RU82803U1

RU82803U1 - PLANETARY TRANSMISSION

Info

Publication number: RU82803U1
Application number: RU2008150041/22U
Authority: RU
Inventors: Владимир Петрович Шевчук; Виктор Викторович Шеховцов; Михаил Вольфредович Ляшенко; Игорь Вячеславович Лавров; Александр Валерьевич Фетисов; Александр Сергеевич Горобцов; Алексей Николаевич Иконников
Priority date: 2008-12-17
Filing date: 2008-12-17
Publication date: 2009-05-10

Abstract

Планетарная передача, содержащая центральные колеса внешнего зацепления, водило и сателлиты, установленные на осях, отличающаяся тем, что сателлиты установлены на осях посредством компенсационного узла, представляющего собою эксцентрический сферический подшипник, который состоит из внешнего, внутреннего и промежуточного колец, причем промежуточное и внешнее или промежуточное и внутреннее кольца эксцентричны, при этом внешнее или внутреннее кольца подвижны относительно сателлита или оси соответственно, что обеспечивает выравнивание нагрузки между сателлитами и по длине зубьев зубчатых колес за счет изменения их углового и радиального положений.A planetary gear containing central wheels of external gearing, carrier and satellites mounted on axles, characterized in that the satellites are mounted on axles by means of a compensation unit, which is an eccentric spherical bearing, which consists of an outer, inner and intermediate ring, with an intermediate and an external or the intermediate and inner rings are eccentric, while the outer or inner rings are movable relative to the satellite or axis, respectively, which ensures alignment load between the pinions and the gear teeth length by changing their angular and radial positions.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к планетарным передачам.The utility model relates to mechanical engineering, in particular to planetary gears.

Известна конструкция планетарной передачи, содержащая солнечное колесо, опорное колесо с внутренними зубьями, водило, оси сателлитов и установленные на них посредством сферических подшипников разрезные сателлиты. Для улучшения выравнивания нагрузки между частями сателлитов и упрощения конструкции планетарная передача снабжена дополнительными сферическими опорами по числу сателлитов, установленными в водиле, на которые опираются оси сателлитов своей средней частью (авт.св. СССР 523217 по М. кл. F16Н 1/48,1976).A known planetary gear design comprising a sun wheel, a support wheel with internal teeth, a carrier, satellite axles and split satellites mounted on them by means of spherical bearings. To improve load balancing between the satellite parts and simplify the design, the planetary gear is equipped with additional spherical bearings in terms of the number of satellites installed in the carrier, on which the axis of the satellites are supported by their middle part (ed. St. USSR 523217 according to M. class F16H 1/4897676 )

Недостатком данной планетарной передачи является то, что ее конструкция не позволяет выровнять нагрузку между сателлитами, что связано с наличием избыточной связи, при которой передача является статически неопределимой, что повышает ее виброактивность и снижает надежность и долговечность. Кроме того, данная планетарная передача не может быть реализована с малыми осевыми габаритами, в связи с применением сферических подшипников, расположенных в ободьях разрезных сателлитов, не обладающих достаточной долговечностью.The disadvantage of this planetary gear is that its design does not allow to balance the load between the satellites, which is associated with the presence of excessive coupling, in which the gear is statically indeterminate, which increases its vibration activity and reduces reliability and durability. In addition, this planetary gear cannot be implemented with small axial dimensions, due to the use of spherical bearings located in the rims of split satellites that do not have sufficient durability.

Известна конструкция планетарного редуктора Д.И. Шаткуса для зернового комбайна с плавающим центральным колесом и сателлитами на сферических опорах, не имеющего избыточных связей, в котором нагрузка выровнена по длине контактных линий зубчатых зацеплений и между сателлитами (Решетов Л.Н. Самоустанавливающиеся механизмы: Справочник. - М.: Машиностроение. - 1979, с.243, рис.5.12).The known design of the planetary gearbox D.I. Shatkus for a grain combine with a floating central wheel and satellites on spherical bearings, without excessive connections, in which the load is aligned along the length of the contact lines of the gears and between the satellites (Reshetov L.N. Self-aligning mechanisms: Handbook. - M .: Engineering. - 1979, p. 243, fig. 5.12).

Внешнее кольцо двухрядного роликового подшипника, на котором устанавливается сателлит, имеет сферическую наружную поверхность, и оно же является внутренним кольцом сферической опоры. В качестве внешнего кольца сферической опоры используется сателлит с прошлифованной в нем внутренней сферой.The outer ring of a double-row roller bearing on which the satellite is mounted has a spherical outer surface, and it is also the inner ring of a spherical support. A satellite with a polished inner sphere is used as the outer ring of the spherical support.

Недостатком такой передачи являются то, что она не может быть реализована с малыми осевыми габаритами сателлитного узла, в связи с недостаточной долговечностью сферической опоры. Кроме того, данная планетарная передача обладает повышенной виброактивностью, что также снижает ее надежность и долговечность.The disadvantage of this transmission is that it cannot be implemented with small axial dimensions of the satellite assembly, due to the insufficient durability of the spherical support. In addition, this planetary gear has increased vibration activity, which also reduces its reliability and durability.

Известна планетарная передача, принятая в качестве прототипа, (Патент RU 2217634 по М. кл. F16Н 1/48, опубликовано 2003) содержащая центральные колеса, водило, сателлиты, установленные на осях посредством компенсационного узла, содержащего шарнирный подшипник с двумя выступами на внутреннем кольце, которые обеспечивают его радиальное перемещение вдоль направляющих буртов втулок, причем направляющие бурты имеют заплечики для ограничения радиального перемещения внутреннего кольца шарнирного подшипника, а Known planetary gear adopted as a prototype (Patent RU 2217634 for M. CL F16H 1/48, published 2003) containing the Central wheels, carrier, satellites mounted on the axles by means of a compensation unit containing an articulated bearing with two protrusions on the inner ring which provide its radial movement along the guide collars of the bushings, and the guide collars have shoulders to limit the radial movement of the inner ring of the articulated bearing, and

между отверстием внутреннего кольца шарнирного подшипника и наружной поверхностью втулок установлен набор колец с большим и меньшим диаметром сечения, расположенных поочередно и выполненных из упругоэластичного материала.between the bore of the inner ring of the articulated bearing and the outer surface of the bushings there is a set of rings with a larger and smaller diameter of the cross-section, arranged alternately and made of elastic material.

Недостатком данной планетарной передачи является то, что материал колец, заменяющих жесткие избыточные связи упругими, выполнен из упругоэластичного материала, не обеспечивающего высокую надежность и долговечность планетарной передачи при достаточно высоких температурах смазочной и охлаждающей жидкости.The disadvantage of this planetary gear is that the material of the rings replacing the rigid excess bonds with elastic ones is made of an elastic material that does not provide high reliability and durability of the planetary gear at sufficiently high temperatures of the lubricant and coolant.

Задача полезной модели - создание планетарной передачи с малыми осевыми и радиальными габаритами сателлитного узла, позволяющего реализовывать малые передаточные числа, с выровненной нагрузкой по длине контактных линий зубчатых зацеплений сателлитов с центральными колесами и между сателлитами.The objective of the utility model is to create a planetary gear with small axial and radial dimensions of the satellite assembly, which allows to realize small gear ratios, with a load equalized along the length of the contact lines of the gears of the satellites with the central wheels and between the satellites.

Технический результат - повышение надежности и долговечности планетарной передачи за счет выравнивания нагрузки между сателлитами и по длине зубьев зубчатых колес за счет изменения их углового и радиального положения.EFFECT: increased reliability and durability of a planetary gear due to load balancing between satellites and along the length of gear teeth due to a change in their angular and radial positions.

Указанный технический результат достигается тем, что в планетарной передаче, содержащей центральные колеса, водило и сателлиты, сателлиты установлены на осях посредством компенсационного узла, представляющего собою эксцентрический сферический подшипник, который состоит из внешнего, внутреннего и промежуточного колец, при чем промежуточное и внешнее или промежуточное и внутреннее кольца эксцентричны, при этом внешнее или внутреннее кольца подвижны относительно сателлита или оси, что обеспечивает выравнивание нагрузки между сателлитами и по длине зубьев зубчатых колес за счет изменения их углового и радиального положения.The specified technical result is achieved by the fact that in a planetary gear containing central wheels, carrier and satellites, the satellites are mounted on the axles by means of a compensation unit, which is an eccentric spherical bearing, which consists of an outer, inner and intermediate rings, with intermediate and external or intermediate and the inner rings are eccentric, while the outer or inner rings are movable relative to the satellite or axis, which ensures load balancing between the satellite along the length of the teeth of the gears due to changes in their angular and radial positions.

Включение эксцентричного шарнирного подшипника в компенсационный узел позволяет выровнять нагрузку между сателлитами, а так же по длине контактных линий зубчатых зацеплений сателлита с центральными колесами. Это происходит за счет дополнительной угловой и радиальной подвижности, которая дает возможность сателлиту, установленному на внешнем кольце эксцентрического сферического подшипника самоустанавливаться под действием момента сил, возникающего из-за неравномерности распределения нагрузки по длине контактных линий зубчатых зацеплений сателлита с центральными колесами, вызванной погрешностями изготовления деталей планетарной передачи.The inclusion of an eccentric articulated bearing in the compensation unit allows you to equalize the load between the satellites, as well as along the length of the contact lines of the gears of the satellite with the central wheels. This is due to additional angular and radial mobility, which allows the satellite mounted on the outer ring of the eccentric spherical bearing to self-align under the action of the moment of forces arising from the uneven distribution of the load along the length of the contact lines of the gears of the satellite gears with the central wheels, caused by errors in the manufacture of parts planetary gear.

Снижение неравномерности распределения нагрузки между сателлитами происходит за счет изменения положения сателлита относительно центральных колес, которое достигается изменением значения величины эксцентриситета колец подшипника.Reducing the uneven load distribution between the satellites occurs due to a change in the position of the satellite relative to the central wheels, which is achieved by changing the value of the eccentricity of the bearing rings.

В целом применение в планетарной передаче компенсационного узла, через который сателлиты устанавливаются на осях, позволяет In general, the use of a compensation unit in the planetary gear, through which the satellites are mounted on the axles, allows

одновременно выравнивать нагрузку между сателлитами и по длине контактных линий зубчатых зацеплений сателлита с центральными колесами.at the same time, equalize the load between the satellites and along the length of the contact lines of the gear teeth of the satellite with the central wheels.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид планетарной передачи, на фиг.2 - компенсационный узел.The essence of the utility model is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows a General view of the planetary gear, in Fig.2 - compensation unit.

Планетарная передача содержит центральное колесо внешнего зацепления 1 (фиг.1), размещенное в стакане 2 на подшипниках скольжения 3, центральное колесо внутреннего зацепления 4, установленное на подшипниках качения 5, опирающихся на стакан 2, установленный в расточке корпуса 6, сателлитов 7, расположенных в водиле 8 на осях 9. Оси 9 опираются на игольчатые подшипники качения 10, запрессованные в отверстия щек водила 8, соединенного с валом 11.The planetary gear includes a central wheel of external gearing 1 (Fig. 1), placed in a cup 2 on sliding bearings 3, a central wheel of internal gear 4, mounted on rolling bearings 5, supported by a cup 2, mounted in a bore of the housing 6, of the satellites 7 located in the carrier 8 on the axles 9. The axles 9 are based on needle roller bearings 10, pressed into the holes of the cheeks of the carrier 8, connected to the shaft 11.

Планетарный ряд образуют центральное колесо внешнего зацепления 1, которое является заторможенным, центральное колесо внутреннего зацепления 4, к которому подводится крутящий момент, сателлиты 7 и водило 8, предназначенное для передачи крутящего момента валу 11, с которого он снимается.The planetary gears form the central wheel of the external gearing 1, which is inhibited, the central wheel of the internal gearing 4, to which the torque is supplied, the satellites 7 and the carrier 8, designed to transmit torque to the shaft 11 from which it is removed.

Стакан 2 выполняет роль опоры центрального колеса внешнего зацепления 1 посредством подшипников скольжения 3, выполненных в виде бронзовых втулок, которые запрессовываются в отверстие стакана 2. Также стакан 2 служит опорой для центрального колеса внутреннего зацепления 4, установленного на нем через подшипник качения 5.The cup 2 acts as a support of the central wheel of the external gearing 1 by means of sliding bearings 3 made in the form of bronze bushes, which are pressed into the hole of the cup 2. Also, the cup 2 serves as a support for the central wheel of the internal gear 4 mounted on it through the rolling bearing 5.

Сателлиты 7 установлены на осях 9 посредством компенсационного узла, предназначенного для снижения неравномерности нагрузки между сателлитами и по длине контактных линий. Компенсационный узел выполнен в виде эксцентрического сферического подшипника 12 (фиг.2), состоящим из внешнего 13, промежуточного 14 и внутреннего 15 колец.Satellites 7 are mounted on the axes 9 by means of a compensation unit, designed to reduce the uneven load between the satellites and along the length of the contact lines. The compensation unit is made in the form of an eccentric spherical bearing 12 (figure 2), consisting of an outer 13, an intermediate 14 and an inner 15 rings.

Эксцентрический сферический подшипник 12 устанавливается в венце сателлита 7 и служит для компенсации перекоса и непараллельности образующих зубьев сателлита 7 в зацеплениях с центральными колесами внешнего зацепления 1 и внутреннего зацепления 4, образованных в результате погрешностей изготовления деталей передачи.The eccentric spherical bearing 12 is installed in the crown of the satellite 7 and serves to compensate for the skew and non-parallelism of the forming teeth of the satellite 7 in meshing with the central wheels of the external gearing 1 and the internal gearing 4, formed as a result of errors in the manufacture of transmission parts.

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

Крутящий момент, подводимый к центральному колесу внутреннего зацепления 4, передается водилу 8 и валу 11 через зацепления сателлитов 7 с центральными колесами внешнего зацепления 1 и внутреннего зацепления 4, компенсационный узел, оси 9 и игольчатые подшипники 10. Погрешности изготовления деталей вызывают перекос образующих зубьев сателлитов 7 и центральных колес, приводящий к неравномерности распределения нагрузки по длине контактных линий и появлению момента сил относительно центра сферического эксцентрического подшипника 12.The torque supplied to the central wheel of the internal gearing 4 is transmitted to the carrier 8 and the shaft 11 through the gearing of the satellites 7 with the central wheels of the external gearing 1 and the internal gearing 4, the compensation unit, axles 9 and needle bearings 10. Errors in the manufacture of parts cause the skew forming of the teeth of the satellites 7 and the central wheels, leading to uneven load distribution along the length of the contact lines and the appearance of a moment of force relative to the center of the spherical eccentric bearing 12.

Момент сил, возникающий в зацеплении зубьев сателлита 7 с центральным колесом внешнего зацепления 1 уравновешивается моментом The moment of forces arising in the meshing of the teeth of the satellite 7 with the Central wheel of the external gearing 1 is balanced by the moment

сил, возникающим в зацеплении зубьев сателлита 7 с центральным колесом внутреннего зацепления 4, а за счет поворота сателлита на сферическом эксцентрическом подшипнике 12 суммарный момент сил, возникающих в зацеплениях зубьев сателлита 7 становится равным нулю.forces arising in the meshing of the teeth of the satellite 7 with the Central wheel of the internal gearing 4, and due to the rotation of the satellite on a spherical eccentric bearing 12, the total moment of forces arising in the gearings of the teeth of the satellite 7 becomes equal to zero.

Разница боковых зазоров сателлитов 7 с центральными колесами внешнего зацепления 1 и внутреннего зацепления 4 вызывает неравномерность распределения нагрузки между ними. Выравнивание нагрузки достигается выборкой оптимального значения эксцентриситета подшипников 12 за счет поворота внешнего 13 или внутреннего 15, а также промежуточного 14 колец относительно сателлита или оси соответственно. При относительном повороте внутреннего, промежуточного и внешнего колец величина эксцентриситета изменяется от нуля до наибольшей величины.The difference between the lateral clearances of the satellites 7 with the central wheels of the external gear 1 and the internal gear 4 causes uneven load distribution between them. The load balancing is achieved by selecting the optimal eccentricity of the bearings 12 due to the rotation of the outer 13 or inner 15, as well as the intermediate 14 rings relative to the satellite or axis, respectively. With a relative rotation of the inner, intermediate, and outer rings, the eccentricity changes from zero to the largest value.

Описанная конструкция планетарной передачи позволяет повысить надежность и долговечность передачи за счет применения эксцентрического сферического подшипника, одновременно выравнивающего нагрузку между сателлитами и по длине контактных линий зубчатых зацеплений сателлитов с центральными колесами.The described design of the planetary gear allows to increase the reliability and durability of the gear due to the use of an eccentric spherical bearing, which simultaneously equalizes the load between the satellites and along the length of the contact lines of the gears of the satellites with the central wheels.

Claims

A planetary gear containing central wheels of external gearing, a carrier and satellites mounted on axles, characterized in that the satellites are mounted on axles by means of a compensation unit, which is an eccentric spherical bearing, which consists of an outer, inner and intermediate ring, with an intermediate and an external or the intermediate and inner rings are eccentric, while the outer or inner rings are movable relative to the satellite or axis, respectively, which ensures alignment load between the pinions and the gear teeth length by changing their angular and radial positions.