Самоустанавливающийся трехсателлитный планетарный редуктор

Самоустанавливающийся трехсателлитный планетарный редуктор

Реферат

Изобретение относится к машиностроению, а конкретно к планетарным редукторам.

Известен так называемый одноступенчатый планетарный механизм [1, стр.162, рис.7.23], называемый планетарным механизмом Джеймса и содержащий в своем составе неподвижное колесо, центральное ведущее колесо, сателлит и водило. Недостатком такого механизма является то обстоятельство, что вся мощность двигателя передается через один сателлит.

Как следует из работы [2, стр. 564, §52], при постановке нескольких сателлитов, передача вращательного момента делится между ними и «нагрузка на зубья уменьшается, а редуктор получает меньшие габаритные размеры». Однако при этом возникает проблема с подвижностью механизмов и передачей нагрузки, т.к. «весьма трудно добиться равномерного распределения нагрузки на сателлиты», что требует постановки «уравнительных механизмов». В [2, стр. 546, фиг.702] приводятся две схемы (а и b) создания уравнительных механизмов. Оказалось, что уже при двух сателлитах необходимо вводить дополнительно от трех до пяти звеньев. Такие решения не получили в технике применения.

Наиболее близким к предлагаемому является механизм по патенту РФ №2342573 от 11.07.2007, где достигается возможность передачи движения от центрального колеса к водилу, через три сателлита. Недостатком такого механизма является то обстоятельство, что при увеличении в нем числа сателлитов более трех он перестает быть самоустанавливающимся. Задачей настоящего изобретения является обеспечение определенности движения и передачи мощности от входного звена к водилу через три сателлита.

Сущность изобретения заключается в том, что предлагается трехсателлитный планетарный редуктор, состоящий из центрального ведущего зубчатого колеса и трех сателлитов, а также водила, в котором первый и второй дополнительные сателлиты связаны между собой первым трехпарным шатуном, к третьей паре которого присоединяется второй трехпарный шатун, соединяющий группу с механизмом по средствам двухпарного поводка (водила).

Предлагаемый трехсателлитный планетарный редуктор показан на чертеже, где обозначены: центральное ведущее зубчатое колесо 1, сателлиты 2, 3, 4 соответственно, первый трехпарный шатун 5, второй трехпарный шатун 6, двухпарный поводок 7 (водило), неподвижное зубчатое колесо 8 и стойка O, относительно которой осуществляется движение.

Звенья между собой соединены в кинематические пары: одноподвижные, пятого класса р5 (шарниры) I - центральное колесо 1 со стойкой О, II - сетеллит 2 с первым трехпарным шатуном 5, III - сателлит 3 с первым трехпарным шатуном 5, IV - сателлит 4 со вторым трехпарным шатуном 6, V - первый трехпарный шатун 5 со вторым трехпарным шатуном 6, VI - второй трехпарный шатун 6 с 4, VII - второй трехпарный шатун 6 с двухпарным поводом 7, VIII - двухпарный поводок 7 и IX - водило 7 со стойкой О, и двухподвижные пары четвертого класса р4 (пары зацепления) - по две пары каждого из сателлитов соответственно с центральным колесом 1 и с неподвижным зубчатым колесом 8. Таким образом, всего в механизме используются кинематических пар p₅=7, кинематических пар p₄=6, а общее число подвижных звеньев 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, n=7.

Известно [1, стр.38, формула 2,5], что подвижность плоских механизмов с парами p₅ и р₅ определяется структурной формулой Чебышева П.Л., имеющей общий вид

W=3n-2p₅-p₄,

где n - число подвижных звеньев, р₅ и р₄ - числа кинематических пар пятого и четвертого классов.

Как показано выше, в предлагаемом трехсателлитном редукторе n=7, р₅=7, p₄=6. Подставляя эти значения в формулу Чебышева, получим, что W=21-14-6=1, т.е предлагаемый редуктор вполне работоспособен.

Работает предлагаемый трехсателлитный планетарный механизм следующим образом, при задании движения центральному колесу 1, движение от него передается на двухпарный повод 7, который в свою очередь передает движение на трехпарный шатун 6 через него на сателлит 4 и оставшийся трехпарный шатун 5 совместно с сателлитами 3 и 2. Колесо 8 неподвижно. Таким образом, крутящий момент от центрального колеса 1 равномерно передается на водило 7 через три сателлита, что и является достоинством предлагаемого редуктора.

Источники информации

1. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин изд. четвертое «Наука», Москва, 1988 г.

2. Руденко Н.Ф. Планетарные передачи. Гос. Науч. Тех. Издательство, Машиностроительная литература, Москва, 1947.

Самоустонавливающийся трехсателлитный планетарный редуктор, состоящий из центрального ведущего зубчатого колеса, неподвижного колеса с внутренним зацеплением, трех сателлитов и водила, отличающийся тем, что первый и второй сателлиты связаны между собой первым трехпарным шатуном, к третьей паре которого присоединяется второй трехпарный шатун, соединяющий третий сателлит с двухпарным поводком планетарного редуктора.