RU98509U1

RU98509U1 - PLANETARY REDUCTOR

Info

Publication number: RU98509U1
Application number: RU2009146006/22U
Authority: RU
Inventors: Валерий Васильевич Дергилев; Виктор Андреевич Коновалов; Гаррий Дмитриевич Иващенко; Сергей Сергеевич Яковлев; Алексей Владимирович Толчеев
Original assignee: Закрытое акционерное общество Опытно-конструкторское бюро моторостроения ЗАО "ОКБМ"
Priority date: 2009-12-14
Filing date: 2009-12-14
Publication date: 2010-10-20

Abstract

Планетарный редуктор, включающий в себя, по крайней мере, одну планетарную передачу типа 3К, состоящую из трехвенцовых сателлитов, размещенных на опорных кольцах, кинематически связанных с подвижным кольцом и неподвижными кольцами, а также с солнечным колесом, отличающийся тем, что с внешней стороны крайних венцов сателлитов тихоходной ступени, выполненной по схеме 3К, расположены две дополнительные опоры в виде шеек, изготовленных за одно целое с сателлитом, а также наличием в составе конструкции быстроходной ступени типа 2К. Planetary gearbox, including at least one 3K planetary gear, consisting of three-gear satellites placed on support rings kinematically connected with a movable ring and fixed rings, as well as with a sun wheel, characterized in that the outermost the crowns of the satellites of the low-speed stage, made according to the 3K scheme, there are two additional bearings in the form of necks, made in one piece with the satellite, as well as the presence of the high-speed stage type 2K as part of the structure.

Description

Устройство относится к машиностроению и может быть использовано в любых механизмах, где требуется преобразование высокооборотного вращательного движения входного звена в угловое перемещение выходного звена с увеличением крутящего момента, в частности к авиастроению - для управления подвижными элементами фюзеляжа самолета.The device relates to mechanical engineering and can be used in any mechanisms that require the conversion of high-speed rotational motion of the input link to the angular movement of the output link with increasing torque, in particular to the aircraft industry - to control the movable elements of the fuselage of the aircraft.

Известен многопоточный планетарный редуктор, содержащий корпус, ведущий и ведомый элементы, последовательно размещенные планетарные механизмы, каждый из которых включает центральное колесо с наружными зубьями, соединенными с ведущим элементом, центральные колеса с внутренними зубьями, и многовенцовые сателлиты, состоящие из отдельных венцов со шлицевыми отверстиями сателлиты, стянутые для всех механизмов стяжкой с наружными шлицами (патент №1491092, МПК F16H 1/48, 1986).Known multi-threaded planetary gearbox, comprising a housing, a driving and driven elements, sequentially placed planetary mechanisms, each of which includes a central wheel with external teeth connected to the driving element, central wheels with internal teeth, and multi-crown satellites consisting of separate crowns with splined holes satellites tightened for all mechanisms by a coupler with external slots (patent No. 1491092, IPC F16H 1/48, 1986).

Недостатком данного редуктора является то, что он одноступенчатый, что уменьшает возможности по увеличению передаточного отношения. Также сателлит имеет сложную составную конструкцию. Части сателлита насажены по шлицам, что снижает несущую способность конструкции. Крайние венцы сателлита не имеют опорных колец, поэтому они испытывают консольную нагрузку, что уменьшает несущую способность сателлита и снижает ресурс передачи.The disadvantage of this gearbox is that it is single-stage, which reduces the possibility of increasing the gear ratio. The satellite also has a complex composite structure. Parts of the satellite are mounted on the slots, which reduces the structural bearing capacity. The extreme crowns of the satellite do not have support rings, so they experience a cantilever load, which reduces the bearing capacity of the satellite and reduces the transmission resource.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является составной редуктор, содержащий несколько редукторов-звеньев, каждый из которых является планетарной передачей типа 3К с трехвенцовыми сателлитами. Концы крайних венцов сателлитов имеют опорные цилиндрические поверхности, которыми являются с одной стороны головка болта, проходящего через сателлит, а с другой стороны гайка того же болта (патент РФ №2051300, МГЖ F16H 1/48, бюл. №3, 1995).Closest to the proposed device is a composite gearbox containing several gearboxes, each of which is a planetary gear type 3K with tri-crown satellites. The ends of the extreme crowns of the satellites have supporting cylindrical surfaces, which are, on the one hand, the head of the bolt passing through the satellite and, on the other hand, the nut of the same bolt (RF patent No. 2051500, МГЖ F16H 1/48, bull. No. 3, 1995).

Наличие опорных цилиндрических поверхностей позволяет решить проблему консольного прогиба крайних венцов сателлита.The presence of supporting cylindrical surfaces makes it possible to solve the problem of cantilever deflection of the extreme rims of the satellite.

Однако при этом сателлит имеет сложную составную конструкцию, что существенно снижает технологичность его изготовления и увеличивает массу. В связи с этим данная конструкция является дорогостоящей. Данный редуктор также не имеет возможности по увеличению передаточного отношения.However, the satellite has a complex composite structure, which significantly reduces the manufacturability of its manufacture and increases the mass. In this regard, this design is expensive. This gearbox also does not have the ability to increase gear ratio.

Задачей полезной модели является устранение недостатков за счет упрощения конструкции планетарной передачи 3К и введения быстроходной части, позволяющей повысить передаточное отношение при малом радиальном размере конструкции.The objective of the utility model is to eliminate shortcomings by simplifying the design of the 3K planetary gear and introducing a high-speed part, which allows to increase the gear ratio with a small radial size of the structure.

Технический результат достигается за счет введения в конструкцию дополнительных крайних опор сателлита передачи 3К в виде шеек, являющихся частью сателлита и имеющих одинаковую конструкцию со средними шейками, а также за счет того, что все четыре опорных кольца, на которых расположен сателлит, имеют одинаковую конструкцию. Повышение передаточного отношения достигается за счет введения передачи 2К.The technical result is achieved by introducing into the design of additional extreme supports of the 3K transmission satellite in the form of necks, which are part of the satellite and have the same design with the middle necks, and also due to the fact that all four support rings on which the satellite is located have the same design. The increase in gear ratio is achieved by introducing a 2K gear.

На фиг.1 изображен общий вид редуктора. На фиг.2 изображена быстроходная ступень редуктора в сечении. На фиг.3 изображена тихоходная ступень редуктора в сечении. На фиг.4 изображена кинематическая связь сателлита с остальными деталями тихоходной ступени. На фиг.5 изображен один из возможных вариантов конструкции.Figure 1 shows a General view of the gearbox. Figure 2 shows a high-speed gear stage in cross section. Figure 3 shows the low-speed gear stage in cross section. Figure 4 shows the kinematic connection of the satellite with the remaining parts of the low-speed stage. Figure 5 shows one of the possible design options.

Планетарный редуктор состоит из быстроходной и тихоходной ступеней. В данном устройстве под быстроходной ступенью понимается зубчатая передача типа 2К, на входной вал которой подается крутящий момент от привода, а выходное звено которой имеет относительно высокие частоты вращения зубчатых колес и малый момент, под тихоходной - передача типа 3К, имеющая относительно низкие частоты вращения и высокий момент, совершающая полезную работу.Planetary gearbox consists of high speed and low speed stages. In this device, a high-speed stage is understood to mean a type 2K gear transmission, on the input shaft of which torque is supplied from the drive, and the output link of which has relatively high gear speeds and low torque, while low-speed gear means a type 3K gear having relatively low speeds and high moment doing useful work.

Быстроходная ступень 1 содержит планетарную передачу, состоящую из вала входного 3, сателлитов 4, сидящих на игольчатых подшипниках 5, установленных на пальцах 6, которые крепятся к неподвижному водилу 7, имеющему шлицевое соединение (на чертеже не показано) с корпусом 8 (фиг.1, фиг.2). Сателлиты 4 входят в зацепление с колесом центральным 9 с внутренними зубьями, которое посредством шлицевого соединения (на чертеже не показано) неподвижно закреплено на солнечном колесе 10 тихоходной ступени 2 (фиг.1). Тихоходная ступень 2 содержит трехвенцовые сателлиты 11, размещенные на опорных кольцах 12, 12а (фиг.4) и зацепленные с подвижным кольцом 13 и неподвижными кольцами 14 (фиг.1, фиг.3). К неподвижным кольцам 14 крепятся опоры 15, в которых на шарикоподшипниках располагается шлицевая втулка 16.The high-speed stage 1 contains a planetary gear consisting of an input shaft 3, satellites 4, mounted on needle bearings 5, mounted on the fingers 6, which are attached to a stationary carrier 7 having a spline connection (not shown in the drawing) with the housing 8 (Fig. 1 , Fig.2). The satellites 4 are engaged with the central wheel 9 with internal teeth, which is fixedly mounted on the sun wheel 10 of the low-speed stage 2 by means of a spline connection (not shown) (Fig. 1). The low-speed stage 2 contains three-crown satellites 11 located on the support rings 12, 12a (Fig. 4) and engaged with the movable ring 13 and the fixed rings 14 (Fig. 1, Fig. 3). Supports 15 are attached to the fixed rings 14, in which a spline sleeve 16 is located on ball bearings.

С внешней стороны крайних венцов 17 сателлитов 11 введены две опоры в виде шеек 18а, изготовленных за одно целое с сателлитами 11, что позволяет их уравновесить и сохранить равномерное пятно контакта с одновременным облегчением и упрощением конструкции (фиг.4). Между двумя средними опорными шейками 18 и двумя средними опорными кольцами 12 существует зазор А, мм (фиг.4), обеспечивающий статическую определенность конструкции, который определяется какFrom the outer side of the extreme rims 17 of the satellites 11, two supports were introduced in the form of necks 18a, made in one piece with the satellites 11, which allows them to balance and maintain a uniform contact spot with simultaneous lightening and simplification of the design (Fig. 4). Between the two middle support journals 18 and the two middle support rings 12, there is a gap A, mm (Fig. 4), which provides static structural certainty, which is defined as

Δ=0,15…0,20·T_dш,Δ = 0.15 ... 0.20 · T _dш ,

где T_dш - значение поля допуска на диаметр шеек d_ш (фиг.4) трехвенцового сателлита.where T _dш is the value of the tolerance field on the diameter of the necks d _w (Fig. 4) of a three-crown satellite.

Значение коэффициента в диапазоне 0,15…0,20 получены экспериментальным путем.The coefficient value in the range of 0.15 ... 0.20 was obtained experimentally.

Зазор Δ достигается путем уменьшения диаметра средних опорных колец.The gap Δ is achieved by reducing the diameter of the middle support rings.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

На входной вал 3 через шлицевую втулку 16 подается высокооборотное вращение с низким крутящим моментом. Входной вал 3 вращает сателлиты 4 быстроходной ступени 1, которые в свою очередь передают вращение с понижением частоты вращения и повышением крутящего момента через колесо центральное 9 на солнечное колесо 10 тихоходной ступени 2. Солнечное колесо 10 передает вращение на трехвенцовые сателлиты 11 через их средние зубчатые венцы 19. Крайние венцы 17 сателлитов 11 совершают обкатывающее движение по неподвижным кольцам 14, в то же время средние венцы 19 сателлитов 11 совершают обкатывающее движение по подвижному кольцу 13, сообщая ему, за счет разницы числа зубьев крайних 17 и средних 19 венцов, угловое перемещение с низкой скоростью и высоким моментом. Подвижное колесо 13 является выходным звеном, к которому крепится нагрузка.On the input shaft 3 through the splined sleeve 16 is fed high-speed rotation with low torque. The input shaft 3 rotates the satellites 4 of the high-speed stage 1, which in turn transmit the rotation with decreasing speed and increasing the torque through the central wheel 9 to the sun wheel 10 of the low-speed stage 2. The sun wheel 10 transmits the rotation to the three-crown satellites 11 through their middle gears 19. The extreme crowns 17 of the satellites 11 make a rolling motion along the stationary rings 14, at the same time the middle crowns 19 of the satellites 11 make a rolling motion along the movable ring 13, informing him, due to the difference Isla outer teeth 17 and secondary rims 19, angular movement at low speed and high torque. The movable wheel 13 is the output link to which the load is attached.

Техническая применимость полезной модели.Technical applicability of the utility model.

Для увеличения нагрузочной способности используется вариант конструкции со сдвоенной быстроходной ступенью и двумя тихоходными ступенями (фиг.5).To increase the load capacity, a design variant with a dual high-speed step and two low-speed steps is used (Fig. 5).

Как вариант, может использоваться последовательное совмещение нескольких тихоходных ступеней с конструкцией как по фиг.1, так и по фиг.5.Alternatively, a sequential combination of several low-speed steps with the design of both FIG. 1 and FIG. 5 can be used.

Claims

Planetary gearbox, including at least one 3K planetary gear, consisting of three-gear satellites placed on support rings kinematically connected with a movable ring and fixed rings, as well as with a sun wheel, characterized in that the outermost the crowns of the satellites of the low-speed stage, made according to the 3K scheme, there are two additional bearings in the form of necks, made in one piece with the satellite, as well as the presence of a 2K type high-speed stage in the structure.