RU2634364C2

RU2634364C2 - Multiple-row planetary gear

Info

Publication number: RU2634364C2
Application number: RU2016108509A
Authority: RU
Inventors: Федор Иванович Плеханов; Александр Адольфиевич Грабский
Priority date: 2016-03-09
Filing date: 2016-03-09
Publication date: 2017-10-26
Also published as: RU2016108509A

Abstract

FIELD: machine engineering.

SUBSTANCE: multi-row planetary gear contains a sun gear (1), satellites (2), bearings (3), axles of satellites (4), a stationary center wheel (5), a carrier consisting of an output shaft (6) and associated discs (7), (8), (9), which number corresponds to the number of rows of satellites (2). The carrier configured with stepped braces (10) connecting the discs (7), (8), (9) and the output shaft jaw (6). The braces diameter (10) at locations of the rows of satellites (2) is matched according to the width ratio of the sun gear (1) to its diameter thereby the displacement of one carrier disc under load is relative to the other due to deformation of braces (10) and satellite axles (4) and corresponds to the deformation of the sun gear (1) torsion, thereby reducing nonuniformity of load distribution in the gears.

EFFECT: simplified design of the multi-row planetary gear with a mechanism for stabilising load in the gears and increased level of its manufacturability.

1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к зубчатым планетарным передачам с ограниченным радиальным размером, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства.The invention relates to mechanical engineering, in particular to planetary gears with a limited radial size, and can be used in all sectors of the economy.

Известна планетарная передача, содержащая солнечную шестерню, неподвижное центральное колесо, сателлиты, каждый из которых установлен на один или два подшипника качения, и оси сателлитов, расположенные в щеках водила (Кудрявцев В.Н. Планетарные передачи. - М.-Л.: Машиностроение, 1966. - 307 с.; стр. 218, рис. 109).Known planetary gear containing a sun gear, a fixed central wheel, satellites, each of which is mounted on one or two rolling bearings, and the axis of the satellites located in the cheeks of the carrier (Kudryavtsev V.N. Planetary gears. - M.-L .: Engineering , 1966. - 307 p .; p. 218, fig. 109).

Недостатком ее является большой радиальный размер, так как снижение диаметра сателлитов и передачи в целом ограничивается диаметром и несущей способностью подшипников сателлитов.Its disadvantage is the large radial size, since the reduction in the diameter of the satellites and transmission as a whole is limited by the diameter and bearing capacity of the bearings of the satellites.

Известна планетарная передача, содержащая самоустанавливающуюся солнечную шестерню, неподвижное центральное колесо, сателлиты, каждый из которых состоит из отдельных трех колес, установленных на общей оси, расположенной в двух щеках водила (Решетов Л.Н. Самоустанавливающиеся механизмы. Библиотека конструктора. М.: Машиностроение, 1979, 334 с.; стр. 251, рис. 5.18).Known planetary gear containing a self-aligning sun gear, a fixed central wheel, satellites, each of which consists of three separate wheels mounted on a common axis located in two cheeks of the carrier (Reshetov L.N. Self-aligning mechanisms. Library of the designer. M .: Engineering , 1979, 334 p .; p. 251, Fig. 5.18).

Недостатком указанной передачи является низкая нагрузочная способность при многорядном ее исполнении из-за небольшой жесткости и прочности длинной однопролетной оси, опирающейся только на две щеки водила.The disadvantage of this transmission is its low load capacity in multi-row execution due to the low stiffness and strength of the long single span axis, based only on two carrier cheeks.

Известна также многорядная планетарная передача, содержащая солнечную шестерню, неподвижное центральное колесо, сателлиты, каждый из которых состоит из нескольких колес, установленных через подшипники на общей оси, и водило, состоящее из выходного вала и связанных с ним дисков, число которых соответствует числу рядов сателлитов. Неподвижное центральное колесо выполнено составным, имеющим основные венцы, между которыми расположены промежуточные конические фрикционные кольца, поджатые в осевом направлении и взаимодействующие с коническими поверхностями неподвижного центрального колеса и цилиндрической поверхностью корпуса передачи. Проскальзывание наиболее нагруженных венцов неподвижного центрального колеса при фрикционном взаимодействии их с коническими фрикционными кольцами позволяет снизить неравномерность распределения нагрузки в зацеплениях, которая вызвана в основном кручением солнечной шестерни и связанным с этим перекосом зубьев (Пат. №2424458 РФ, МПК F16H 1/48. Многорядная планетарная передача / Волков Г.Ю., Ратманов Э.В. Опубл. 20.07.2011) (прототип).Also known is a multi-row planetary gear comprising a sun gear, a fixed central wheel, satellites, each of which consists of several wheels mounted through bearings on a common axis, and a carrier, consisting of an output shaft and associated disks, the number of which corresponds to the number of rows of satellites . The fixed central wheel is made integral, having the main crowns, between which intermediate conical friction rings are located, axially pressed and interacting with the conical surfaces of the fixed central wheel and the cylindrical surface of the transmission housing. The slipping of the most loaded crowns of the fixed central wheel during frictional interaction with conical friction rings allows to reduce the uneven distribution of load in the gears, which is mainly caused by torsion of the sun gear and the associated tooth distortion (Pat. No. 2424458 RF, IPC F16H 1/48. Multi-row planetary gear / Volkov G.Yu., Ratmanov E.V. Publish. 07.20.2011) (prototype).

Недостатками этой конструкции являются ее сложность и нетехнологичность, что обусловлено наличием большого числа высокоточных деталей и узлов (составного центрального колеса, конических фрикционных колец, механизма поджатия).The disadvantages of this design are its complexity and low technology, which is due to the presence of a large number of high-precision parts and assemblies (composite central wheel, conical friction rings, preload mechanism).

Задачей изобретения является упрощение конструкции многорядной планетарной передачи и повышение уровня ее технологичности.The objective of the invention is to simplify the design of multi-row planetary gears and increase the level of its manufacturability.

Для решения этой задачи в многорядной планетарной передаче, содержащей солнечную шестерню, неподвижное центральное колесо, сателлиты, каждый из которых состоит из нескольких колес, установленных через подшипники на общей оси, и водило, состоящее из выходного вала и связанных с ним дисков, число которых соответствует числу рядов сателлитов, водило выполнено содержащим ступенчатые стяжки, соединяющие диски и щеку выходного вала, причем диаметр стяжек в местах расположения рядов сателлитов подобран так, что смещение одного диска водила относительно другого в результате деформации стяжек и осей сателлитов соответствует деформации кручения солнечной шестерни.To solve this problem in a multi-row planetary gear containing a sun gear, a fixed central wheel, satellites, each of which consists of several wheels mounted through bearings on a common axis, and a carrier consisting of an output shaft and associated disks, the number of which corresponds to the number of rows of satellites, the carrier is made comprising stepped ties connecting the disks and the cheek of the output shaft, and the diameter of the ties in the locations of the rows of satellites is selected so that the offset of one drive carrier from ositelno another by deformation and the axes of the satellites screeds corresponds sun gear torsion deformation.

Упрощение конструкции передачи и повышение уровня ее технологичности достигается снижением числа нетехнологичных деталей и выполнением водила в виде соединенных ступенчатыми стяжками дисков, что позволяет компенсировать деформацию кручения солнечной шестерни деформацией стяжек и осей сателлитов и обеспечить снижение неравномерности распределения нагрузки, не усложняя механизма.A simplification of the transmission design and an increase in its manufacturability is achieved by reducing the number of non-technological parts and making the carrier drive in the form of disks connected by step couplers, which makes it possible to compensate for the torsion strain of the sun gear by the deformation of the couplers and axes of the satellites and to reduce the uneven distribution of the load without complicating the mechanism.

Суть изобретения поясняется чертежом, на котором показан общий вид многорядной планетарной передачи в разрезе.The essence of the invention is illustrated in the drawing, which shows a General view of a multi-row planetary gear section.

Многорядная планетарная передача содержит солнечную шестерню 1, сателлиты 2, подшипники 3, оси сателлитов 4, неподвижное центральное колесо 5, выходной вал водила 6, диски водила 7, 8, 9 и стяжки 10.The multi-row planetary gear comprises a sun gear 1, satellites 2, bearings 3, axles of the satellites 4, a fixed central wheel 5, an output shaft of carrier 6, drives 7, 8, 9 and couplers 10.

Стяжки 10 выполнены ступенчатыми с диаметром, уменьшающимся при переходе от торца солнечной шестерни 1 к месту подвода момента к ней.The couplers 10 are made stepwise with a diameter decreasing upon transition from the end face of the sun gear 1 to the point where the moment is supplied to it.

Сателлиты 2 установлены через подшипники 3 на оси 4, которые расположены в дисках 7, 8, 9 и в щеке выходного вала 6.Satellites 2 are installed through bearings 3 on the axis 4, which are located in the disks 7, 8, 9 and in the cheek of the output shaft 6.

Сборка зубчатой планетарной передачи осуществляется следующим образом. Стяжки 10 запрессовываются в щеку выходного вала 6, а на них сажаются диски водила 7, 8, 9. Сателлиты 2 с подшипниками 3 устанавливаются между дисками водила 7, 8, 9, после чего в отверстия дисков 7, 8, 9, щеки выходного вала 6 и подшипников 3 вставляются оси сателлитов 4.Assembly gear planetary gear is as follows. Ties 10 are pressed into the cheek of the output shaft 6, and the carrier discs 7, 8, 9 are mounted on them. Satellites 2 with bearings 3 are installed between the carrier discs 7, 8, 9, and then into the holes of the discs 7, 8, 9, of the output shaft cheek 6 and bearings 3 are inserted axis of the satellites 4.

Зубчатая планетарная передача работает следующим образом. Вращательное движение передается от солнечной шестерни 1 сателлитам 2, а от них через неподвижное центральное колесо 5, подшипники 3 и оси сателлитов 4 дискам водила 7, 8, 9 и выходному валу 6. В процессе работы деформация кручения солнечной шестерни 1, имеющей большое отношение ширины к диаметру, приводит к тому, что нагрузка в рядах сателлитов 2 возрастает от ряда, расположенного у торца солнечной шестерни 1, к ряду, расположенному со стороны подвода момента к ней. Однако деформация стяжек 10 и осей сателлитов 4 приводит к смещению одного ряда сателлитов 2 относительно другого на величину, соответствующую величине деформации кручения солнечной шестерни 1, в результате чего неравномерность распределения нагрузки в зацеплениях снижается.The gear planetary gear operates as follows. Rotational motion is transmitted from the sun gear 1 to the satellites 2, and from them through the stationary central wheel 5, bearings 3 and the axis of the satellites 4 to the drives 7, 8, 9 and the output shaft 6. During operation, the torsion strain of the sun gear 1, having a large width ratio to the diameter, leads to the fact that the load in the rows of satellites 2 increases from the row located at the end of the sun gear 1 to the row located on the side of the moment supply to it. However, the deformation of the tie rods 10 and the axes of the satellites 4 leads to the displacement of one row of satellites 2 relative to another by an amount corresponding to the torsion strain of the sun gear 1, as a result of which the uneven distribution of the load in the links decreases.

Снижение числа сложных в изготовлении деталей позволяет упростить конструкцию многопоточной планетарной передачи, повысить уровень ее технологичности, снизить себестоимость.The reduction in the number of parts difficult to manufacture allows us to simplify the design of a multi-threaded planetary gear, increase its manufacturability, and reduce cost.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES

1. Кудрявцев В.Н. Планетарные передачи. - М.-Л.: Машиностроение, 1966. - 307 с.; стр. 218, рис. 109.1. Kudryavtsev V.N. Planetary gears. - M.-L .: Engineering, 1966. - 307 p .; p. 218, fig. 109.

2. Решетов Л.Н. Самоустанавливающиеся механизмы. Библиотека конструктора. М.: Машиностроение, 1979, 334 с.; стр. 251, рис. 5.18.2. Reshetov L.N. Self-aligning mechanisms. Constructor library. M .: Engineering, 1979, 334 p .; p. 251, fig. 5.18.

3. Пат. №2424458 РФ, МПК F16H 1/48. Многорядная планетарная передача / Волков Г.Ю., Ратманов Э.В. Опубл. 20.07.2011 (прототип).3. Pat. No. 2424458 of the Russian Federation, IPC F16H 1/48. Multirow planetary gear / Volkov G.Yu., Ratmanov E.V. Publ. 07/20/2011 (prototype).

Claims

A multi-row planetary gear comprising a sun gear, a fixed central wheel, satellites, each of which consists of several wheels mounted through bearings on a common axis, and a carrier, consisting of an output shaft and associated disks, the number of which corresponds to the number of rows of satellites, different the fact that the carrier is made comprising stepped couplers connecting the disks, the diameter of the couplers at the locations of the rows of satellites selected in accordance with the ratio of the width of the sun gear to its diameter so that under load the displacement of one drive disc relative to another as a result of deformation of the couplers and satellite axes corresponds to the torsion strain of the sun gear.