Эксцентриковая планетарная передача внутреннего зацепления

Эксцентриковая планетарная передача внутреннего зацепления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к классу механических планетарных передач внутреннего зацепления, с центральной осью передачи, лежащей внутри основной окружности планетарного колеса, преимущественно к передачам, в которых зацепляющиеся звенья имеют малую разницу в размерах. Термин внутреннее зацепление в данном контексте означает не только обычное эвольвентное зацепление зубчатых колес, он понимается в более широком смысле как последовательное взаимодействие элементов двух колес, составляющих кинематическую пару.

Планетарные передачи внутреннего зацепления очень чувствительны к величине эксцентриситета, так как от нее зависит скорость орбитального перемещения колеса сателлита. Чем меньше эксцентриситет, тем меньше линейная скорость сателлита при орбитальном перемещении. В свою очередь, от эксцентриситета зависит разница в размерах зацепляющихся колес. Чем меньше эксцентриситет, тем меньше разница в размерах центрального колеса и сателлита, и тем большее число зубьев находится в зацеплении.

Схемы таких передач появились в начале прошлого века и они до сих пор не получили установившегося названия. Ряд авторов называет их эксцентриковыми, другие - циклоидальными. Одно из колес - сателлит посажен на эксцентрике входного вала с возможностью вращения вокруг собственной оси и находится в зацеплении с центральным колесом. Диаметры колес близки друг к другу, а эксцентриситет составляет малую величину. Вращение сателлита вокруг собственной оси приводится к оси передачи дополнительным механизмом. Таким механизмом может служить механизм параллельных кривошипов, муфта Ольдгема, карданная передача, зубчатое зацепление и т.п.

Известно большое количество таких механизмов, отличающихся формой элементов зацепления: зубчатое с круговой формой зуба (например, US 4338831), цевочно-циклоидальное (например, US 1867492 или DE 459747), роликовое (US 4584904) или шариковое (US 4829851, US 5683323) зацепления. Для уменьшения дисбаланса сателлит выполняют составным из двух или более плавающих в противофазе колес (US 987,430). Планетарные передачи такого типа при небольших габаритах обладают высоким передаточным отношением, поэтому схема получила большое дальнейшее развитие. Основным слабым звеном с точки зрения кпд и силовых характеристик передачи являлся механизм приведения вращения сателлита к оси передачи. Для увеличения силовых характеристик был разработан сателлитный блок, составивший основу так называемых передач "CYCLO" (в России получивших название планетарно-цевочных, а в Словакии -"Twin Spin"). Сателлитный блок представляет собой несколько эксцентриковых колец, сдвинутых по фазе друг относительно друга и скрепленных в единый блок с помощью двух фланцев, а стержни, проходящие сквозь отверстия колец и фланцев, образуют механизм параллельных кривошипов (см. US 3430523, US 3994187, 4471672, 5123884, 5286237, 5433672). Конструктивно такие передачи трансформировались в модуль в виде охватывающих друг друга обойм и фланцев между ними, связанных в единый узел с помощью подшипников (US 4736654, US 4909102 US 5908372, US 20020052262 A1, WO 01/86170, KR 242207 и др.). Фланцы являются низкоскоростным выходным звеном передачи и крепятся к валу исполнительного механизма. Внутренняя обойма является входным высокоскоростным звеном с отверстием для посадки на вал двигателя. Наружная обойма выполняет функцию реактивного звена, для чего имеет крепежные отверстия для связи с корпусами внешних механизмов. Возможна и иная монтажная схема модуля в приводе, так как любое из звеньев передачи может служить входом, выходом или корпусом передачи. Модульная конструкция еще более уменьшает весогабаритные характеристики передачи, т. к. устраняется собственный неподвижный корпус. Основным недостатком модульных передач остается трение скольжения между пальцами параллельного кривошипа и отверстиями планетарных колец. В патенте DE 2835973 это трение пытаются уменьшить с помощью втулок, однако полностью проблему трения скольжения втулки не решают. Передача "Twin Spin" словацкой фирмы "Спинеа" по патенту US 5908372 (патент аналог RU 2130140) решает эту задачу с помощью дополнительных элементов - крестовин, движущихся в направляющих фланцев и планетарных колес, снабженных роликами. Узел взаимодействия фланцев и планетарных колес здесь по существу является крестовой муфтой Ольдгема. Уменьшение трения в узле сопровождается увеличением количества деталей, которые должны быть изготовлены с высокой степенью точности, что усложняет, удорожает передачу и снижает ее надежность.

В планетарных передачах внутреннего зацепления фирм Sumitomo Heavy Industries (US 4909102, US 5322485 и др.) и Teijin Seiki Co (US 4690010, US 4846018, US 6033333 и др.) для уменьшения трения стержни служат только для соединения фланцев, а момент вращения передают кривошипные валы, посаженные во фланцевых дисках с помощью подшипников, и расположенные по окружности вокруг оси передачи. Эксцентрики кривошипных валов взаимодействуют с отверстиями в сателлитах с помощью подшипников. В некоторых вариантах конструкции этих передач используется дополнительная ступень в виде простой планетарной передачи, которая состоит из солнечного колеса на входном валу и нескольких сателлитов на концах кривошипных валов. В результате фланцы становятся водилом первой ступени. Аналогичный планетарный редуктор описан в патенте RU 2011066.

Таким образом, во всех вышеописанных передачах присутствует сателлитный блок, составленный из скрепленных друг с другом фланцев, между которыми расположены сателлиты. Как отмечается в патенте US 4846018, элементы крепления фланцев должны выдерживать нагрузку, в несколько раз превышающую номинальную. Элементы крепления фланцев проходят сквозь отверстия в сателлитных дисках, причем размеры отверстий больше размеров элементов крепления, так как сателлиты должны иметь возможность совершать внутри блока планетарное движение. Кроме того, в сателлитных дисках предусмотрены еще отверстия для кривошипных валов. В результате сателлит, пронизанный множеством отверстий, значительно снижает свою прочность. Удельная мощность передачи ограничивается размерами подшипников кривошипных валов, увеличить которые невозможно без увеличения размеров сателлитных колес и передачи в целом. Кроме того, подобные конструкции состоят из большого количества деталей, которые требуют высокой точности изготовления и сборки. Наличие нескольких параллельных кривошипных валов требует их точной установки.

За прототип нами выбран планетарный редуктор с внутренним зацеплением колес с малой разницей чисел зубьев по патенту RU 2156900. Редуктор содержит подвижный вращающийся корпус, образованный передней крышкой, колесом внутреннего зацепления и задней крышкой, соединенной с ведомым валом. В подвижном корпусе на эксцентриковых втулках установлен ведущий вал, так что ось вращения корпуса смещена относительно оси ведущего вала. На ведущем валу последовательно установлены три эксцентрика, сдвинутые по фазе на 120 градусов. На каждом из эксцентриков с помощью подшипников посажен сателлит - колесо внешнего зацепления, причем посадочные отверстия смещены относительно геометрических центров сателлитов. В описании изобретения указано, что редуктор не требует неподвижного корпуса, так как отсутствует реактивный момент. Т.е. редуктор встраивается в привод с помощью входного и выходного валов. Однако внимательное рассмотрение указанной конструкции показало, что при работе редуктора ведущий и ведомый валы будут стремиться совершать планетарное движение вокруг их общей оси. В конечном счете, реактивный момент при работе редуктора в составе привода будет прикладываться через ведомый и ведущий валы к подшипникам двигателя и исполнительного органа, т.е. к внешним механизмам, с которыми соединяют редуктор. Причем сила реакции будет тем больше, чем меньше смещение осей ведущего и ведомого валов. Учитывая, что подшипники любого механизма не рассчитаны на значительную дополнительную нагрузку, описанный редуктор нельзя применять в составе мощных приводов со стандартными внешними механизмами. Его применение требует замены подшипников двигателя и исполнительного механизма на более мощные. Выполнение заявленного редуктора в неподвижном корпусе с опорами, как это предложено на фиг.5 описания к патенту, увеличивает вес и габариты редуктора, сразу снижая его привлекательность, так как модульная конструкция трансформируется в традиционную.

Таким образом, задачей изобретения является создание простого, надежного и дешевого передаточного механизма, обеспечивающего широкий диапазон передаточных отношений и малые габариты при передаче высоких нагрузок.

Техническим результатом является обеспечение возможности встраивания передаточного модуля в любые стандартные механизмы без их существенного изменения. Другим техническим результатом является реализация двухступенчатых схем в простом по конструкции едином модуле. Дополнительным техническим результатом является создание серии различных модульных конструкций, реализующих общий принцип изобретения и позволяющих создавать передачи, удовлетворяющие монтажным и эксплуатационным требованиям самого широкого класса машин и механизмов.

Для решения поставленной задачи эксцентриковая планетарная передача внутреннего зацепления, как и прототип, содержит внутренний элемент вращения и охватывающий его наружный элемент, посаженный на внутреннем с помощью подшипников и эксцентриковой втулки так, что оси вращения элементов смещены относительно друг друга. В колесной паре внутреннего зацепления колесо - сателлит посажено с помощью подшипников на эксцентрик, причем центр посадочной окружности смещен от центра сателлита. В отличие от прототипа наружный элемент выполнен в виде обоймы, снабженной элементами связи с валом внешнего механизма, втулка выполнена с элементами для связи с корпусом внешнего механизма, эксцентрик для посадки сателлита выполнен на поверхности любого из элементов вращения в виде эксцентричного участка, а центральное колесо колесной пары жестко соединено с другим элементом вращения.

Таким образом, конструктивно предлагаемая передача представляет собой модуль из внутреннего элемента, наружной обоймы и эксцентриковой втулки, связанных между собой подшипниками, и с сателлитом, размещенным в пространстве между наружным и внутренним элементами.

Наружная обойма может быть связана с валом внешнего механизма с помощью гибкой связи, для чего ее наружная поверхность выполнена в виде шкива или звездочки.

Внутренний элемент целесообразно выполнить также в виде обоймы с внутренним отверстием для посадки на вал внешнего механизма.

Сателлитом может являться колесо внешнего зацепления. Тогда оно, как и в прототипе посажено на эксцентричный участок, выполненный на наружной поверхности внутреннего элемента вращения. Центральное колесо внутреннего зацепления жестко связано с наружной обоймой.

Кроме этого, возможен вариант с сателлитом - колесом внутреннего зацепления. В этом случае эксцентричный участок выполнен на внутренней поверхности наружной обоймы, а с внутренним элементом вращения жестко связано центральное колесо внешнего зацепления. Сателлит посажен на подшипниках внутри эксцентричного участка на поверхности наружной обоймы, и посадочная окружность эксцентрично смещена относительно колеса внутреннего зацепления. Таким образом, в этом случае сателлит представляет собой эксцентричное кольцо между двумя эксцентрично смещенными окружностями: посадочной окружностью и колесом внутреннего зацепления.

Для уменьшения дисбаланса сателлит любой из предыдущих передач целесообразно выполнить составным из нескольких колес, расположенных последовательно вдоль оси, и посаженных на сдвинутые по фазе эксцентричные участки, выполненные на одном элементе вращения.

В случае составного сателлита из двух колес возможна еще одна модификация конструкции. Эксцентричные участки на одном из элементов вращения и оба колеса составного сателлита можно располагать по разные стороны от эксцентриковой втулки вдоль оси. В этом случае элементы крепления втулки к корпусу проходят сквозь отверстия в сателлитах.

Эксцентриковую втулку целесообразно выполнять разрезной из двух, разнесенных вдоль оси частей, каждая из которых связана с внутренним и наружным элементами вращения своими подшипниками. Это позволяет распределить нагрузку на две пары разнесенных вдоль оси подшипников и уйти от консольного приложения нагрузки на подшипники. В этом случае колесная пара внутреннего зацепления расположена между частями втулки. Элементы связи с корпусом внешнего механизма в этом случае можно выполнить как на одной, так и на обеих частях втулок.

Следует отметить, что кроме эвольвентного зубчатого зацепления в изобретении может использоваться фрикционное зацепление колес, зацепление, образованное циклоидальными зубьями, а также зацепление циклоидальных зубьев и роликов на цевках или зацепление периодически изогнутых беговых дорожек, выполненных на обращенных друг к другу поверхностях колес, с помощью свободных тел качения. Частным случаем последнего зацепления является передача, в которой зацепляющимися колесами являются расположенные параллельно диски с периодическими беговыми дорожками на обращенных друг к другу торцевых плоскостях. В местах пересечения дорожек в них расположены шарики. Колесом внутреннего зацепления будет диск, у которого делительная окружность дорожки качения имеет больший радиус. Возможен также вариант выполнения периодических дорожек на обращенных друг к другу цилиндрических поверхностях колес с шариками или роликами между ними.

Предлагаемая передача позволяет создавать двухступенчатые передачи упрощенной конструкции, в которых один из элементов вращения является общим. В варианте двухступенчатой передачи с последовательным расположением ступеней вдоль оси эксцентриковые втулки расположены по концам общего элемента и обе имеют элементы связи с корпусом внешнего механизма (или корпусами разных внешних механизмов). Общий элемент на одном участке жестко скреплен с центральным колесом одной ступени, а на другом участке выполнен с эксцентриком для свободной посадки сателлита другой ступени.

Общим для обеих ступеней элементом может служить как наружная обойма, так и внутренний элемент.

В другом варианте двухступенчатой передачи ступени охватывают друг друга, так что между общими наружной обоймой и внутренним элементом, разделенными эксцентриковыми втулками, установлены две пары внутреннего зацепления, составленные из трех, охватывающих друг друга колец, причем среднее кольцо выполняет одновременно функцию колеса зацепления для одной пары и эксцентрика для другой пары, для чего одна из цилиндрических поверхностей среднего кольца выполнена с элементами зацепления, а противоположная цилиндрическая поверхность выполнена с эксцентричным участком, на котором через подшипник установлен сателлит другой пары. Среднее кольцо установлено так, что его ось вращения смещена относительно осей как внутреннего элемента, так и наружной обоймы.

Для обеспечения этого смещения кольца можно устанавливать по-разному.

В одном варианте все три кольца установлены между внутренним и наружным элементами с помощью подшипников и элементов зацепления с образованием их опорного взаимодействия друг с другом. Т.е. ось вращения среднего кольца фиксируется за счет опоры на элементы зацепления двух других колец.

Во втором варианте среднее кольцо базируется подшипниками относительно эксцентриковых втулок. Этот вариант разгружает зубчатые зацепления обеих ступеней от опорных нагрузок.

Возможен еще один вариант двухступенчатой коаксиальной передачи, в которой наружная обойма, внутренний элемент и втулка между ними коаксиальны друг другу. Для этого в каждой ступени смещение осей выполнено в противоположные стороны и одинаково по величине. Две пары внутреннего зацепления образованы также тремя охватывающими друг друга кольцами и среднее кольцо также выполнено с элементами зацепления и эксцентриком на противоположных цилиндрических поверхностях. Среднее кольцо посажено с помощью подшипников эксцентрично относительно втулки, так что части втулки между средним кольцом и наружным элементом и между средним кольцом и внутренним элементом образуют эксцентриковые втулки ступеней.

Изобретение иллюстрируется графическими материалами, где на фиг.1 и 2 даны продольные разрезы двух вариантов заявляемой передачи с сателлитом - колесом внешнего зацепления, а на фиг.3а и 3б представлена кинематическая схема передачи, изображенной на фиг.1, в двух разных положениях сателлита. На фиг.4 дан разрез передачи с сателлитом - колесом внутреннего зацепления. Зацепление на фиг.1 - зубчатое, зацепление на фиг.2 образовано зубьями и роликами на цевках, а на фиг.4 зацепление образовано периодическими дорожками на дисках и шариками в них. Фиг.5 и 6 иллюстрируют соответствующие варианты с составными сателлитами для сателлита - колеса внешнего зацепления и для сателлита - колеса внутреннего зацепления соответственно. Фиг.7 иллюстрирует передачу с составным сателлитом, колеса которого расположены по обе стороны от эксцентриковой втулки. На фиг.8 показано, как предлагаемая передача может быть встроена в шкив обычной ременной или цепной передачи, а на фиг.9 - угловое соединение с внешним механизмом с помощью конической зубчатой пары. На фиг.10 и 11 даны продольные разрезы двухступенчатых передач с последовательным расположением ступеней с общей наружной обоймой и с общим внутренним элементом соответственно. На фиг.12 и 14 представлен разрез вариантов двухступенчатой передачи с охватывающими друг друга ступенями, а на фиг.13 дано поперечное сечение передачи на фиг.12. Фиг.15 и 16 представляют варианты двухступенчатой передачи с охватывающими друг друга несоосными ступенями, но с соосными внутренним элементом и наружной обоймой. На фиг.17 дано сечение по А-А передачи на фиг.15.

Передача на фиг.1 содержит внутренний элемент вращения 1 и охватывающий его наружный элемент 2, выполненный в виде обоймы. Обойма 2 посажена на внутренний элемент 1 с помощью эксцентриковой втулки 3 и двух пар подшипников 4, 5 и 6, 7, так что ось ОО₁ вращения внутреннего элемента смещена относительно оси вращения CC₁ наружной обоймы 2 на величину Δ. Внутренний элемент 1 и наружная обойма 2 являются входным и выходным элементами передачи, соединяемыми с валами внешних механизмов. Внутренний элемент вращения 1 выполнен с отверстием 8 для посадки на вал внешнего механизма, например электродвигателя 16. На одном конце внутреннего элемента 1 выполнен эксцентричный участок 9 с эксцентриситетом ε. На эксцентрике 9 через подшипник 10 установлено зубчатое колесо внешнего зацепления 11. Центр В посадочного отверстия 12 в колесе 11 смещен от геометрического центра колеса D на расстояние L, равное величине Δ смещения осей. Зубчатое колесо внутреннего зацепления 13 жестко посажено внутри наружной обоймы 2. Эксцентриковая втулка 3 на торце имеет крепежные отверстия 14 для связи с корпусом внешнего механизма. Наружная обойма 2 имеет на своей боковой поверхности шлицы 15, которыми может быть соединена с валом исполнительного механизма. В частности, весь передаточный модуль может монтироваться в качестве фланца в корпусе двигателя 16. Из-за консольной посадки элементов 1 и 2 друг на друга подшипники 5 и 7 будут испытывать большие нагрузки, чем подшипники 4 и 5 вблизи двигателя. Для выравнивания нагрузки разработана другая конструкция, изображенная на фиг.2. Эксцентриковая втулка 3 состоит из двух, разнесенных вдоль оси частей 3а и 3б. Эксцентрик 9 выполнен на поверхности внутренней обоймы 1 в ее средней кольцевой части между частями а и б эксцентриковой втулки 3. Соответственно колесная пара внутреннего зацепления, образованная колесами 11 и 13, расположена также в центральной области между частями втулки 3а и 3б. Колесо внешнего зацепления 11 является цевочным колесом, в котором на цевках 17 вращаются ролики 18. Колесо внутреннего зацепления 13 имеет циклоидальные зубья. Крепежные отверстия 14 для связи втулки с корпусом внешнего механизма могут быть выполнены в торце только одной части втулки 3b. В этом случае модуль также можно смонтировать в качестве фланца в корпусе двигателя. Торцевые шлицы 19 для связи наружной обоймы 2 с валом исполнительного механизма выполнены на противоположном торце передаточного модуля. Часть втулки 3а является свободной деталью. Это дает возможность выборки зазоров для компенсации неточностей изготовления деталей передачи. В то же время такой передаточный модуль будет обладать достаточно большим мертвым ходом. Для приводов, в которых вращение выходного вала относительно входного составляет меньше одного оборота, например, в манипуляторах роботов, более предпочтителен вариант с соединением с неподвижными элементами обеих частей втулки 3. Для этого в торце втулки За выполнены крепежные отверстия 20.

Величина Δ смещения осей внутреннего и внешнего элементов в принципе может быть любой, однако следует иметь в виду несколько обстоятельств, влияющих на выбор этой величины в каждом конкретном случае. Для пояснения обратимся к фиг.3а и 3б, где левая и правая кинематические схемы показывают положение сателлита 11, соответствующее половине оборота внутреннего элемента 1. Буквами D и D обозначены центры сателлита 11, а буквами В и В - положение центра посадочного отверстия 12 в диаметрально противоположных положениях сателлита 11. Буквами L₁ и L₂ обозначены плечи действующих сил от передаваемого момента в разных положениях сателлита 11. Очевидно, что, чем больше расстояние Δ, тем больше разница L₁ и L₂ и тем выше неоднородность нагрузки в процессе работы на сателлите и внутреннем элементе. С другой стороны, чем меньше расстояние смещения осей, тем меньше плечо L₃ действия силы противодействия вращению сателлита 11 и тем большие нагрузки будут испытывать подшипники 4-7 при прочих равных условиях. В то же время при небольшом смещении центра В посадочного отверстия от центра D сателлита радиальные размеры подшипника 10 можно увеличивать практически вплоть до размеров сателлита 11 без увеличения общих размеров передачи. Минимальная граница величины смещения определяется точностью изготовления деталей передачи и ограничена величиной радиальных и угловых люфтов. Таким образом, в передачах на невысокие скорости вращения, где неоднородность нагрузки не играет большой роли, целесообразно смещение выбирать большим. В остальных случаях величину смещения целесообразно выбирать в размерах эксцентриситета, рассчитывая оптимальные размеры подшипника 10, обеспечивающие его прочность при номинальной нагрузке.

Передаточный модуль на фиг.4 содержит внутренний элемент, выполненный в виде диска 21, и наружную обойму 2, посаженную на внутренний элемент с помощью эксцентриковой втулки 3 и подшипников 22 и 23. В отличие от описанных выше модулей эксцентричный участок 24 выполнен на внутренней поверхности наружной обоймы 2. Внутри эксцентричного участка 24 на подшипнике 10 посажен сателлит 11 с периодической дорожкой качения 25 на торцевой поверхности, обращенной к диску 21. На диске 21 выполнена периодическая дорожка качения 26 с числом периодов, отличающимся от числа периодов дорожки 25. В пересечении дорожек 25 и 26 расположена цепочка шариков 27. Колесом внутреннего зацепления будет являться тот диск, дорожка которого будет иметь больший размер делительной окружности. На фиг.4 колесом внутреннего зацепления является сателлит 11 с дорожкой качения 25.

В изображенной на фиг.5 передаче сателлит - колесо внешнего зацепления выполнен составным из трех отдельных дисков 28, 29 и 30, свободно посаженных с помощью подшипников 31, 32, 33 на эксцентричные участки 34, 35, 36 внутреннего элемента - обоймы 1. Эксцентрики 34, 35 и 36 сдвинуты по фазе друг относительно друга. Для трех эксцентриков разность фаз составляет 120 градусов. Центры посадочных отверстий 37, 38, 39 всех трех дисков смещены относительно их геометрических центров на одну и ту же величину, равную величине сдвига между осями OO₁ и CC₁ внутренней 1 и наружной 2 обойм.

Все три диска сателлита зацепляются с одним центральным колесом 13 внутреннего зацепления, жестко посаженным в наружном элементе 2. Эксцентриковая втулка 3 связывает внутреннюю 1 и наружную 2 обоймы с помощью подшипников 4, 5, 6 и 7 в единый модуль и состоит из двух частей 3а и 36, связанных друг с другом шпильками 40. Резьба 41 на концах шпилек служит для крепления втулок к неподвижному корпусу. Как и в предыдущих конструкциях, с корпусом можно соединять как часть втулки 3а, так и обе части 3а и 3б. Шпильки проходят сквозь отверстия 42 в дисках 28, 29 и 30 составного сателлита, радиус отверстий 42 больше радиуса шпильки 40 на величину эксцентриситета ε. В отличие от стержней, соединяющих фланцы в передаче CYCLO, шпильки в своей средней части не несут существенной нагрузки по передаче момента вращения, так как не они, а эксцентриковая втулка удерживает диски сателлита от вращения. Реактивная нагрузка воспринимается подшипниками 4-6 между неподвижной эксцентриковой втулкой 3, обоймами 1 и 2 и элементами крепления втулки 3 к неподвижному корпусу.

Фиг.6 показывает конструкцию с составным сателлитом - колесом внутреннего зацепления. Диски составного сателлита в виде колец 43, 44, 45 с помощью подшипников 31, 32, 33 посажены в эксцентричных участках 46, 47 и 48 на внутренней поверхности наружной обоймы 2. Внутренняя часть колец 43, 44, 45 выполнена с зубчатыми венцами 49, 50, 51, образующими колеса внутреннего зацепления. Центры наружных посадочных окружностей каждого из колец (на фиг.6 обозначенные точками B₁, В₂, В₃) смещены относительно геометрических центров (точки D₁, D₂, D₃ соответственно) зубчатых венцов 49, 50, 51. В результате кольца 43, 44 и 45 составного сателлита имеют эксцентричную форму. Все три колеса зацепляются с одним центральным колесом внешнего зацепления 52, жестко посаженным на внутренней обойме 1. Все остальные детали конструкции аналогичны фиг.5 и имеют те же обозначения.

В передаче на фиг.7 эксцентриковая втулка 3 расположена между охватывающими друг друга обоймами 1 и 2 в их средней области. Обоймы 1 и 2 и эксцентриковая втулка 3 связаны в единый модуль парой подшипников 53. Составной сателлит состоит из двух дисков - колес внешнего зацепления 54 и 55, размещенных между обоймами 1 и 2 по обе стороны от эксцентриковой втулки 3. Стержни 56 для крепления втулки 3 к неподвижному корпусу внешнего механизма проходят сквозь отверстия 57, 58 в сателлитах 54, 55. Колеса 54 и 55 составного сателлита зацепляются с одинаковыми колесами внутреннего зацепления 59, 60, выполненными внутри обоймы 2 на ее концах. Колеса 54 и 55 посажены на эксцентриках 61 и 62, выполненных на внутренней обойме 1, с помощью подшипников 63. Эксцентрики 61 и 62 на фиг.7 имеют одинаковый эксцентриситет, направленный в одну сторону, а колеса 54 и 55 движутся синфазно. Передача неуравновешена по массе и ее работа сопровождается биениями и шумом. Возможно и противофазное выполнение эксцентриков, уменьшающее дисбаланс передачи, но приводящее к появлению опрокидывающего момента и нежелательным дополнительным нагрузкам на подшипники.

На следующих двух фигурах показаны различные виды монтажа заявляемой передачи: на фиг.8 в шкивоременном механизме в качестве шкива, а на фиг.9 в качестве угловой передачи. На фиг.8 отверстие 64 внутренней обоймы 1 выполнено коническим для посадки на вал 65 любого внешнего механизма. Наружная поверхность 66 обоймы 2 выполнена с канавками под клиновой ремень (на фиг.8 не показан) и выполняет функцию шкива. Эксцентриковые обоймы 3а и 3б винтами 67 крепятся к стойке 68. Внутренняя поверхность наружной обоймы 2 имеет два противофазных эксцентричных участка 69, 70, в которых через подшипники 71 и 72 посажены колеса внутреннего зацепления 73, 74, образующие составной сателлит. Центральное колесо внешнего зацепления 75 закреплено непосредственно на поверхности обоймы 1.

В передаче на фиг.9 наружная обойма 2 имеет на своей поверхности конический зубчатый венец 76, зацепляющийся с коническим колесом 77. Колесо 77 жестко связано с валом 78 внешнего механизма. Передаточный модуль выполнен по схеме фиг.6.

В двухступенчатой передаче на фиг.10 наружная обойма 2 является общим элементом для обеих ступеней передачи. При этом первая ступень образована внутренней обоймой 1, эксцентриковой втулкой 3а и наружной обоймой 2, посаженных друг на друга с помощью подшипников 22 и 23 со смещением осей ОО₁ внутренней и CC₁ наружной обойм. Вторая ступень передачи образована обоймой 2, эксцентриковой втулкой 36 и внутренней обоймой 79, связанными подшипниками 80 и 81 также со смещением осей. Один конец внутренней обоймы 1 выполнен с эксцентричным участком 9, на котором через подшипник 10 посажен сателлит - колесо внешнего зацепления 11. Центр В посадочного отверстия 12 колеса 11 смещен от центра D сателлита на расстояние Δ, равное смещению осей внутренней 1 и наружной 2 обойм. Центральное колесо 13 первой ступени передачи жестко связано с внутренней поверхностью 82 наружной обоймы 2. На другом участке этой поверхности выполнен эксцентрик 83 второй ступени передачи. Во второй ступени сателлитом является колесо 84 внутреннего зацепления, посаженное на эксцентрик 83 с помощью подшипников 85. Посадочная окружность с центром Е так же как и в первой ступени смещена относительно центра F колеса 84. Центральным колесом второй ступени является колесо 86 внешнего зацепления, жестко посаженное на внутренний элемент 79. Эксцентриковые втулки 3а и 3б имеют крепежные отверстия 87 и 88 для соединения каждой из них с корпусами внешних механизмов. Крепежные отверстия и соответственно винты крепления расположены по окружности втулок и имеют разные диаметры в соответствии с толщиной стенок эксцентриковой втулки. Это позволяет, не уменьшая прочности втулок, увеличить надежность их крепления к неподвижным корпусам внешних механизмов. Входным/выходным элементами являются внутренние обоймы 1 и 79 с отверстиями для посадки на валы внешних механизмов. Общая для обеих ступеней наружная обойма 2 является промежуточным элементом, выполняющим функцию выхода для одной ступени и функцию входа для другой.

В двухступенчатой передаче на фиг.11 общим для обеих ступеней элементом является внутренняя обойма 1, образующая с наружной обоймой 2, эксцентриковой втулкой За и подшипниками 22 и 23 передающий модуль первой ступени со смещением осей ОО₁ и CC₁ внутренней и наружной обойм. На эксцентричном участке 89 наружной обоймы 2 на подшипниках 90 посажен сателлит, являющийся колесом внутреннего зацепления 91. Центральное колесо 92 внешнего зацепления жестко посажено на внутренней обойме 1. Вторая ступень образована той же внутренней обоймой 1, на которой выполнен эксцентричный участок 93 с посаженным на нем на подшипниках 94 колесом внешнего зацепления 95. Центральным колесом второй ступени передачи является колесо 96, выполненное на внутренней поверхности наружной обоймы 97, охватывающей внутреннюю обойму 1, так же как и обойма 2 первой ступени. Обойма 97 посажена на общий центральный элемент 1 с помощью эксцентриковой втулки 36 и подшипников 98 и 99 также со смещением осей обойм 97 и 1. Элементы крепления эксцентриковых втулок За и 36 выполнены несколько иначе, чем в предыдущей конструкции. Втулки скреплены друг с другом шпильками 100, которые на концах имеют резьбу 101 для крепления к корпусу внешнего механизма. Шпильки 100 проходят сквозь отверстия 102 и 103 в сателлитах 91 и 95 первой и второй ступеней. Размеры отверстий 102 и 103 больше диаметров шпилек 100, так что при орбитальном движении сателлитов шпильки не касаются стенок отверстий. Шпильки удерживают от поворота обе части эксцентриковой втулки 3 и поэтому при их креплении к неподвижному корпусу с одного конца, как это показано на фигуре, должны выдерживать полную реактивную нагрузку. Если шпильки выполнить с резьбой на обоих концах, то нагрузка будет прикладываться только к элементам крепления, а средняя часть шпилек будет разгружена. Входом/выходом двухступенчатой передачи являются наружные обоймы 2 и 97, имеющие для этого элементы крепления - шлицы 15 и 19.

Фиг.12 и 13 иллюстрируют двухступенчатую передачу, ступени которой охватывают друг друга. Внутренняя обойма 1 и наружная обойма 2 посажены друг на друга с помощью двух эксцентриковых втулок За и 36 и двух пар подшипников 4, 5 и 6, 7 со смещением их осей ОО₁ и CC₁. Одна из частей втулки 3, а именно 3а, имеет крепежные отверстия 14, а наружная обойма 2 - отверстия 115 для крепления соответственно к корпусу и валу внешнего механизма. Внутри наружной обоймы 2 выполнен эксцентричный участок 104, в котором с помощью подшипников 105 посажено кольцо 106 с зубчатым венцом внутреннего зацепления 107, образующим сателлит первой ступени. Центр К посадочной окружности кольца 106 смещен относительно центра зубчатого венца 107 (точки М). Зубчатый венец 107 зацепляется с венцом внешнего зацепления 108 на кольце 109. Ось вращения DD₁ венца 108 смещена относительно оси CC₁ наружной обоймы 2, т.е. кольцо 109 является для первой ступени внутренней обоймой. Расстояние КМ равно смещению Δ₁ осей DD₁ и CC₁ первой ступени. Внутренняя поверхность кольца 109 выполнена эксцентрично смещенной относительно его оси и является эксцентриком 110 второй ступени. На эксцентрике 110 через подшипник 111 посажено кольцо 112 с венцом внутреннего зацепления 113, являющееся сателлитом второй ступени. Центр N посадочного отверстия смещен от центра венца 113 - точки Р. Венец 113 зацепляется с центральным колесом внешнего зацепления 114 на внутренней обойме 1. Таким образом, кольцо 109 и внутренняя обойма 1 образуют вторую ступень передачи со смещенными на расстояние Δ₂ осями DD₁ и ОО₁. Среднее кольцо 109 является общим для обеих ступеней передачи звеном. Одна его цилиндрическая поверхность служит центральным колесом зацепления 108 одной ступени, а другая - эксцентриком 110 второй ступени. Кольца 106, 109 и 112 базируются между обоймами 1 и 2 с помощью подшипников 105, 111 и зубчатых венцов 107, 108, 113 и 114 с образованием их опорного взаимодействия. В этой конструкции зубчатые зацепления обеих ступеней нагружены не только усилием для передачи момента вращения, но и дополнительными силами реакции.

В передаче на фиг.14 зубчатые венцы разгружены от усилий реакции за счет того, что среднее кольцо 109 опирается на части эксцентриковой втулки 3а и 3б с помощью подшипников 116 и 117. В остальном передача отличается от предыдущей только тем, что эксцентричный участок 118 выполнен не на наружной обойме, а на внутренней обойме 1, и обе ступени передачи имеют обращенную конструкцию. То есть кольцо 112 посажено на эксцентрик 118, а его наружная боковая поверхность представляет собой зубчатый венец 119 внешнего зацепления. Соответственно среднее кольцо 109 имеет зубчатый венец 120 на внутренней боковой поверхности, а эксцентричный участок 121 - на внешней поверхности. Аналогично изменено местоположение элементов на кольце 106 и обойме 2. Соответственно точка Q обозначает центр посадочной окружности колеса 112, точка R - центр венца внешнего зацепления 119, ось DD₁ является осью венца 120, точка S - центр посадочного отверстия кольца 106, точка Т - центр венца наружного зацепления на кольце 106. Оси ОО₁ и CC₁, как и на всех предыдущих фигурах, являются осями внутренней и внешней обойм 1 и 2. Расстояние между точками QR и TS равно расстояниям смещения осей Δ₁ и Δ₂. Эксцентриковая втулка 3а имеет два ряда крепежных отверстий 14, а наружная обойма выполнена с торцевыми шлицами 19 на противоположном торце модуля. Остальные обозначения соответствуют обозначениям на фиг.12 и 13.

В модуле на фиг.15 внутренняя и наружная обоймы 1 и 2 имеют общую ось ОО₁. На концах обойм расположены две коаксиальные втулки 122а и 1226, с помощью подшипников 4-7 связывающие обоймы 1 и 2 в единый модуль. Между втулками расположены две пары колес внутреннего зацепления, образованные кольцами 106, 109 и 112. Среднее кольцо 109 установлено эксцентрично относительно втулок. Для этого на обращенных друг к другу торцах частей 122а и 122б втулки выполнены эксцентричные кольцевые канавки, в к