UA72827C2

UA72827C2 - Quasi-planetary reducer

Info

Publication number: UA72827C2
Application number: UA2003043754A
Authority: UA
Inventors: Yurii Makarovych Lykhovyd; Volodymyr Viktorov Skambrychyi; Leonid Mykhailovych Soroka
Original assignee: Yurii Makarovych Lykhovyd; Volodymyr Viktorov Skambrychyi; Leonid Mykhailovych Soroka
Priority date: 2003-04-23
Filing date: 2003-04-23
Publication date: 2005-04-15

Abstract

A quasi-planetary reducer has a housing, a high-speed shaft with eccentrically fixed bushings, on those are installed on bearings the satellites with the outer teeth and cylindrical openings for the spools, the rotary central toothed wheel with the inner teeth, this is connected to the low-speed shaft and forms coupling with the teeth of the satellites; pin wheel, with the discs installed at the outer side of the end satellites; at that the spools are installed in the discs of the pin wheel on bearings, and one of the discs of the pin wheel is fixed in the housing of the reducer.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до галузі машинобудування і може використовуватися в приводах машин для передачі 2 силових навантажень з великим силовим і кінематичним ефектом.The invention relates to the field of mechanical engineering and can be used in machine drives to transmit 2 power loads with a large power and kinematic effect.

Відомий редуктор багатопарного внутрішнього зачеплення, що складається з центральних коліс з внутрішніми зубами і сателітів з зовнішніми зубами, що взаємодіють з центральними колесами. Центральні колеса і сателіти мають малу різницю чисел зубів, а їх зачеплення проходить в серповидному секторі по кривій, що розташована в одному квадранті див. патент США Мо5505668, М. Кл. Е16Н1/32 від 9.04.1996р.|. 70 Редуктор дає змогу передавати великі крутні моменти при передатковому відношенні до 1000. Конструктивні особливості відомого редуктора обумовлюють ряд недоліків: складність конструкції, технології виробництва та наявність балансирів, що збільшує розміри та вагу редуктора.A multi-pair internal gear reducer consisting of central wheels with internal teeth and satellites with external teeth interacting with the central wheels is known. Central wheels and satellites have a small difference in the number of teeth, and their engagement takes place in a sickle-shaped sector along a curve located in one quadrant, see Fig. US patent Mo5505668, M. Cl. Е16Н1/32 dated 04.9.1996|. 70 The reducer makes it possible to transmit large torques with a gear ratio of up to 1000. The design features of the known reducer lead to a number of disadvantages: the complexity of the design, production technology, and the presence of balancers, which increases the size and weight of the reducer.

Найбільш близьким по технічній суті до пропонованого винаходу є редуктор, що містить корпус, швидкохідний вал з ексцентрично закріпленими втулками, на яких на підшипниках встановлені сателіти з зубами і 79 циліндричними отворами для цівок, загальмоване та обертове центральні зубчаті колеса, що утворюють зчеплення з зубами сателітів через ролики, та вільно плаваюче цівочне колесо, середній диск якого розміщено між центральними сателітами, а два інших його диски встановлені з зовнішнього боку крайніх сателітів, при цьому диски і сателіти зв'язані між собою цівками |див. патент України Мо41505, М. Кл. Е16Н1/28, Е16Н1/32 від 17.09.2001р.).The closest in terms of technical essence to the proposed invention is a gearbox containing a housing, a high-speed shaft with eccentrically fixed bushings, on which satellites with teeth and 79 cylindrical holes for spools are installed on the bearings, braked and rotating central gears that form a clutch with the teeth of the satellites through rollers, and a free-floating idler wheel, the middle disk of which is placed between the central satellites, and its other two disks are installed on the outside of the outermost satellites, while the disks and satellites are connected to each other by links | see patent of Ukraine Mo41505, M. Cl. Е16Н1/28, Е16Н1/32 dated September 17, 2001).

Недоліком вказаного редуктора є складність конструкції через наявність двох центральних зубчатих коліс, сепарпаторів та роликів, що забезпечують зчеплення між сателітами та центральними колесами. Крім того, наявність втулок, встановлених на цівках в отворах сателітів, обумовлює виникнення тертя ковзання в парах "сателіт-втулка" - "втулка-цівка", що знижує коефіцієнт корисної дії редуктора (ККД).The disadvantage of this gearbox is the complexity of the design due to the presence of two central gears, separators and rollers, which provide coupling between the satellites and the central wheels. In addition, the presence of bushings installed on the stubs in the holes of the satellites leads to the occurrence of sliding friction in the "satellite-stub" - "stub-stub" pairs, which reduces the efficiency of the reducer.

В основу винаходу покладена задача створення редуктора більш простої конструкції з одночасним с 29 підвищенням його ККД. Ге)The invention is based on the task of creating a reducer of a simpler design with a simultaneous increase in its efficiency. Gee)

Вирішення цієї задачі забезпечується за рахунок технічного результату, який полягає в тому, що з редуктора виключене загальмоване центральне зубчате колесо, а кінематичний зв'язок між сателітами забезпечується за допомогою цівок, що вільно обертаються в підшипниках.The solution to this problem is provided due to the technical result, which consists in the fact that the braked central gear wheel is excluded from the gearbox, and the kinematic connection between the satellites is provided by means of splines that rotate freely in bearings.

Для досягнення цього технічного результату, в редукторі, який має корпус, швидкохідний вал з ексцентрично - 30 закріпленими втулками, на яких встановлені на підшипниках сателіти з зовнішніми зубами і циліндричними с отворами для цівок, обертове центральне зубчате колесо з внутрішніми зубами, з'єднане з тихохідним валом і утворююче зчеплення з зубами сателітів, цівочне колесо, диски якого встановлені з зовнішньої сторони крайніх со сателітів, причому цівки встановлені в дисках цівочного колеса на підшипниках, а один із дисків цівочного су колеса закріплений в корпусі редуктора. 3о Між відмінними ознаками винаходу і досягнутим технічним результатом є причинно-наслідковий зв'язок. В в відомому редукторі загальмоване центральне колесо забезпечує зменшення кутової швидкості обертання сателітів до величини, що визначається співвідношенням числа зубів загальмованого центрального колеса і числа зубів сателітів, котрі з ним знаходяться в зчепленні. В запропонованому технічному рішенні загальмоване « центральне колесо замінено загальмованим цівочним колесом, в результаті чого кутова швидкість обертання З 70 сателітів зменшена до нуля, а встановлення цівок на підшипниках обумовлює наявність тертя кочення в парах с "сателіт-цівка", що суттєво зменшує втрати в редукторі і збільшує тим самим його ККД. з» Запропонований винахід пояснюється кресленнями, при цьому на Фіг.1 зображена конструкція редуктора в перерізі; на Фіг.2 - вид А-А на Фіг.1.In order to achieve this technical result, in the gearbox, which has a housing, a high-speed shaft with eccentrically - 30 fixed bushings, on which satellites with external teeth and cylindrical with holes for spools are mounted on bearings, a rotating central gear wheel with internal teeth, connected with low-speed shaft and forming coupling with the teeth of the satellites, the pinwheel, the disks of which are installed on the outer side of the outermost satellites, and the pinwheels are installed in the disks of the pinwheel on bearings, and one of the disks of the pinwheel is fixed in the gearbox housing. 3o There is a cause and effect relationship between the distinguishing features of the invention and the achieved technical result. In the known reducer, the braked central wheel provides a reduction in the angular speed of rotation of the satellites to a value determined by the ratio of the number of teeth of the braked central wheel and the number of teeth of the satellites that are in engagement with it. In the proposed technical solution, the braked central wheel is replaced by a braked spur wheel, as a result of which the angular speed of rotation of 70 satellites is reduced to zero, and the installation of spurs on the bearings causes the presence of rolling friction in "satellite-spur" pairs, which significantly reduces losses in the gearbox and thereby increases its efficiency. c" The proposed invention is explained by drawings, while Fig. 1 shows the design of the reducer in cross-section; in Fig. 2 - view A-A in Fig. 1.

Редуктор має корпус 1, швидкохідний вал 2 з ексцентрично закріпленими втулками 3, на яких встановлені на 45 підшипниках 4 сателіти 5, 6, 7, 8 з зовнішніми зубами і циліндричними отворами 9 для цівок 10, обертове і центральне зубчате колесо 11 з внутрішніми зубами з'єднане з тихохідним валом 12 за допомогою стакану 13 і ка утворює зчеплення з зубами сателітів 5-8, диски 14 і 15 цівочного колеса встановлені з зовнішньої сторони крайніх сателітів 5 і 8, цівки 10 редуктора встановлені в дисках 14 і 15 на підшипниках 16, 17, а один із бо дисків 14 цівочного колеса закріплений в корпусі 1 редуктора. Сателіти 5-8 встановлені відносно один одного і ка 20 відносно дисків 14 і 15 з осьовим зазором, а ексцентриситети сателітів 5 і 8 направлені в протилежну сторону по відношенню до внутрішніх сателітів б і 7. Диски 14 і 15 додатково з'єднані між собою за допомогою тм дистанційних втулок 18 і болтів 19. Діаметри отворів 9 більші діаметрів цівок 10 на величину подвоєного ексцентриситету установки сателітів, тобто 2"е (див. Фіг.2), а діаметри дистанційних втулок 18 менші від діаметрів цівок 10 на величину, що забезпечує відсутність тертя сателітів 5-8 об дистанційні втулки 18 під час роботи редуктора.The reducer has a housing 1, a high-speed shaft 2 with eccentrically fixed bushings 3, on which 4 satellites 5, 6, 7, 8 with external teeth and cylindrical holes 9 for the pins 10 are mounted on 45 bearings, a rotating and central gear 11 with internal teeth with connected to the low-speed shaft 12 by means of a cup 13 and forms a clutch with the teeth of the satellites 5-8, the discs 14 and 15 of the pinion wheel are installed on the outside of the outermost satellites 5 and 8, the pinions 10 of the gearbox are installed in the discs 14 and 15 on bearings 16, 17, and one of the drive wheels 14 is fixed in the housing 1 of the gearbox. Satellites 5-8 are installed relative to each other and ka 20 relative to disks 14 and 15 with an axial gap, and the eccentricities of satellites 5 and 8 are directed in the opposite direction in relation to internal satellites b and 7. Disks 14 and 15 are additionally connected to each other by with the help of remote bushings 18 and bolts 19. The diameters of the holes 9 are larger than the diameters of the pins 10 by the amount of the doubled eccentricity of the satellite installation, i.e. 2"e (see Fig. 2), and the diameters of the remote bushings 18 are smaller than the diameters of the pins 10 by an amount that ensures absence of friction of satellites 5-8 against remote bushings 18 during gear operation.

ГФ) Редуктор діє наступним чином.GF) The reducer works as follows.

Силові навантаження від двигуна через швидкохідний вал 2 та ексцентрикові втулки З і підшипники 4 о передаються на сателіти 5-8. Оскільки цівочне колесо з дисками 14 і 15 загальмоване, то це призводить до плоско-паралельного переміщення сателітів 5-8 відносно корпусу 1 без обертання навколо валу 2. Число 60 зубів 74 сателітів 5-8 однакове і менше числа зубів 72 обертового центрального колеса 11 на величину від 1 до 10-и. В результаті взаємодії ексцентрикових втулок З з сателітами 5-8 останні входять в зачеплення з зубами обертового центрального колеса 11, оббігаючи його без обертання навколо валу 2. За один оберт швидкохідного валу 2 кожен сателіт 5-8 оббігає центральне колесо 11 один раз і при цьому в зачеплення входить число 714 зубів. Оськільки сателіти 5-8 не обертаються, то центральне колесо 11 повертається за один оберт бо швидкохідного валу 2 на кут, що є пропорційний різниці чисел зубів 25-24. В результаті цього передаткове відношення М редуктора визначається як:Power loads from the engine through the high-speed shaft 2 and eccentric bushings З and bearings 4 o are transmitted to satellites 5-8. Since the pinion wheel with discs 14 and 15 is braked, this leads to a plane-parallel movement of the satellites 5-8 relative to the housing 1 without rotation around the shaft 2. The number of 60 teeth 74 of the satellites 5-8 is the same and less than the number of teeth 72 of the rotating central wheel 11 on value from 1 to 10. As a result of the interaction of the eccentric bushings Z with the satellites 5-8, the latter engage with the teeth of the rotating central wheel 11, running around it without rotating around the shaft 2. During one revolution of the high-speed shaft 2, each satellite 5-8 goes around the central wheel 11 once and at the same time the number of teeth included in the engagement is 714. Since the satellites 5-8 do not rotate, the central wheel 11 turns in one revolution of the high-speed shaft 2 to an angle that is proportional to the difference in the number of teeth 25-24. As a result, the transmission ratio M of the gearbox is determined as:

Мед), що дозволяє отримати передаткові числа від 6-й до 300 при даній конструкції редуктора. Під час роботи редуктора сателіти 5-8 краями отворів У взаємодіють з цівками 10 опираючись на них. При цьому цівки 10 обертаються в підшипниках 16 і 17, в результаті чого суттєво зменшується втрати, що спричиняються тертям сателітів 5-8 об цівки 10.Honey), which allows you to get gear ratios from 6th to 300 with this design of the gearbox. During the operation of the reducer, the satellites 5-8 interact with the ends 10 by the edges of the holes U, resting on them. At the same time, the spindles 10 rotate in the bearings 16 and 17, as a result of which the losses caused by the friction of the satellites 5-8 against the spindles 10 are significantly reduced.

Техніко-економічні показники запропонованого редуктора дають змогу зменшити його габарити і масу порівняно з відомими конструкціями при забезпеченні крутних моментів на валу в діапазоні 3000-1000Он.м. и 7/0 більше.Technical and economic indicators of the proposed gearbox make it possible to reduce its dimensions and weight compared to known designs while providing torques on the shaft in the range of 3000-1000On.m. and 7/0 more.

ТАЛУ ИВTALU IV

КК яKK I

Й остєті стAnd this Art

М на й у ЩоM on and in What

ЕЕ М ЖЕEE M SAME

1 «Еко рід1 "Eco race

М: ШЕ, яке т яв 20.2 вид чі хе БM: SHE, which t yav 20.2 type chi he B

НИ ія ріNI iya ri

БУРЯ КУSTORM KU

АНІ сі 9 - БЕ те Тр їх і Кк щANI si 9 - BE te Tr ikh i Kk sh

ЇХ сет Кент » й сч 5 -А, | - со 14 15 КЗTHEIR set Kent » и сч 5 -А, | - Sat 14 15 KZ

Фіг. 1 сч 35 1 із А-А ІВ 8 їмFig. 1 sch 35 1 from A-A IV 8 them

У сс Й / с СХ ю ЙТИ КО А но) ж ми 1 // о нн Ом о я 5U ss Y / s СХ yu GO TO KO A no) zh mi 1 // о nn Ом о я 5

КМ, удо х хх У ам ї Ко ху «5 ОО КУ ДК ю у о , - / тя Олю бKM, udo x xx U am y Ko hu «5 OO KU DK yu u o , - / tya Olyu b

Фіг. 2Fig. 2

Ф) зF) with

Claims

The formula of the invention is a Quasi-planetary gearbox, which has a housing, a high-speed shaft with eccentrically fixed bushings, on which satellites with external teeth and cylindrical holes for spools are installed on bearings, a rotating central gear wheel with internal teeth, connected to a low-speed shaft and forming a clutch with teeth of the satellites, a pinwheel, the disks of which are installed on the outer side of the extreme satellites, which differs in that the pins are installed in the disks of the pinwheel on bearings, and one of the disks of the pinwheel 65 is fixed in the gearbox housing.

Official bulletin "Industrial Property". Book 1 "Inventions, useful models, topographies of integrated microcircuits", 2005, M 4, 15.04.2005. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and Science of Ukraine. s o cha sch s s m. shi s ;" -I has) (ee) of 50 that F) has) 60 b5