Результат интеллектуальной деятельности: САМОУСТАНАВЛИВАЮЩИЙСЯ ТРЕХСАТЕЛЛИТНЫЙ ПЛАНЕТАРНЫЙ РЕДУКТОР

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.