Зубчатая передача

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК п 5 Р 16 г НИЕ ИЗОБРЕТЕН ПАТЕНТ совмещаются друг с другом, Оба венца имеют или внешние, или внутренние зубья. Расстояние между проекциями центральных линий ширины их венцов в направлении их общей оси равно нулю, Расстояние Ь между внутренней поверхностью внешнего венца сателлита и наружной поверхностью центрального колеса, находящегося в зацеплении с внутренним зубчатым венцом сателлита, должно быть не меньше двойного эксцентриситета а эксцентрика, Если сателлит и центральные колеса, находящиеся в зацеплении с ним, все являются косоэубыми колесами, два косозубых колеса с внутренними зубьями имеют одинаковое направление, также как и два внешних косозубых колеса, В зубчатой паре с укороченными зубьями с измененными параметрами входящих в нее колес коэффициент 6, высоты головки зуба меньше 0,5, абсолютное значение разницы ее коэффициентов Х коррекции не более 0,1, предпочтительно нуль, а коэффициенты коррекции обоих колес с укороченными зубьями предпочтительно равны нулю. 7 з.п, ф-лы, 3 ил.еа В планетар цей числа зубь сателлита вкл делительную о цеплении зубч составляющая изобретению, ленные соотве внешний венец воположными д нике зубчаой внутреначе с малой выше- потерь зацепбчатой а тактом й зу ик ачи,СУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР)(5) Использование: в планетарной передачес двухвенцовым сателлитом и малой разницей чисел зубьев, Сущность изобретения: зубчатая передача содержит по меньшей м ре два центральных колеса, двухвенцов й сателлит, водило в виде эксцентрика, К,ждое центральное колесо с одним из венцв сателлита образует зубчатую пару - внешнюю и внутреннюю. По меньшей мере одна зубчатая пара имеет укороченные зубья с измененными параметрами входящих в нее колес, Вертикальные проекции шадрины зубьев двух венцов колес сателлита на их общую ось по меньшей мере частично Изобретение относится к те тьф передач, в частности к двойн ней зубчатор планетарной пере разницей числа зубьев., Целью изобретения являет ние КПД передачи и уменьше мощности в подшипниках зубч летии, в частности планетарн передачи известного уровня те же повышение мощности переднои передаче с малои разниев нагрузки на подшипники ючают периферийную силу на кружность находящейся в заатой пары (тангенциальная силы зацепления). Согласно периферийные силы, направтственно на внутренний и сателлита, являются протируг другу, только их разницаи радиальная составляющая силы зацепления вместе действуют на подшипники сателлита, что значительно уменьшает нагрузку на последние,Поэтому срок службы подшипников может быть увеличен от четырех до десятков раз, потеря мощности в подшипниках уменьшается на две трети, а допустимая нагрузка передачи увеличивается.Чтобы уменьшить нагрузку на подшипники сателлита относительно небольшой угол а профиля может использоваться для зубчатой пары с эвольвентным профилем зубьев и малой разницей чисел зубьев, Чтобы расширить ограничение уменьшения угла а в связи с интерференцией коэффициент высоты Ь головки зуба может быть значительно уменьшен (обычно менее 0,5) и положительная коррекция высоты головки зуба может быть согласована с разницей коэффициента коррекции, равной нулю, Разумеется, коэффициенты коррекции как внутренних, так и внешних зубчатых пар могут быть равны нулю, а угол й профиля может быть уменьшен до менее чем 20 (до 6), б - 14 - особенно важный диапазон. С уменьшением угла а радиальная составляющая силы зацепления, действующей на подшипники сателлита, уменьшается, совмещение увеличивается и КПД зацепления повышается, В зубчатой планетарной передаче радиальная составляющая силы зацепления является главной силой, действующей на подшипники сателлита, Поэтому указанный малый угол профиля имеет особое значение.Если зубчатые пары с укороченными зубьями являются косоэубыми, их полное совмещение еу равно совмещению торцовой части есу плюс совмещение зубчатой части е, Если обеспечивается, что разница Х между коэффициентом Х 2 коррекции внутреннего венца и коэффициентом Х 1 коррекции внешнего венца зубчатой пары равна нулю или ее абсолютное значение не более 0,1, КПД зацепления обычно может быть увеличен путем уменьшения еПосле уменьшения я яв косозубого колеса увеличивается, чтобы й 1 (обычно равен 1), При некоторых необычных обстоятельствах, когда должно учитываться влияние многократного контакта зубьев внутренней зубчатой пары с малой разницей чисел зубьев, целесообразно сделать ег0,7 . Такое решение может быть также использовано для увели 4 ения КПД зацепления внешней зубчатой пары, Для внешней зубчатой пары Ь, может быть уменьшена до менее 0,5 - 0,1 и одновременно ев может40 45 50 55 На фиг. 1 и 2 изображено сечение двух- венцового сателлита; на фиг. 3 - зубчатая передача с двухвенцовым сателлитом,Зубчатая передача содержит входной 1 и выходной 2 валы, водило, выполненное в виде эксцентрика 3, установленное на нем посредством подшипников 4 и 5 двухвенцовый сателлит б и два центральных колеса 7 и 8. Сателлит 6 имеет два венца 9 и 10, планшайбу 11, соосно собранные вместе, Венец 9 установлен соосно снаружи венца 10 и оба закреплены на одной стороне план- шайбы 11,Общая ось венцов 9 и 10 является осью сателлита 6, Болт 12 предназначен для их соединения, Другие методы соединения также могут использоваться. Один иэ венцов может быть выполнен целым с планшайбой для упрощения изготовления. Если это возможно с точки зрения технологии изготовления колес, оба зубчатых колеса могут быть увеличена (например, посредством увеличения Р и ширины зубьев и уменьшения модуля и т. д.), чтобы сделать ег 1.Подробный анализ внутренней зубчатой пары производится следующим образом: методы расчетов яи евизвестны, ясу может быть уменьшена таким же образом, что и коэффициент высоты Ь, головки зуба, чтобы избежать возможной интерференции про- "О филя, когда разница чисел зубьев междувнутренними и внешними венцами очень мала, Оптимальные параметры должны выбираться в следующем диапазоне;Х 10,1, предпочтительно Х = Х 2 - Х 1 = 15 =О. Х 1О, Х 20; винтовой угол делительнои окружности =1-14 (косоаубые колеса) и р 1 =25 60 (шеаронные колеса), когда разница числа зубьев Ед = 1 Ьа = 0,06 л 0,2; когда Ед = 2 Ьа = 0,2 " 0,35. Ьа0,2 также 20 допустима; когда Ед = 3 или 4 Ьв обычно неболее 0,5; угол профиля, как уже было сказано, может быть уменьшен, но предпочтительно, чтобы он был между 14 и 250, когда разница числа зубьев 1,После уменьшения Ь должна быть соответственно повышена точность изготовления.Если косозубые колеса используются вобеих зубчатых парах передачи, винтовые 30 линии обеих зубчатых пар должны иметьодно направление: или обе левые, или обе правые, чтобы компенсировать осевые силы, действующие на подшипники сателлита.Если используются шестерни с прямыми зубьями, оптимальная разница чисел зубьев 4, 5 или б, па - 0,35 О,б, коэффициент коррекции должен соответствовать1 Х0,05, предпочтительно Х = 0ыть выполнены цельными с планшайбой,ругие методы соединения двух венцов моут использоваться, если они позволяют Получить характеристики сателлита согласно изобретению.Вертикальные проекции ширины зубьв двух зубчатых венцов сателлита 6 на их бщую ось должны совпадать между собой одной точке, т. е, расстояние между проекиями ширины зубьев обоих венцов в осеом направлении должно быть равно нулю. 1=сли расстояние не равно нулю, при пракТическом производственном процессе оно Должно быть не больше 3/4 минимальной иирины зуба сателлита 6, предпочтительно е больше 1/10. По меньшей мере ширина зубьев обоих венцов 9 и 10 сателлита 6 частично совпадает в радиальном направлении, а их проекции на общую ось совпадают чежду собой.Зубчатые венцы 9 и 10 сателлита 6 могут рыть выполнены как с внешними, так и внутренними зубьями, Венцы с внешними зубьми предпочтительны для уменьшения объема, В варианте исполнения на фиг. 3 рба зубчатых венца 9 и 10 - с внешними Зубьями, Центральное колесо 7 с внутренНими зубьями выполнено цельным или смонтировано с низкооборотным выходным алом 2. Вал 2 закреплен на правом корпусе 13 с помощью низкоскоростных подшипников 14 и 15,Центральное колесо 8 с внутренними убьями закреплено на левом корпусе 16. олесо 8 может быть выполнено отдельно, а атем соединяться с корпусом 16. Эксцентрик 3 выполнен цельным с входным валом 1 и закреплен в левом корпусе 16 и на выходном валу 2 с помощью высокоскоростных подшипников 17 и 18. Передача включает также сальники 19 и 20, крепежный болт 21, 1".ледует отметить, что положение сателлита 6, показанное на фиг, 3, является положением, когда он перемещается в свою самую высокую точку. Расстояние между внутренней поверхностью внешнего венца 9 сателлита 6 и наружной поверхностью ведомого центрального колеса 7, находящегося в зацеплении с внутренним венцом 10 сателлита 6 в случае смещенного центра Эксцентрика 3 в самом высоком положении, т, е. расстбяние Ь показанное на фиг. 3, должно быть больше, чем двойной эксцентриситет а. Противовес и другие части, обычно используемые, но не имеющие здесь специального значения, не показаны на фиг, 3.Зубчатая передача работает следующим образом. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Если эксцентрик 3 вращается с высокой скоростью. он приводит в движение сателлит 6, находящийся в зацеплении с центральными колесами 7 и 8, Центральное колесо 7 приводит выходной вал 2 в медленное вращение,Метод оптимизации параметров в изобретении может реализовать внутреннее зацепление с разницей числа зубьев 1 или 2 при выполнении всех ограничительных условий для получения высокого КПДзацепления.Например, если выбрать в одной из зубчатыхпаругола профиля=14,5, ф=6, число зубьев колеса с внешними зубьями Е 1 = 87, число зубьев колеса с внутренними зубьями Е 2 = 89, Х 1= Хг = О, Ьа = 0.1,ширина зуба Ь = 80 мм, модуль а = 3,5, то согласно известному методу расчета мы получим е, = =0,26, е = 0,76, я = 1,02. Величина параметра индикатора интерференции перекрытия 6 = 0,0172. При использовании для планетарного редуктора с редукционным числом= 1000 его потеря составляет только 9 от него согласно методу угловой коррекции. КПД зацепления находящейся в зацеплении зубчатой пары приблизительно 0,9916,Если имеется ступень предварительной редукции перед планетарной передачей с двухвенцовым сателлитом для образования комбинированной трансмиссии, то могут достигаться дальнейшие преимущества, Их потери в зацеплении и подшипнике, а также гидравлические потери уменьшаются, прочностные условия улучшаются, поэтому повышается допустимая нагрузка, рост температуры, вибрация и шум уменьшаются и объем может быть уменьшен. Поскольку планетарная передача с малой разницей числа зубьев имеет преимущество большого крутящего момента на выходе, воздействующего на его высокоскоростные части (например, подшипники и т. д,) и планетарная передача с двухвенцовым сателлитом обычно бывает эксцентричной, поэтому трудно добиться ее динамического равновесия, В этом случае уменьшение скорости на входе вполне благоприятно для увеличения КПД и улучшения качества передачи. Высокий коэффициент скорости планетарной передачи с малой разницей чисел зубьев может значительно уменьшить противоречия между коэффициентом скорости предступени и объемомпрочностью и КПД, Оптимальная комбинация передачи следующая; предступень состоит из планетарной передачи с центральным колесом с внешними зубьями. Основная редукционная ступень является планетарной зубчатой передачей с двухвен 1838692цовым сателлитом. Хорошие результаты могут быть достигнуты для других планетарных передач с малой разницей зубьев, если они оснащены ступенью предварительной редукции, в частности ступенью предварительной редукции, состоящей из планетарной передачи с центральным колесом с наружными зубьями.Ф о р мул а и зоб рете н ия 1. Зубчатая передача, содержащая входной и выходной валы, водило, выполненное в виде эксцентрика, установленный на нем посредством подшипников двухвенцовый сателлит., два центральных колеса, одно из которых неподвижное, другое - ведомое, образующие с сателлитом две соответственно внешнюю и внутреннюю зубчатые пары, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что по меньшей мере одна зубчатая пара имеет укороченные зубья с коэффициентом высоты головки не более 0,5, абсолютное значение разницы коэффициентов Х коррекции не более 0,1, предпочтительно равно нулю, коэффициенты Х 1 и Х 2 коррекции венцов в зубчатой паре с укороченными зубьями предпочтительно равны нулю, в зубчатых парах, составленных из косозубых колес, два косоэубых колеса с внутренними зубьями имеют наклон одного направления, два косозубых колеса с внешними зубьями имеют также наклон зубьев одного направления, предпочтительнее, когда обе зубчатые пары имею укороченные зубья,2, Передача поп.1, отл и чающая- с я тем. что угол квинтовой линии на дели- тельной окружности равен Р= 1 14 когда зубчатая пара с укороченными зубьями составлена иэ косозубых колес, и 8 - 25 60 когда зубчатая пара составлена иэ шевронных колес,3, Передача по и. 1, о т л и ч а ю щ а я- с я тем. что ее коэффициент высоты и головки зуба равен 0,06 - 0,2 при разнице чисел 5 10 15 20 25 30 35 40 зубьев, равной единице, не более 0,35 приразнице чисел зубьев, равной двум, и неболее 0,5 при разнице чисел зубьев, равнойтрем или четырем,4,Передача поп.1, отл и ча ющаяс я тем, что указанная зубчатая пара составлена из прямоэубых колес, разница чисел зубьев равна 4 и 6, коэффициент высотыи головки зуба равен 0,35 - 0,6, а абсолютное значение разницы коэффициентов Х 1 иХг коррекции не превышает 0,5.5. Передача по и. 3, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что ее угол а профиля равен 620, предпочтительнее 6 14, и угол апрофиля предпочтительно равен 14 " 25",если разница чисел зубьев в зубчатой парес укороченными зубьями равна единице.6. Передача по и. 1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что расстояние в между внутреннейповерхностью внешнего венца сателлита инаружной поверхностью ведомого центрального колеса, предназначенного длявзаимодействия с внутренним венцом сателлита, выбрано не менее двойного эксцентриситета а эксцентрика, а разницачисел зубьев в зубчатых парах предпочтительно выбрана не более четырех.7. Передача по и. 6, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что вертикальные проекции ширины зубьев двух зубчатых венцов сателлитана их общей оси по меньшей мере частичносовмещены, оба зубчатых венца имеют либовнешние зубья, либо оба внутренние зубья,а расстояние между проекциями центральных линий ширины зубьев указанных двухзубчатых венцов на их общую ось предпочтительно равно нулю.8, Передача по и, 6, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что она содержит ступень предварительной редукции, которая представляетсобой предпочтительно планетарную передачу с центральным колесом с внешнимизубьями,1838692 б 2 ц Кравц едакто аказ 2919 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 1 оставитель Г.Кузн ехред М,Моргентал ва