четырёхсателлитный планетарный редуктор

Формула изобретения

Четырехсателлитный планетарный редуктор, состоящий из центрального ведущего зубчатого колеса, неподвижного колеса с внутренним зацеплением, основного и дополнительных сателлитов, а также водила, отличающийся тем, что первый и второй дополнительные сателлиты связаны между собой первым трехпарным шатуном, к третьей паре которого присоединен второй трехпарный шатун, соединяющий третий дополнительный сателлит с двухпарным поводком, входящим в шарнир с водилом планетарного редуктора.

Описание изобретения к патенту

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 [патент РФ № 2342573 от 11.07.2007], где достигается возможность передачи движения от центрального колеса к водилу, через три сателлита. При установке четвертого сателлита это устройство не может обеспечить определенности движения звеньев.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение определенности движения и передачи мощности от входного звена к водилу через четыре сателлита.

Сущность изобретения заключается в том, что предлагается четырехсателлитный планетарный редуктор, состоящий из центрального ведущего зубчатого колеса, неподвижного колеса с внутренним зацеплением, основного и трех дополнительных 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 третий дополнительный сателлит с двухпарным поводком, входящим в шарнир с водилом планетарного редуктора.

Предлагаемый четырехсателлитный планетарный редуктор показан на чертеже, где обозначены: центральное ведущее зубчатое колесо 1, основной сателлит 2, первый дополнительный сателлит 3, второй дополнительный сателлит 4, третий дополнительный сателлит 5, первый трехпарный шатун 6, второй трехпарный шатун 7, двухпарный поводок 8, водило 9, неподвижное зубчатое колесо 10 с внутренним зацеплением и стойка О, относительно которой осуществляется движение.

Звенья между собой соединены в кинематические пары: одноподвижные, пятого класса р₅ (шарниры) I - центральное колесо 1 со стойкой О, II - основной сателлит 2 с водилом 9, III - первый дополнительный сателлит 3 с первым трехпарным шатуном 6, IV - второй дополнительный сателлит 4 с первым трехпарным шатуном 6, V - первый трехпарный шатун 6 со вторым трехпарным шатуном 7, VI - второй трехпарный шатун 7 с третьим дополнительным сателлитом 5, VII - второй трехпарный шатун 7 с двухпарным поводом 8, VIII - двухпарный поводок 8 с водилом 9 и IX - водило 9 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 10. Таким образом, всего в механизме используются кинематических пар р₅=9, кинематических пар р₄=8, а общее число подвижных звеньев 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, n=9.

Известно [1 стр.38, формула 2, 5], что подвижность плоских механизмов с парами р₅ и р₄ 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 четырехсателлитном редукторе n=9, p₅=9, р₄=8. Подставляя эти значения в формулу Чебышева, получим, что W=27-18-8=1, т.е предлагаемый редуктор вполне работоспособен.

Работает предлагаемый четырехсателлитный планетарный механизм следующим образом, при задании движения центральному колесу 1, движение от него передается на основной сателлит 2, а также на дополнительные сателлиты 3, 4 и 5. Сателлит 2, в свою очередь, воздействует на водило непосредственно, а дополнительные сателлиты 3, 4, 5 воздействуют на водило через посредство первого трехпарного шатуна 6, второго трехпарного шатуна 7 и двухпарного повода 8. Таким образом, крутящий момент от центрального колеса 1 равномерно передается на водило 9 через четыре 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.

3. Патент РФ № 2342573 от 11.07.2007.