RU2725577C2 - Planetary gear - Google Patents

Planetary gear Download PDF

Info

Publication number
RU2725577C2
RU2725577C2 RU2018141688A RU2018141688A RU2725577C2 RU 2725577 C2 RU2725577 C2 RU 2725577C2 RU 2018141688 A RU2018141688 A RU 2018141688A RU 2018141688 A RU2018141688 A RU 2018141688A RU 2725577 C2 RU2725577 C2 RU 2725577C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sun gear
speed shaft
planetary gear
central wheel
internal teeth
Prior art date
Application number
RU2018141688A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2018141688A (en
RU2018141688A3 (en
Inventor
Валерий Павлович Грахов
Федор Иванович Плеханов
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова"
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 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова"
Priority to RU2018141688A priority Critical patent/RU2725577C2/en
Publication of RU2018141688A publication Critical patent/RU2018141688A/en
Publication of RU2018141688A3 publication Critical patent/RU2018141688A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2725577C2 publication Critical patent/RU2725577C2/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

Landscapes

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

Abstract

FIELD: technological processes.SUBSTANCE: invention relates to gearing. Planetary gear includes central wheel with internal teeth, carrier, satellites, installed by means of bearings on axles, which are cantilever installed in carrier, sun gear connected with high-speed shaft by means of self-setting mechanism. Central wheel with internal teeth is made with annular grooves on outer surface of rim with depth equal to thickness of rim, and self-alignment mechanism of sun gear is made in form of short rollers located with clearance simultaneously in cylindrical slots of high-speed shaft and sun gear at its end, and deformed aligning rollers arranged in high-speed shaft cylindrical grooves and mating with sun gear internal cylindrical surface. At that, deformable aligning rollers can be made of any malleable material, for example, from rubber or silicone.EFFECT: higher loading capacity of planetary gear.3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к зубчатым передачам для сообщения вращательного движения с зубчатыми колесами, совершающими планетарное движение с центральной осью передачи, лежащей внутри основной окружности планетарного колеса, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства.The invention relates to gears for communicating rotational motion with gears making planetary motion with the central axis of the gear lying inside the main circumference of the planetary wheel, and can be used in all sectors of the economy.

Из уровня техники известна планетарная передача, содержащая водило, неподвижное центральное колесо с внутренними зубьями, сателлиты, каждый из которых установлен на один сферический подшипник, и самоустанавливающуюся солнечную шестерню, механизм самоустановки которой выполнен в виде двойной зубчатой муфты [1].The prior art planetary gear containing a carrier, a stationary central wheel with internal teeth, satellites, each of which is mounted on one spherical bearing, and a self-aligning sun gear, the self-alignment mechanism of which is made in the form of a double gear clutch [1].

Недостатком передачи является большой радиальный размер, так как при небольшом радиальном размере один сферический подшипник сателлита не обеспечивает требуемой нагрузочной способности механизма.The disadvantage of the transmission is the large radial size, since with a small radial size one spherical satellite bearing does not provide the required load capacity of the mechanism.

Известна конструкция планетарной передачи Д.И. Шаткуса, содержащая установленное на шлицевой вал самоустанавливающееся водило, неподвижное центральное колесо с внутренними зубьями, солнечную шестерню и сателлиты, выполненные со сферической внутренней поверхностью и установленные на сферические опоры [2].The known design of the planetary gear D.I. Shatkus containing a self-aligning carrier mounted on a splined shaft, a stationary central wheel with internal teeth, a sun gear and satellites made with a spherical inner surface and mounted on spherical bearings [2].

Ее недостатком является низкая технологичность из-за наличия сложных в изготовлении внутренней сферической поверхности на сателлите и внешней сферической поверхности на кольце подшипника сателлита.Its disadvantage is the low manufacturability due to the presence of difficult to manufacture the inner spherical surface on the satellite and the outer spherical surface on the ring of the bearing of the satellite.

Наиболее близкой к заявленному изобретению конструкцией планетарной передачи принятой в качестве прототипа признана планетарная передача, использующаяся в составе мотор-редуктора (Зубчатые и червячные передачи. Некоторые вопросы кинематики, динамики, расчета и производства. Под ред. д-ра техн. наук Н.И. Колчина. Л., «Машиностроение» (Ленингр. отд-ние), 1974, 352 с., с. 154, рис. 75), содержащая центральное колесо с внутренними зубьями, водило, сателлиты, посаженные посредством подшипников на оси, которые консольно установлены в водиле, и солнечную шестерню, соединенную с быстроходным валом посредством механизма самоустановки, выполненного в виде зубчатой муфты [3].The planetary gear design used as part of the geared motor (Gear and worm gears. Some issues of kinematics, dynamics, calculation and production. Edited by Dr. N.I. Kolchina. L., “Mechanical Engineering” (Leningrad branch), 1974, 352 pp., P. 154, Fig. 75), containing a central wheel with internal teeth, carrier, satellites, mounted by bearings on the axle, which cantilever mounted in the carrier, and the sun gear connected to the high-speed shaft by means of a self-locking mechanism made in the form of a gear clutch [3].

Недостатком передачи является ее низкая нагрузочная способность в результате неравномерного распределения нагрузки в зацеплениях колес из-за деформации кручения солнечной шестерни и прогиба консольных осей сателлитов.The disadvantage of the transmission is its low load capacity as a result of uneven load distribution in the gears of the wheels due to torsion deformation of the sun gear and deflection of the cantilever axes of the satellites.

Технической задачей изобретения, совпадающей с положительным результатом от его применения, является повышение нагрузочной способности планетарной передачи. Повышение нагрузочной способности планетарной передачи достигается за счет выполнения центрального колеса с внутренними зубьями с кольцевыми канавками на внешней поверхности обода, а механизма самоустановки солнечной шестерни - в виде коротких роликов, расположенных одновременно в цилиндрических пазах быстроходного вала и солнечной шестерни у ее торца, что обеспечивает компенсацию прогиба осей сателлитов деформацией солнечной шестерни и центрального колеса с внутренними зубьям, а следовательно, близкое к равномерному распределение нагрузки в зацеплениях колес.An object of the invention, which coincides with a positive result from its use, is to increase the loading capacity of a planetary gear. An increase in the loading capacity of the planetary gear is achieved through the implementation of the central wheel with internal teeth with ring grooves on the outer surface of the rim, and the self-aligning mechanism of the sun gear in the form of short rollers located simultaneously in the cylindrical grooves of the high-speed shaft and the sun gear at its end, which provides compensation deflection of the axes of the satellites by deformation of the sun gear and the central wheel with internal teeth, and therefore, a close to uniform load distribution in the gears of the wheels.

Планетарная передача содержит центральное колесо с внутренними зубьями, водило, сателлиты, посаженные посредством подшипников на оси, которые консольно установлены в водиле, солнечную шестерню, соединенную с быстроходным валом посредством механизма самоустановки. Отличает передачу от известных то, что центральное колесо с внутренними зубьями выполнено с кольцевыми канавками на внешней поверхности обода глубиной, равной толщине обода, а механизм самоустановки солнечной шестерни выполнен в виде коротких роликов, расположенных с зазором одновременно в цилиндрических пазах быстроходного вала и солнечной шестерни у ее торца, и деформируемых центрирующих роликов, расположенных в цилиндрических пазах быстроходного вала и сопрягаемых с внутренней цилиндрической поверхностью солнечной шестерни. При этом деформируемые центрирующие ролики могут быть выполнены из любого податливого материала, например, из резины или силикона.The planetary gear contains a central wheel with internal teeth, a carrier, satellites, mounted by bearings on an axis, which are cantilevered in the carrier, a sun gear connected to the high-speed shaft via a self-alignment mechanism. The transmission differs from the known ones in that the central wheel with internal teeth is made with annular grooves on the outer surface of the rim with a depth equal to the thickness of the rim, and the sun gear self-alignment mechanism is made in the form of short rollers located with a gap at the same time in the cylindrical grooves of the high-speed shaft and sun gear at its end, and deformable centering rollers located in the cylindrical grooves of the high-speed shaft and mating with the inner cylindrical surface of the sun gear. In this case, the deformable centering rollers can be made of any malleable material, for example, rubber or silicone.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид планетарной передачи в разрезе, на фиг. 2 - вид по А-А на фиг. 1, на фиг 3 - вид по Б-Б на фиг. 1 солнечной шестерни в сборе с быстроходным валом.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a general sectional view of a planetary gear, in FIG. 2 is a view along AA in FIG. 1, FIG. 3 is a view along BB in FIG. 1 sun gear assembly with high speed shaft.

Планетарная передача имеет следующую конструкцию.The planetary gear has the following design.

Планетарная передача содержит центральное колесо с внутренними зубьями 1, водило 2, сателлиты 3, подшипники сателлитов 4, оси сателлитов 5, солнечную шестерню 6, быстроходный вал 7, короткие ролики 8, деформируемые центрирующие ролики 9, корпус 10 и ступицу центрального колеса с внутренними зубьями 11.The planetary gear contains a central wheel with internal teeth 1, carrier 2, satellites 3, bearings of the satellites 4, axles of the satellites 5, the sun gear 6, high-speed shaft 7, short rollers 8, deformable centering rollers 9, the housing 10 and the hub of the central wheel with internal teeth eleven.

Центральное колесо с внутренними зубьями 1 выполнено с кольцевыми канавками на внешней поверхности обода глубиной, равной толщине обода. Быстроходный вал 7 имеет цилиндрические пазы длиной, равной суммарной длине короткого ролика 8 и деформируемого центрирующего ролика 9, причем радиус пазов больше радиуса коротких роликов 8, но равен радиусу деформируемых центрирующих роликов 9. Солнечная шестерня 6 выполнена с аналогичными цилиндрическими пазами у торца, длина которых равна длине короткого ролика 8, и с внутренней цилиндрической поверхностью на остальной ее части. Водило 2 выполнено за одно целое с крышкой корпуса 10.The Central wheel with internal teeth 1 is made with annular grooves on the outer surface of the rim with a depth equal to the thickness of the rim. The high-speed shaft 7 has cylindrical grooves with a length equal to the total length of the short roller 8 and the deformable centering roller 9, and the radius of the grooves is greater than the radius of the short rollers 8, but equal to the radius of the deformable centering rollers 9. The sun gear 6 is made with similar cylindrical grooves at the end, the length of which equal to the length of the short roller 8, and with an inner cylindrical surface on the rest of it. Drove 2 is made in one piece with the lid of the housing 10.

Сателлиты 3 посажены посредством подшипников 4 на оси сателлитов 5, которые консольно установлены в водиле 2. Короткие ролики 8 установлены с зазором в цилиндрические пазы быстроходного вала 7 и солнечной шестерни 6, а деформируемые центрирующие ролики 9 - в цилиндрические пазы быстроходного вала 7. Сателлиты 3 зацепляются с центральным колесом с внутренними зубьями 1 и солнечной шестерней 6.The satellites 3 are seated by bearings 4 on the axis of the satellites 5, which are cantilevered in the carrier 2. The short rollers 8 are mounted with a clearance in the cylindrical grooves of the high-speed shaft 7 and the sun gear 6, and the deformable centering rollers 9 are in the cylindrical grooves of the high-speed shaft 7. Satellites 3 mesh with the central wheel with internal teeth 1 and the sun gear 6.

Сборка планетарной передачи осуществляется в следующей последовательности.The planetary gear assembly is carried out in the following sequence.

Центральное колесо с внутренними зубьями 1 устанавливается посредством подшипников в корпусе передачи 10. В цилиндрические пазы быстроходного вала 7 устанавливаются короткие ролики 8 и деформируемые центрирующие ролики 9, после чего на них сажается солнечная шестерня 6. Собранный таким образом блок деталей осевым перемещением вводится в центральное колесо с внутренними зубьями 1 до установки быстроходного вала 7 посредством подшипника в ступицу центрального колеса с внутренними зубьями 11. Оси сателлитов 5 запрессовываются в отверстия водила 2 и фиксируются в нем. На оси сателлитов 5 сажаются сателлиты 3 в сборе с подшипниками 4 и фиксируются на них. Собранный блок деталей осевым перемещением сажается посредством подшипника на быстроходный вал 7 и вводится в корпус планетарной передачи 10 до вхождения в зацепление сателлитов 3 с центральным колесом с внутренними зубьями 1 и солнечной шестерней 6.The central wheel with internal teeth 1 is mounted by means of bearings in the gear housing 10. Short rollers 8 and deformable centering rollers 9 are installed in the cylindrical grooves of the high-speed shaft 7, after which the sun gear 6 is mounted on them. The assembled block of parts is axially displaced into the central wheel with internal teeth 1 before installing the high-speed shaft 7 by means of a bearing in the hub of the central wheel with internal teeth 11. The axis of the satellites 5 are pressed into the holes of the carrier 2 and fixed in it. On the axis of satellites 5, satellites 3 are assembled with bearings 4 and fixed on them. The assembled block of parts is axially displaced by means of a bearing onto a high-speed shaft 7 and inserted into the planetary gear housing 10 until the satellites 3 engage with the central wheel with internal gears 1 and the sun gear 6.

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

Вращательное движение передается от быстроходного вала 7 и солнечной шестерни 6 через сателлиты 3, опирающиеся через подшипники сателлитов 4 на оси сателлитов 5, центральному колесу с внутренними зубьями 1. При этом прогиб осей сателлитов 5, приводящий к неравномерному распределению нагрузки по длине зубьев колес, компенсируется деформациями кручения солнечной шестерни 6 и центрального колеса с внутренними зубьями 1. Зазоры между короткими роликами 8 и цилиндрическими поверхностями солнечной шестерни 6 и быстроходного вала 7 позволяют солнечной шестерне 6 самоустанавливаться, снижая неравномерность распределения нагрузки по сателлитам 3. В моменты пуска планетарной передачи ударная нагрузка в сопряжениях зубьев колес демпфируется центрирующими деформируемыми роликами 9. При остановленном центральном колесе с внутренними зубьями 1 движение от быстроходного вала 7 и солнечной шестерни 6 передается водилу 2 и жестко связанному с ним корпусу 10, который может быть использован в качестве барабана грузоподъемного механизма.Rotational motion is transmitted from the high-speed shaft 7 and the sun gear 6 through the satellites 3, supported through the bearings of the satellites 4 on the axis of the satellites 5, the central wheel with internal teeth 1. In this case, the deflection of the axes of the satellites 5, leading to an uneven load distribution along the length of the gear teeth, is compensated torsional deformations of the sun gear 6 and the central wheel with internal teeth 1. The gaps between the short rollers 8 and the cylindrical surfaces of the sun gear 6 and the high-speed shaft 7 allow the sun gear 6 to self-adjust, reducing the uneven distribution of load on the satellites 3. At the moments of the start of planetary gear, the shock load the mating of the teeth of the wheels is damped by the centering deformable rollers 9. When the central wheel with the internal teeth 1 is stopped, the movement from the high-speed shaft 7 and the sun gear 6 is transmitted to the carrier 2 and the housing 10 rigidly connected to it, which can be used as a ba rabana lifting gear.

Таким образом, снижение неравномерности распределения нагрузки в зацеплениях колес за счет компенсации прогиба осей сателлитов 5 деформациями кручения солнечной шестерни 6 и центрального колеса с внутренними зубьями 1, а также самоустановки солнечной шестерни 6 позволяет повысить нагрузочную способность планетарной передачи. Повышению нагрузочной способности способствует также демпфирование ударных нагрузок центрирующими деформируемыми роликами 9.Thus, reducing the uneven distribution of load in the gears of the wheels by compensating for the deflection of the axles of the satellites 5 by torsion deformations of the sun gear 6 and the central wheel with internal teeth 1, as well as the self-installation of the sun gear 6, allows to increase the load capacity of the planetary gear. The increase in load capacity also contributes to the damping of shock loads by centering deformable rollers 9.

Источники информацииSources of information

1. Детали машин и основы конструирования / Под редакцией М.Н. Ерохина. - М.: КолосС, 2005, с. 75, рис. 5.20.1. Machine parts and design fundamentals / Edited by M.N. Erokhina. - M .: KolosS, 2005, p. 75, fig. 5.20.

2. Пивоваров А.О., Шевчук В.П. Совершенствование планетарной передачи механизма поворота сельскохозяйственного трактора Четра-6 // Электронный научный журнал «Международный студенческий научный вестник». - 2014. - №4, рис. 2.5.2. Pivovarov A.O., Shevchuk V.P. Improving the planetary transmission of the turning mechanism of the Chetra-6 agricultural tractor // Electronic scientific journal "International Student Scientific Herald". - 2014. - No. 4, Fig. 2.5.

3. Зубчатые и червячные передачи. Некоторые вопросы кинематики, динамики, расчета и производства. Под ред. д-ра техн. наук Н.И. Колчина. Л., «Машиностроение» (Ленингр. отд-ние), 1974, 352 с.3. Gear and worm gears. Some issues of kinematics, dynamics, calculation and production. Ed. Dr. tech. sciences N.I. Kolchina. L., "Mechanical Engineering" (Leningrad. Department), 1974, 352 p.

Claims (3)

1. Планетарная передача, содержащая центральное колесо с внутренними зубьями, водило, сателлиты, посаженные посредством подшипников на оси, которые консольно установлены в водиле, солнечную шестерню, соединенную с быстроходным валом посредством механизма самоустановки, отличающаяся тем, что центральное колесо с внутренними зубьями выполнено с кольцевыми канавками на внешней поверхности обода глубиной, равной толщине обода, а механизм самоустановки солнечной шестерни выполнен в виде коротких роликов, расположенных с зазором одновременно в цилиндрических пазах быстроходного вала и солнечной шестерни у ее торца, и деформируемых центрирующих роликов, расположенных в цилиндрических пазах быстроходного вала и сопрягаемых с внутренней цилиндрической поверхностью солнечной шестерни.1. A planetary gear comprising a central wheel with internal teeth, a carrier, satellites mounted by bearings on an axis that are cantilevered in the carrier, a sun gear connected to the high-speed shaft by means of a self-alignment mechanism, characterized in that the central wheel with internal teeth is made with ring grooves on the outer surface of the rim with a depth equal to the thickness of the rim, and the sun gear self-alignment mechanism is made in the form of short rollers located with a gap at the same time in the cylindrical grooves of the high-speed shaft and the sun gear at its end, and deformable centering rollers located in the cylindrical grooves of the high-speed shaft and mating with the inner cylindrical surface of the sun gear. 2. Планетарная передача по п. 1, отличающаяся тем, что деформируемые центрирующие ролики выполнены резиновыми.2. The planetary gear according to claim 1, characterized in that the deformable centering rollers are made of rubber. 3. Планетарная передача по п. 1, отличающаяся тем, что деформируемые центрирующие ролики выполнены силиконовыми.3. The planetary gear according to claim 1, characterized in that the deformable centering rollers are made of silicone.
RU2018141688A 2018-11-26 2018-11-26 Planetary gear RU2725577C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018141688A RU2725577C2 (en) 2018-11-26 2018-11-26 Planetary gear

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018141688A RU2725577C2 (en) 2018-11-26 2018-11-26 Planetary gear

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018141688A RU2018141688A (en) 2020-05-26
RU2018141688A3 RU2018141688A3 (en) 2020-05-26
RU2725577C2 true RU2725577C2 (en) 2020-07-02

Family

ID=70803433

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018141688A RU2725577C2 (en) 2018-11-26 2018-11-26 Planetary gear

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2725577C2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4898065A (en) * 1987-02-27 1990-02-06 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Planetary reduction gear
RU2610785C1 (en) * 2015-10-12 2017-02-15 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова" Planetary gear
RU171112U1 (en) * 2016-09-15 2017-05-22 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" PLANETARY TRANSMISSION

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4898065A (en) * 1987-02-27 1990-02-06 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Planetary reduction gear
RU2610785C1 (en) * 2015-10-12 2017-02-15 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова" Planetary gear
RU171112U1 (en) * 2016-09-15 2017-05-22 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" PLANETARY TRANSMISSION

Also Published As

Publication number Publication date
RU2018141688A (en) 2020-05-26
RU2018141688A3 (en) 2020-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5624345A (en) Apparatus for preloading axle differential bearings and method of assembling a differential
US5302160A (en) Planet-pinion carrier assembly for planetary gear system
US6814684B2 (en) Planetary gear
US5194054A (en) Differential drive
CN101389873B (en) Planetary roller reduction gear
CN101482178A (en) A sealing for use in a lubrication system
US4159657A (en) Planetary outer end
WO2001038759A1 (en) Planetary gear for mounting on an electromotor
US6813972B2 (en) Differential housing assembly with cap-ring bearing support architecture
CN108884863A (en) Bearing arrangement
DE102007003675A1 (en) Spur gear differential for motor vehicle, has planetary gearing, planet carrier formed as sum wheel and two difference shafts that are coaxially arranged for sum wheel, which forms output for spur gear differential
US6357927B1 (en) End play preload adjusting assembly for bearings
RU2725577C2 (en) Planetary gear
US20110241416A1 (en) Rotary forming method for producing a rivet flange
US6685359B2 (en) Method and apparatus for preloading the outer race of a tapered roller bearing in a vehicle axle differential
US20160356311A1 (en) Wheel bearing arrangement for a vehicle
US20190113124A1 (en) Product and method of assembling multiple components using a press fit
CN105658999A (en) Supporting assembly for lightweight differential
US3397021A (en) Axle bearing construction
US4282765A (en) Angle gear for vehicle steering mechanism
US3511114A (en) Toroue wrench
EP4075020A1 (en) Planetary gear set
US20100179014A1 (en) Torque distributing differential for a motor vehicle
EP1377754A1 (en) Method for forming a taper roller bearing assembly
US4398843A (en) Self-aligning arrangement for the eccentric mounting shaft of a vibratory compactor