Безводильная планетарная передача

Безводильная планетарная передача содержит приводную двухвенцовую солнечную шестерню, подвижную и неподвижную коронные шестерни, упругие плавающие кольца, опорные плавающие кольца и сателлитные блоки. Сателлитные блоки имеют внутренние шлицы и установлены на шлицевых осях. Шлицевые оси охвачены упругим плавающим кольцом и лежат на опорном плавающем кольце. Опорное и упругое плавающие кольца установлены концентрично приводной солнечной шестерне. Средние венцы сателлитных блоков входят в зацепление с неподвижной коронной шестерней и имеют такое же количество однотипных зубьев, как и крайние венцы, но с фазовым смещением по всей начальной окружности относительно них на величину, кратную отношению произведения шага зубьев на разницу количества зубьев коронных шестерен к числу сателлитных блоков. Повышает КПД и надежность, упрощена конструкция передачи, короткая обеспечивает большое передаточное отношение.

Безводильный планетарный редуктор, содержащий солнечную шестерню ведущего вала, расположенную в центре неподвижного и подвижного коронного зубчатого колеса, связанного с ведомым валом. Подвижное и неподвижное коронное колесо имеют одинаковый диаметр делительной окружности. Но количество их зубьев различается, по меньшей мере, на единицу. Между солнечной шестерней и коронными колесами размещена, по меньшей мере, одна свободная планетарная шестерня с двумя диаметрально расположенными опорными сателлитами, которые компенсируют радиальную компоненту нагрузки зубчатого зацепления.

Безводильная передача работает следующим образом. Вращающий момент высокооборотного привода, например, электродвигателя, передается через приводной вал двумя венцами солнечной шестерни, которые вращают крайние венцы сателлитных блоков, что обуславливает обкат верхних сателлитных венцов по внутреннему зубчатому зацеплению подвижной коронной шестерни и синхронное обкатывание средних венцов по неподвижной коронной шестерне. Поскольку коронные шестерни имеют различное количество зубьев Z1 и Z2, а все венцы сателлитов одинаковые – Z3, то для синхронного обкатывания средние венцы сателлитов должны иметь фазовое смещение S по своей начальной окружности относительно зубьев крайних сателлитов.

Здесь i=1…N – порядковый номер сателлитного блока;

N – число сателлитных блоков;

t = π m – шаг зубьев;

m – модуль зубчатого зацепления.

Соосное расположение сателлитных блоков обеспечивается синхронным обкатыванием их крайних венцов по венцам солнечной шестерни, содержащего Z0 однотипных зубьев.

Это позволяет добиться того, что тангенциальные усилия в зацеплениях не приводят к перекосу осей сателлитных блоков, чем достигается снижение концентрации нагрузки по ширине зубчатых венцов. При этом радиальная компонента нагрузки воспринимается опорным кольцом, к которому прижимаются оси упругими кольцами даже в отсутствие нагрузки, что обеспечивает плавное вращение всей передачи с минимальным зазорами, величина которых регулируется подбором относительной толщины дистанционных шайб. Для получения заданной величины фазового смещения Si каждого среднего венца сателлитных блоков, он в процессе изготовления зубьев должен находиться на шлицевой оси, содержащей Z шлицов, а при сборке развернут на определенное число шлицов, что возможно только при выборе целого числа шлицов из следующего ряда:

где n = 0; 1; 2; … - параметр ряда;

K = 1; 2; 3; … - кратность ряда.

Тогда передаточное отношение P всего устройства будет равно:

которая не зависит от количества зубьев сателлитных блоков, но очень чувствительна к разнице количества зубьев коронных шестерен.

Однако от числа сателлитов напрямую зависит выходной момент силовой нагрузки всей передачи, который ограничивается известным условием соосности и сборки планетарных передач, требующим, чтобы сумма и разность зубьев коронных шестерен передачи были кратны числу сателлитов N. В частности, при четырех сателлитах классический метод проектирования планетарных передач требует, чтобы разница количества зубьев коронных шестерен была не менее четырех.

В передачи даже при Z1 - Z2 = 1 число сателлитов N может быть любым и ограничивается лишь условием соседства сателлитов, что значительно расширяет возможности проектирования и применения передач такого типа.

Высокие показатели передачи подтверждаются испытаниями зубчатого колеса и габаритами планетарного редуктора, который имел в несколько раз более высокую редукцию и модуль зуба, не говоря уже об отсутствии водила, что позволит использовать такую передачу в автомобилестроении.

⇐ Предыдущая 12