric axis of rotation 7, for example, in the form of a gear bevel gear using, in particular, a forging engagement or in the form of a friction gear.
EFFECT: provides increased load transfer capacity.
5 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к механизмам, предназначенным для передачи вращения с регулируемым передаточным отношением, и может найти применение в трансмиссиях различных машин как транспортного, так и технологического назначения.The invention relates to the field of engineering, in particular to mechanisms for transmitting rotation with an adjustable gear ratio, and can find application in the transmissions of various machines of both transport and technological purposes.

Известна планетарная зубчатая передача, содержащая корпус, закрепленное на корпусе центральное колесо с внутренним зацеплением, центральное колесо с внешним зацеплением, водило, а также совершающие плоско-параллельное движение сателлиты, входной и выходной валы, связанные с центральным зубчатым колесом с внешним зацеплением и с водилом соответственно (см. Планетарные передачи. Справочник. Под ред. докторов техн. наук В.Н. Кудрявцева и Ю.Н. Кирдяшева. Л., «Машиностроение» (Ленингр. отд-ние), 1977 г., стр. 10, рис. 1.2).Known planetary gear transmission, comprising a housing mounted on the housing of the Central wheel with internal gearing, the Central wheel with external gearing, carrier, as well as performing plane-parallel movement of the satellite, input and output shafts associated with the Central gear wheel with external gearing and with the carrier respectively (see Planetary gears. Handbook. Edited by doctors of technical sciences V.N. Kudryavtsev and Yu.N. Kirdyashev. L., "Mechanical Engineering" (Leningrad branch), 1977, p. 10, fig. 1.2).

Недостатком этой передачи является невозможность регулирования частоты вращения выходного вала при неизменной частоте вращения входного вала.The disadvantage of this transmission is the inability to control the speed of the output shaft with a constant speed of the input shaft.

Известны фрикционные вариаторы скорости, позволяющие бесступенчато изменять передаточное отношение механизма (см. Пронин Б.А., Ревков Г.А. «Бесступенчатые клиноременные и фрикционные передачи», 2-е издание, М.: Машиностроение, 1967 г., стр. 179, 183).Friction speed variators are known that allow steplessly changing the gear ratio of a mechanism (see Pronin B.A., Revkov G.A. "Stepless V-belt and friction gears", 2nd edition, Moscow: Mashinostroenie, 1967, p. 179) , 183).

Недостатками фрикционного вариатора являются относительно низкая нагрузочная способность, ограниченный диапазон регулирования передаточного отношения и коэффициент полезного действия (КПД) меньший, чем КПД зубчатых передач с аналогичным передаточным отношением.The disadvantages of the friction variator are relatively low load capacity, a limited range of gear ratio regulation and a coefficient of efficiency (COP) less than the efficiency of gears with a similar gear ratio.

Известны редукторы, содержащие несколько зубчатых передач с неподвижными осями колес (см. Автомобили: Конструкция, конструирование и расчет. Трансмиссия. Под ред. А.И. Гришкевича. - Мн.: Высш. шк., 1985 г., стр. 74) или несколько планетарных рядов (см. Планетарные передачи. Справочник. Под ред. докторов техн. наук В.Н. Кудрявцева и Ю.Н. Кирдяшева. Л., «Машиностроение» (Ленингр. отд.), 1977 г., стр. 16), вместе позволяющие расширить диапазон изменения передаточного отношения механизма с сохранением высокой нагрузочной способности и к.п.д.Known gearboxes containing several gears with fixed axles of the wheels (see. Cars: Design, construction and calculation. Transmission. Edited by A. I. Grishkevich. - Mn .: Higher school., 1985, p. 74) or several planetary gears (see. Planetary gears. Handbook. Edited by doctors of technical sciences V.N. Kudryavtsev and Yu.N. Kirdyashev. L., "Mechanical Engineering" (Leningrad. Dep.), 1977, p. 16), together allowing to expand the range of changes in the gear ratio of the mechanism while maintaining high load capacity and efficiency

Общим недостатком таких редукторов является сложность конструкции и при этом недостаточно широкий диапазон регулирования передаточного отношения механизма, что приводит к использованию в транспортных машинах главных передач с различными передаточными отношениями, в зависимости от условий эксплуатации машины, что сокращает набор функциональных свойств конкретной машины.A common drawback of such gearboxes is the design complexity and the insufficiently wide range of gear ratio control, which leads to the use of main gears with different gear ratios in transport vehicles, depending on the operating conditions of the machine, which reduces the set of functional properties of a particular machine.

Известна планетарная зубчатая передача (авторское свидетельство SU 1059329 А, публ.07.12.1983 г.), содержащая корпус, центральное колесо, связанное с выходным валом, водило с двухвенцовыми сателлитами, связанное с входным валом, гибкое звено изменяемого диаметра, и регулирующие устройства. Зубчатая передача снабжена размещенными на водиле натяжными элементами и установленными в корпусе с возможностью радиального перемещения ползунами, один из венцов сателлита выполнен в виде звездочки, а гибкое звено выполнено в виде цепей, имеющих каждая запасный участок, взаимодействующий с регулирующей звездочкой, и рабочий участок, взаимодействующий со звездочкой сателлита и натяжным элементом.Known planetary gear transmission (copyright certificate SU 1059329 A, publ. 12/07/1983), comprising a housing, a central wheel connected to the output shaft, a carrier with two-crown satellites connected to the input shaft, a flexible link of variable diameter, and control devices. The gear transmission is equipped with tensioning elements located on the carrier and mounted in the housing with the possibility of radial movement of the sliders, one of the satellite crowns is made in the form of an asterisk, and the flexible link is made in the form of chains having each spare section interacting with the adjusting sprocket and a working section interacting with satellite sprocket and tensioning element.

К недостаткам этой передачи относятся большие динамические нагрузки, вызываемые поступательным движением управляющих звездочек с частотой, равной частоте вращения входного вала, что ограничивает применение передач на быстроходных машинах. Кроме того, неочевидно свойство изменяемого передаточного числа механизма, так как положение сателлитов на водиле неизменно и центры звездочек сателлитов проходят за один оборот водила всегда одно и то же расстояние, а значит одно и то же количество шагов цепи, независимо от регулируемой длины цепи. Следовательно, угловая скорость сателлитов постоянна, угловая скорость выходного звена постоянна.The disadvantages of this transmission include large dynamic loads caused by the translational movement of the control sprockets with a frequency equal to the input shaft speed, which limits the use of gears on high-speed cars. In addition, the property of a variable gear ratio of the mechanism is not obvious, since the position of the satellites on the carrier is unchanged and the centers of the satellite sprockets travel for one revolution of the carrier always the same distance, which means the same number of chain steps, regardless of the adjustable chain length. Therefore, the angular velocity of the satellites is constant, the angular velocity of the output link is constant.

Наиболее близкой по технической сути к заявляемому решению является планетарная передача, состоящая из корпуса, одного неподвижного центрального колеса, водила с сателлитом и выходного вала, соосного с главной осью передачи, крутящий момент на который передается от сателлита посредством карданного вала (см. Планетарные передачи. Справочник. Под ред. докторов техн. наук В.Н. Кудрявцева и Ю.Н. Кирдяшева. Л., «Машиностроение» (Ленингр. отд-ние), 1977 г., стр. 12, рис. 1.6.) (прототип).The closest in technical essence to the claimed solution is a planetary gear consisting of a housing, one fixed central wheel, a carrier with a satellite and an output shaft, coaxial with the main axis of the transmission, the torque to which is transmitted from the satellite by means of a driveshaft (see Planetary gears. Reference book, edited by Doctors of Engineering Sciences VN Kudryavtsev and Yu.N. Kirdyashev. L., “Mechanical Engineering” (Leningrad Department), 1977, p. 12, Fig. 1.6.) (Prototype )

Технической проблемой этой передачи являются значительные динамические нагрузки, а также невозможность регулирования частоты вращения выходного вала при неизменной частоте вращения входного вала.The technical problem of this transmission is significant dynamic loads, as well as the inability to control the speed of the output shaft with a constant speed of the input shaft.

Указанная техническая проблема в планетарной передаче с регулируемым передаточным отношением, содержащей корпус, шарнир с двумя степенями свободы, выходной вал, связанный с ведомым звеном шарнира, входной вал, связанный с водилом и водило, связанное с сателлитом, решается тем, что сателлит неподвижно соединен с ведущим звеном шарнира, а выходной вал связан с ведомым звеном того же шарнира, при этом центр масс сателлита неподвижен и сформирован совпадающим с центром шарнира, геометрическая ось сателлита наклонена по отношению к оси выходного вала на переменный угол нутации, водило с сателлитом установлены с возможностью выполнения движения регулярной прецессии относительно неподвижного центра шарнира, где осью прецессии принята ось выходного вала, а кинематическая связь сателлита с корпусом выполнена с возможностью исключения вращения сателлита относительно его геометрической оси вращения.The indicated technical problem in a planetary gear with an adjustable gear ratio, comprising a housing, a hinge with two degrees of freedom, an output shaft connected to the driven link of the hinge, an input shaft connected to a carrier and a carrier connected to a satellite, is solved by the fact that the satellite is fixedly connected to the joint link of the hinge, and the output shaft is connected to the driven link of the same hinge, while the center of mass of the satellite is fixed and formed coincident with the center of the hinge, the geometric axis of the satellite is inclined with respect to the axis of the outlet of the shaft at a variable angle of nutation, the carrier with the satellite is installed with the ability to perform regular precession movement relative to the fixed center of the hinge, where the axis of the output shaft is adopted by the precession axis, and the kinematic connection of the satellite with the housing is made with the possibility of eliminating the rotation of the satellite relative to its geometric axis of rotation.

Кинематическая связь сателлита с корпусом может быть выполнена в виде зубчатой конической передачи, образованной сателлитом и центральным зубчатым колесом, вершины делительных конусов которых выполнены совпадающими с центром шарнира, а угол делительного конуса сателлита постоянен и равен 180°. При этом число зубьев и угол делительного конуса неподвижного центрального конического зубчатого колеса выполнены переменными, а радиус основания делительного конуса неподвижного центрального конического зубчатого колеса равен проекции на него радиуса основания делительного конуса сателлита.The kinematic connection of the satellite with the housing can be made in the form of a bevel gear formed by the satellite and the central gear wheel, the vertices of the dividing cones of which are made coinciding with the center of the hinge, and the angle of the dividing cone of the satellite is constant and equal to 180 °. The number of teeth and the angle of the dividing cone of the fixed central bevel gear are variable, and the radius of the base of the dividing cone of the fixed central bevel gear is the projection of the radius of the base of the dividing cone of the satellite onto it.

В другом варианте исполнения кинематическая связь сателлита с корпусом может быть выполнена в виде фрикционной передачи. Фрикционная передача предпочтительно образована комплектом дисков, свободно вращающихся относительно их осей, жестко закрепленных на сателлите и расположенных по касательным к одной окружности с центром, совпадающим с центром шарнира, при этом диски поджаты к сферической внутренней поверхности корпуса, например, гидроцилиндрами, попарно связывающими между собой противоположно расположенные диски.In another embodiment, the kinematic connection of the satellite with the housing can be made in the form of a friction gear. The friction gear is preferably formed by a set of discs that rotate freely relative to their axes, rigidly mounted on the satellite and located tangentially to one circle with a center coinciding with the center of the hinge, while the discs are pressed against the spherical inner surface of the housing, for example, by hydraulic cylinders pairwise interconnected opposite discs.

Техническим результатом изобретения является разработка планетарной передачи с возможностью изменения частоты вращения выходного вала от нуля при постоянной частоте вращения входного вала с сохранением высоких к.п.д. и нагрузочной способности передачи на уровне, характерном для планетарных зубчатых или фрикционных передач.The technical result of the invention is the development of a planetary gear with the ability to change the speed of the output shaft from zero at a constant speed of the input shaft while maintaining high efficiency and transmission load at a level characteristic of planetary gears or friction gears.

Изобретение поясняется следующими рисунками.The invention is illustrated by the following figures.

На фиг. 1 представлена схема планетарной передачи с регулируемым передаточным отношением, где кинематическая связь сателлита с корпусом представляет собой зубчатую передачу, при этом элементы передачи изображены в крайних положениях регулирования передаточного отношения и одном промежуточном.In FIG. 1 is a diagram of a planetary gear with an adjustable gear ratio, where the kinematic connection of the satellite with the housing is a gear transmission, while the transmission elements are shown in extreme positions of gear ratio regulation and one intermediate.

На фиг. 2 изображена схема, иллюстрирующая зависимость передаточного отношения от угла нутации.In FIG. 2 is a diagram illustrating the dependence of the gear ratio on the angle of nutation.

На фиг. 3а и 3б показана с разных сторон схема расположения цевок, образующих центральное зубчатое колесо в положении, когда минимально количество зубьев, участвующих в передаче момента.In FIG. 3a and 3b show on different sides the arrangement of the spindles forming the central gear in the position when the minimum number of teeth involved in the transmission of torque.

На фиг. 4 приведена схема планетарной передачи с регулируемым передаточным отношением, где кинематическая связь сателлита с корпусом представляет собой фрикционную передачу.In FIG. 4 is a diagram of a planetary gear with an adjustable gear ratio, where the kinematic connection of the satellite with the housing is a friction gear.

Планетарная передача содержит корпус 1, шарнир 2 с двумя степенями свободы, например, шарнир Кардана-Гука или Шарнир Равных Угловых Скоростей, выходной вал 3, связанный с ведомым звеном шарнира 2, входной вал 4, связанный с водилом 5, которое, в свою очередь, связано с сателлитом 6. При этом сателлит 6 жестко связан с ведущим звеном шарнира 2, а выходной вал 3 связан с ведомым звеном того же шарнира 2. Центр масс сателлита 6 неподвижен и сформирован совпадающим с центром шарнира 2, геометрическая ось 7 сателлита 6 наклонена по отношению к оси выходного вала 3 на переменный угол нутации θ, водило 5 с сателлитом 6 установлены с возможностью выполнения движения регулярной прецессии относительно неподвижного центра шарнира 2. Осью прецессии принята ось выходного вала 3, а кинематическая связь сателлита 6 с корпусом 1 выполнена с возможностью исключения вращения сателлита 6 относительно его геометрической оси вращения 7, например, в виде зубчатой конической передачи с использованием, в частности, цевочного зацепления. Для этого сателлит 6 снабжен зубчатым венцом и входит в зацепление с неподвижным центральным зубчатым колесом 8, закрепленным на корпусе 1 и образуемым комплектом отдельных цевок 9, количество которых в составе центрального колеса может изменяться.The planetary gear contains a housing 1, a hinge 2 with two degrees of freedom, for example, a Cardan-Hook hinge or a Hinge of Equal Angular Velocities, an output shaft 3, connected to the driven link of the hinge 2, an input shaft 4, connected to the carrier 5, which, in turn is connected with the satellite 6. In this case, the satellite 6 is rigidly connected with the leading link of the hinge 2, and the output shaft 3 is connected with the driven link of the same hinge 2. The center of mass of the satellite 6 is fixed and is formed coinciding with the center of the hinge 2, the geometric axis 7 of the satellite 6 is tilted in relation to the axis of the output Ala 3 at a variable angle of nutation θ, carrier 5 with satellite 6 are installed with the possibility of performing a regular precession movement relative to the fixed center of the hinge 2. The axis of the precession is the axis of the output shaft 3, and the kinematic connection of the satellite 6 with the housing 1 is configured to exclude the rotation of the satellite 6 relative to its geometric axis of rotation 7, for example, in the form of a bevel gear using, in particular, pinion gearing. To do this, the satellite 6 is equipped with a ring gear and engages with a fixed central gear wheel 8, mounted on the housing 1 and formed by a set of individual lugs 9, the number of which in the composition of the central wheel can vary.

Следует отметить, что вышеупомянутые варианты осуществления иллюстрируют, а не ограничивают изобретение, и что специалисты в данной области техники будут способны разработать множество альтернативных вариантов осуществления без отступления от объема приложенной формулы изобретения. Сам по себе тот факт, что определенные критерии перечислены во взаимно различных зависимых пунктах формулы изобретения, не указывает, что комбинация этих критериев не может быть использована для получения положительного эффекта.It should be noted that the above embodiments illustrate, but not limit, the invention, and that those skilled in the art will be able to develop many alternative embodiments without departing from the scope of the attached claims. The mere fact that certain criteria are listed in mutually different dependent claims does not indicate that a combination of these criteria cannot be used to produce a beneficial effect.

Планетарная передача работает следующим образом.The planetary gear operates as follows.

Вращаясь, входной вал 4 приводит в движение водило 5. Водило 5 с сателлитом 6 совершают движение регулярной прецессии около неподвижной точки, а именно - точки О пересечения оси 7 сателлита 6 и основной оси передачи, совпадающей с осью выходного вала 3. При этом сателлит 6 входит в зацепление с центральным зубчатым колесом 8. Таким образом, в процессе работы сателлит 6 своим делительным конусом с углом конуса 180° обкатывается без скольжения по поверхности делительного конуса неподвижного центрального конического зубчатого колеса 8. Когда угол θ наклона оси 7 сателлита 6 к оси выходного вала 3 - угол нутации - не равен нулю, плоскость сателлита 6 наклонена к плоскости неподвижного колеса 8, диаметр основания делительного конуса колеса 8 меньше, чем диаметр основания делительного конуса сателлита 6. Тогда длина окружности основания конуса колеса 8 меньше, чем длина окружности основания конуса сателлита 6 и сателлит 6, начав движение из некоторого положения и совершив с водилом 5 один оборот прецессии относительно оси выходного вала 3, коснется колеса 8 не исходной точкой А (см. фиг. 2), но некоторой другой - А1, ограничивающей дугу на периметре сателлита 6 от точки А, длина дуги при этом равна длине окружности основания конуса колеса 8. Таким образом, сателлит 6 повернется относительно неподвижного центрального колеса 8 и основной оси передачи на некоторый угол, равный углу сектора А1OА сателлита 6. Этот поворот сателлита 6 передается выходному валу 3 посредством шарнира 2. Чем больше угол нутации θ водила 5 и сателлита 6, тем больше угол поворота выходного вала 3 за один оборот входного вала 4. Если угол нутации равен нулю, то угол делительного конуса центрального колеса 8 равен 180° в этом положении число его зубьев 9 равно числу зубьев сателлита 6, сателлит 6 неподвижен при вращении входного вала 4, каждый зуб сателлита 6 находится в зацеплении с соответствующим ему зубом неподвижного центрального колеса 8.Rotating, the input shaft 4 drives the carrier 5. The carrier 5 with satellite 6 performs a regular precession movement near a fixed point, namely, the point О of the intersection of axis 7 of satellite 6 and the main transmission axis, which coincides with the axis of output shaft 3. At the same time, satellite 6 engages with the central gear 8. Thus, during operation, the satellite 6 with its pitch cone with a cone angle of 180 ° is run without sliding over the surface of the pitch cone of the stationary central bevel gear 8. When the angle θ n the inclination of axis 6 of satellite 6 to the axis of the output shaft 3 — the nutation angle is not equal to zero, the plane of satellite 6 is inclined to the plane of the stationary wheel 8, the diameter of the base of the pitch cone of the wheel 8 is less than the diameter of the base of the pitch cone of the satellite 6. Then the circumference of the base of the wheel cone 8 is less than the circumference of the base of the cone of satellite 6 and satellite 6, starting from a certain position and having performed with carrier 5 one revolution of the precession relative to the axis of output shaft 3, touches wheel 8 with a non-starting point A (see FIG. 2), but some other - A1, limiting the arc on the perimeter of satellite 6 from point A, the length of the arc is equal to the circumference of the base of the cone of the wheel 8. Thus, the satellite 6 will rotate relative to the stationary central wheel 8 and the main axis of the transmission, equal to the angle of the A1OA sector of satellite 6. This rotation of satellite 6 is transmitted to the output shaft 3 via a hinge 2. The larger the nutation angle θ of carrier 5 and satellite 6, the greater the angle of rotation of output shaft 3 for one revolution of input shaft 4. If the nutation angle is zero, then ugo l of the dividing cone of the central wheel 8 is equal to 180 ° in this position, the number of its teeth 9 is equal to the number of teeth of the satellite 6, the satellite 6 is stationary when the input shaft 4 is rotated, each tooth of the satellite 6 is meshed with the corresponding tooth of the fixed central wheel 8.

При увеличении угла нутации θ водила 5 и сателлита 6 от нуля, уменьшается число зубьев 9 центрального колеса 8 и угол его делительного конуса. Причем, каждому числу зубьев 9 колеса 8 соответствует строго определенный угол его делительного конуса и строго определенный угол θ нутации сателлита 6. Зацепление центрального колеса 8 и сателлита 6 может быть, в частности, цевочным.With an increase in the nutation angle θ of carrier 5 and satellite 6 from zero, the number of teeth 9 of the central wheel 8 and the angle of its dividing cone decrease. Moreover, to each number of teeth 9 of the wheel 8 there corresponds a strictly defined angle of its dividing cone and a strictly defined angle θ of the nutation of the satellite 6. The engagement of the central wheel 8 and satellite 6 can be, in particular, pin-shaped.

Угловая скорость выходного вала 3 механизма связана с угловой скоростью входного вала 4 зависимостью:The angular velocity of the output shaft 3 of the mechanism is associated with the angular velocity of the input shaft 4 by the dependence:

ω3=ω4×(l-cosθ), где:ω 3 = ω 4 × (l-cosθ), where:

ω4 - угловая скорость входного вала; ω 4 is the angular velocity of the input shaft;

ω3 - угловая скорость выходного вала;ω 3 - the angular velocity of the output shaft;

θ - угол нутации.θ is the angle of nutation.

Передаточное отношение i механизма: i=1/(1-cosθ).Gear ratio i of the mechanism: i = 1 / (1-cosθ).

Предлагаемая планетарная передача может быть исполнена как планетарный фрикционный вариатор. На фиг. 4 изображена принципиальная кинематическая схема фрикционного вариатора, частота вращения выходного вала 3 которого изменяется от нуля, отличающегося от планетарной передачи с кинематической связью сателлита с корпусом в виде зубчатой передачи тем, что кинематическая связь сателлита с корпусом выполнена в виде фрикционной передачи. Фрикционная передача представляет собой комплект дисков 10, свободно вращающихся относительно их осей, которые жестко закреплены на сателлите 6 и расположены по касательным к одной окружности с центром, совпадающим с центром шарнира 2, при этом диски 10 поджимаются к сферической внутренней поверхности корпуса 1 с помощью, например, гидроцилиндров, попарно связывающих между собой противоположно расположенные диски 10.The proposed planetary gear can be performed as a planetary friction variator. In FIG. 4 shows a schematic kinematic diagram of a friction variator, the output shaft 3 rotational speed of which varies from zero, which differs from a planetary gear with a kinematic coupling of the satellite with the housing in the form of a gear transmission in that the kinematic connection of the satellite with the housing is made in the form of a friction gear. The friction gear is a set of disks 10 that rotate freely relative to their axes, which are rigidly fixed to the satellite 6 and are tangent to one circle with a center coinciding with the center of the hinge 2, while the disks 10 are pressed against the spherical inner surface of the housing 1 with, for example, hydraulic cylinders pairwise interconnected oppositely located disks 10.

Claims (5)

1. Планетарная передача с регулируемым передаточным отношением, содержащая корпус, шарнир с двумя степенями свободы, выходной вал, связанный с ведомым звеном шарнира, входной вал, связанный с водилом, и водило, связанное с сателлитом, отличающаяся тем, что сателлит неподвижно соединен с ведущим звеном шарнира, а выходной вал связан с ведомым звеном того же шарнира, при этом центр масс сателлита неподвижен и сформирован совпадающим с центром шарнира, геометрическая ось сателлита наклонена по отношению к оси выходного вала на переменный угол нутации, водило с сателлитом установлены с возможностью выполнения движения регулярной прецессии относительно неподвижного центра шарнира, где осью прецессии принята ось выходного вала, а кинематическая связь сателлита с корпусом выполнена с возможностью исключения вращения сателлита относительно его геометрической оси вращения.1. Planetary gear with an adjustable gear ratio, comprising a housing, a hinge with two degrees of freedom, an output shaft connected to a driven link of the hinge, an input shaft connected to a carrier, and a carrier connected to a satellite, characterized in that the satellite is fixedly connected to the master hinge link, and the output shaft is connected to the driven link of the same hinge, while the center of mass of the satellite is stationary and formed coincident with the center of the hinge, the geometric axis of the satellite is inclined with respect to the axis of the output shaft by a variable angle nutations, the carrier and the satellite are installed with the possibility of performing a regular precession movement relative to the fixed center of the hinge, where the axis of the output shaft is adopted by the precession axis, and the kinematic connection of the satellite with the housing is made with the possibility of eliminating the rotation of the satellite relative to its geometric axis of rotation. 2. Планетарная передача по п. 1, отличающаяся тем, что кинематическая связь сателлита с корпусом выполнена в виде зубчатой конической передачи, образованной сателлитом и центральным зубчатым колесом, вершины делительных конусов которых выполнены совпадающими с центром шарнира, а угол делительного конуса сателлита постоянен и равен 180°.2. The planetary gear according to claim 1, characterized in that the kinematic connection of the satellite with the housing is made in the form of a bevel gear formed by a satellite and a central gear, the vertices of the pitch cones of which are made coincident with the center of the hinge, and the angle of the pitch of the satellite cone is constant and equal to 180 °. 3. Планетарная передача по п. 2, отличающаяся тем, что число зубьев и угол делительного конуса неподвижного центрального конического зубчатого колеса выполнены переменными, а радиус основания делительного конуса неподвижного центрального конического зубчатого колеса равен проекции на него радиуса основания делительного конуса сателлита.3. The planetary gear according to claim 2, characterized in that the number of teeth and the angle of the pitch cone of the fixed central bevel gear are variable, and the radius of the base of the pitch cone of the stationary central bevel gear is the projection of the radius of the base of the pitch of the satellite cone onto it. 4. Планетарная передача по п. 1, отличающаяся тем, что кинематическая связь сателлита с корпусом выполнена в виде фрикционной передачи.4. The planetary gear according to claim 1, characterized in that the kinematic connection of the satellite with the housing is made in the form of a friction gear. 5. Планетарная передача по п. 4, отличающаяся тем, что фрикционная передача образована комплектом дисков, свободно вращающихся относительно их осей, жестко закрепленных на сателлите и расположенных по касательным к одной окружности с центром, совпадающим с центром шарнира, при этом диски поджаты к сферической внутренней поверхности корпуса гидроцилиндрами, попарно связывающими между собой противоположно расположенные диски.5. The planetary gear according to claim 4, characterized in that the friction gear is formed by a set of disks that rotate freely relative to their axes, rigidly mounted on the satellite and located tangentially to one circle with a center coinciding with the center of the hinge, while the disks are pressed against a spherical the inner surface of the housing with hydraulic cylinders pairwise interconnected oppositely located disks.
RU2019119942A 2019-06-25 2019-06-25 Planetary gear with controlled gear ratio RU2712714C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019119942A RU2712714C1 (en) 2019-06-25 2019-06-25 Planetary gear with controlled gear ratio
PCT/RU2020/000262 WO2020263124A1 (en) 2019-06-25 2020-06-02 Planetary gear with variable gear ratio

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019119942A RU2712714C1 (en) 2019-06-25 2019-06-25 Planetary gear with controlled gear ratio

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2712714C1 true RU2712714C1 (en) 2020-01-30

Family

ID=69624942

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019119942A RU2712714C1 (en) 2019-06-25 2019-06-25 Planetary gear with controlled gear ratio

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2712714C1 (en)
WO (1) WO2020263124A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1059329A1 (en) * 1980-12-11 1983-12-07 Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола Planetary transmission with controlled transmission ratio
US4981051A (en) * 1987-03-27 1991-01-01 Leningradsky Institut Informatiki I Avtomatizatsii Planetary precession speed changing device
US20020173403A1 (en) * 2001-04-19 2002-11-21 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Speed change control method and speed change controller
RU2382917C2 (en) * 2004-06-07 2010-02-27 Торотрак (Дивелопмент) Лимитед Device for infinitely variable control of reduction ratio (variator)

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1059329A1 (en) * 1980-12-11 1983-12-07 Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола Planetary transmission with controlled transmission ratio
US4981051A (en) * 1987-03-27 1991-01-01 Leningradsky Institut Informatiki I Avtomatizatsii Planetary precession speed changing device
US20020173403A1 (en) * 2001-04-19 2002-11-21 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Speed change control method and speed change controller
RU2382917C2 (en) * 2004-06-07 2010-02-27 Торотрак (Дивелопмент) Лимитед Device for infinitely variable control of reduction ratio (variator)

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020263124A1 (en) 2020-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8292772B2 (en) Continuously variable toroidal transmission
US20160131235A1 (en) 3-mode front wheel drive and rear wheel drive continuously variable planetary transmission
WO2016094254A1 (en) 3-mode front wheel drive and rear wheel drive continuously variable planetary transmission
US3385135A (en) Mechanical reduction gear system
US7273433B1 (en) Continuously variable transmission
RU2712714C1 (en) Planetary gear with controlled gear ratio
GB1479765A (en) Transmission device
US9970521B1 (en) Infinitely variable transmission
US20050221937A1 (en) Transmission unit provided with a swash plate (variants) and differential speed converter (variants) based thereon
JPS62288749A (en) Gear drive having gear ratio variable in stepless manner
US4567789A (en) Method and apparatus for changing speed using a differential band
US3442158A (en) Stepless variable transmission
WO1982001043A1 (en) Motion transmitting devices
GB2085994A (en) Device for Transmitting Rotary Motion at Changed Speed
US5797822A (en) Infinitely variable rotary drive transmission system
US2431494A (en) Variable-speed transmission
JP2013108588A (en) Continuously variable transmission
RU2652600C1 (en) Mechanical gear speed variator of planetary type with constant movement and smooth change of gearing
US20180119810A1 (en) Symmetric Infinitely Variable Transmission Having A Ball-Type Continuously Variable Transmission
RU2398146C2 (en) Procedure for stepless change of speed of mecanical gear and geared variator
US1024742A (en) Power-transmission mechanism.
RU2763619C1 (en) Base variator of wide-range transmission
SU309181A1 (en) PLANETARY CLOSED SPEED VARIATOR
SU1019147A1 (en) Adjustable gearing
RU2263240C2 (en) Vibratory mechanism for high-torque variable-speed drive