Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2466315C1 - Planetary gear without carrier - Google Patents

Planetary gear without carrier Download PDF

Info

Publication number
RU2466315C1
RU2466315C1 RU2011120886/11A RU2011120886A RU2466315C1 RU 2466315 C1 RU2466315 C1 RU 2466315C1 RU 2011120886/11 A RU2011120886/11 A RU 2011120886/11A RU 2011120886 A RU2011120886 A RU 2011120886A RU 2466315 C1 RU2466315 C1 RU 2466315C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
driven
central
wheel
satellites
wheels
Prior art date
Application number
RU2011120886/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Глеб Юрьевич Волков (RU)
Глеб Юрьевич Волков
Дмитрий Алексеевич Курасов (RU)
Дмитрий Алексеевич Курасов
Станислав Витальевич Колмаков (RU)
Станислав Витальевич Колмаков
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курганский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курганский государственный университет" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курганский государственный университет"
Priority to RU2011120886/11A priority Critical patent/RU2466315C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2466315C1 publication Critical patent/RU2466315C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Friction Gearing (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: planetary gear without carrier includes drive friction central wheel (1) with internal working surface, driven (2) and support (3) central gear wheels with inner teeth. Two main toothed satellite gears (4) are in internal engagement with driven and central support wheels. Two additional satellite gears (5), which have no teeth, are in friction interconnection with drive central wheel and main satellite gears equipped with the corresponding raceways. Driven central wheel (2) is provided with two rims located at some distance from each other in axial direction. Support and drive central wheels are located between them. Toothed rims of driven wheel are fixed on discs (6) with possibility of adjusting the angular position.
EFFECT: invention allows simplifying the design, improving manufacturability and enlarging layout capabilities of the device.
3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к механическим передачам. Она может найти применение в редукторах приводов, имеющих большие передаточные числа, но не работающих постоянно при больших нагрузках.The invention relates to mechanical engineering, namely to mechanical gears. It can be used in gearboxes of drives with large gear ratios, but not constantly operating at high loads.

Известны безводильные планетарные передачи, например: [US 5078665, F16H 1/32, 1992 или EP 1244880, F16H 1/28, 2002], содержащие три центральных зубчатых колеса и взаимодействующие с ними сателлиты. Одно из центральных колес является ведущим, другое - ведомым, а третье - опорным. Ведомое и опорное колеса выполнены с внутренними зубьями и смещены относительно друг друга вдоль главной оси редуктора. Ведущее центральное колесо и сателлиты выполнены с наружными зубьями и имеют ширину, которая равна сумме ширин опорного и ведомого центральных колес. Недостаток данной передачи связан с тем, что ведущее центральное колесо нагружено перекашивающим моментом, приложенным со стороны силовых колес. Это снижает нагрузочную способность и КПД передачи.Gearless planetary gears are known, for example: [US 5078665, F16H 1/32, 1992 or EP 1244880, F16H 1/28, 2002] containing three central gears and satellites interacting with them. One of the central wheels is driving, the other is driven, and the third is supporting. The driven and supporting wheels are made with internal teeth and are offset relative to each other along the main axis of the gearbox. The driving central wheel and the satellites are made with external teeth and have a width that is equal to the sum of the widths of the supporting and driven central wheels. The disadvantage of this transmission is that the drive central wheel is loaded with a skew moment applied from the side of the power wheels. This reduces the load capacity and transmission efficiency.

Известны безводильные планетарные передачи, например [US 3633441, F16H 1/28, 1970 и RU 2169867, F16H 1/46, 1999], подобные описанной выше, но имеющие удлиненные центральную ведущую шестерню и сателлиты. В таких конструкциях неблагоприятное действие перекоса уменьшается, хотя и не исчезает полностью.Driveless planetary gears are known, for example [US 3633441, F16H 1/28, 1970 and RU 2169867, F16H 1/46, 1999], similar to those described above, but having elongated central pinion gear and satellites. In such designs, the adverse effect of skew is reduced, although it does not completely disappear.

Известны и такие безводильные планетарные передачи, которые снимают проблему упомянутого перекашивающего момента радикально, например [RU 1313076, F16H 1/46, 1995]. В этой передаче опорное центральное колесо выполнено с двумя внутренними зубчатыми венцами, разнесенными на края редуктора. Однако при этом исчезает возможность снимать вращающий момент с выходного колеса в осевом направлении, т.е., например, с помощью муфты. Такая безводильная планетарная передача может работать только в сочетании с другой передачей: цепной, ременной или зубчатой, например [SU 1460474, F16H 1/48, 1987], осуществляющей съем движения в радиальном направлении, или служить для поворота ведомого центрального колеса на угол, значительно меньший 360 градусов [US 3640150, F16H 1/32, 1970].Such non-driven planetary gears are known that remove the problem of the mentioned distortion moment radically, for example [RU 1313076, F16H 1/46, 1995]. In this transmission, the supporting central wheel is made with two internal gear rims spaced at the edges of the gearbox. However, this eliminates the possibility of removing the torque from the output wheel in the axial direction, i.e., for example, using a coupling. Such a driveless planetary gear can only work in combination with another gear: chain, belt or gear, for example [SU 1460474, F16H 1/48, 1987], which carries out the movement in the radial direction, or serves to rotate the driven central wheel by an angle, significantly less than 360 degrees [US 3640150, F16H 1/32, 1970].

Известна конструкция бессепараторного подшипника качения [US 3937536, F16C 23/08, 1976]. Этот подшипник содержит наружное кольцо с внутренней поверхностью качения, пару колец с внутренней поверхностью качения, расположенных по сторонам от наружного кольца, жестко связанных с валом. Внутри колец расположены четыре ролика. Два из них (нечетные) взаимодействуют с наружным кольцом, а другие два (четные) - с кольцами, неподвижными относительно вала, и с нечетными роликами. Данная конструкция не посредственно не может быть использована в качестве механической передачи.A known design of a non-separating rolling bearing [US 3937536, F16C 23/08, 1976]. This bearing contains an outer ring with an inner rolling surface, a pair of rings with an inner rolling surface located on the sides of the outer ring, rigidly connected with the shaft. Inside the rings are four rollers. Two of them (odd) interact with the outer ring, and the other two (even) interact with rings stationary relative to the shaft, and with odd rollers. This design cannot directly be used as a mechanical transmission.

Наиболее близка по конструкции предлагаемой, безводильная планетарная передача [SU 1744336, F16H 1/48, 1990] - прототип, содержащая три центральных колеса с внутренними зубьями, зацепляющиеся с ними сателлиты, а также плавающие кольца с гладкой наружной рабочей поверхностью, взаимодействующие с сателлитами. Опорное центральное колесо выполнено с двумя венцами, разнесенными относительно друг друга в осевом направлении. Ведомое центральное колесо расположено между ними и поэтому предназначено только для съема движения в радиальном направлении. Ведущее центральное колесо взаимодействует с венцом сателлита, расположенным вблизи одного из его торцов. Венцы сателлитов, предназначенные для взаимодействия с каждым из центральных колес, имеют различные числа зубьев. Нужно заметить, что для обеспечения работоспособности такой конструкции, венец сателлита, взаимодействующий с ведущим центральным колесом, должен иметь существенно иной (в данном случае меньший) начальный диаметр, чем венцы, взаимодействующие с ведомым и опорным центральными колесами. В противном случае вращение сателлита будет проходить при очень неблагоприятных условиях передачи сил.The closest in design to the proposed non-drive planetary gear [SU 1744336, F16H 1/48, 1990] - a prototype containing three central wheels with internal teeth, gears meshing with them, as well as floating rings with a smooth outer working surface, interacting with the satellites. The supporting Central wheel is made with two crowns spaced relative to each other in the axial direction. The driven central wheel is located between them and therefore is intended only for the removal of movement in the radial direction. The driving central wheel interacts with the satellite rim located near one of its ends. Satellites crowns, designed to interact with each of the central wheels, have different numbers of teeth. It should be noted that to ensure the operability of such a design, the satellite rim interacting with the driving central wheel should have a significantly different (in this case, smaller) initial diameter than the rims interacting with the driven and supporting central wheels. Otherwise, the rotation of the satellite will take place under very unfavorable conditions for the transfer of forces.

Недостатком данной конструкции является отсутствие возможности снимать вращающий момент с выходного колеса в осевом направлении, т.е., например, с помощью муфты. Такая передача может работать только в сочетании с другой передачей, обеспечивающей съем движения в радиальном направлении, или служить для осуществления неполного поворота ведомого центрального колеса.The disadvantage of this design is the inability to remove the torque from the output wheel in the axial direction, i.e., for example, using a coupling. Such a transmission can only work in combination with another transmission, providing removal of movement in the radial direction, or serve to effect incomplete rotation of the driven central wheel.

В основу изобретения поставлена задача расширения арсенала средств редуцирования скорости вращения, а именно создания новой компактной и технологичной безводильной планетарной передачи.The basis of the invention is the task of expanding the arsenal of means for reducing rotation speed, namely the creation of a new compact and technologically advanced driveless planetary gear.

Достигаемый технический результат - упрощение конструкции, повышение технологичности и расширение компоновочных возможностей устройства.Achievable technical result - simplification of the design, improving manufacturability and expanding the layout capabilities of the device.

Предлагаемая безводильная планетарная передача подобно прототипу содержит ведущее центральное колесо с внутренней рабочей поверхностью, ведомое и опорное центральные колеса с внутренними зубьями, а также два основных сателлита, которые находятся во внутреннем зацеплении с ведомым и опорным центральными колесами. Новизна состоит в том, что передача содержит два дополнительных сателлита, не имеющих зубьев, находящихся во фрикционном взаимодействии с ведущим центральным колесом и основными сателлитами, причем каждый дополнительный сателлит взаимодействует с двумя соседними основными сателлитами, ведомое центральное колесо выполнено с двумя венцами, разнесенными относительно друг друга в осевом направлении, а опорное и ведущее центральные колеса расположены между ними.The proposed non-drive planetary gear, like the prototype, contains a driving central wheel with an inner working surface, a driven and supporting central wheels with internal teeth, as well as two main satellites, which are in internal engagement with the driven and supporting central wheels. The novelty lies in the fact that the transmission contains two additional satellites without teeth, which are in frictional interaction with the driving central wheel and the main satellites, with each additional satellite interacting with two adjacent main satellites, the driven central wheel is made with two crowns spaced relative to each other each other in the axial direction, and the supporting and driving central wheels are located between them.

Возникающей в зацеплениях сателлитов с силовыми колесами радиальной реакции достаточно для обеспечения необходимого прижатия во фрикционных контактах механизма. Использование же фрикционных катков вместо зубчатых зацеплений позволяет уменьшить трудоемкость изготовления ряда деталей и несколько снизить потери на трение. Дополнительные (фрикционные) сателлиты не увеличивают радиальные габариты передачи, так как расположены между основными (зубчатыми) сателлитами.The radial reaction arising in gearing of the satellites with the power wheels is sufficient to provide the necessary pressure in the friction contacts of the mechanism. The use of friction rollers instead of gears can reduce the complexity of manufacturing a number of parts and somewhat reduce friction losses. Additional (friction) satellites do not increase the radial dimensions of the transmission, as they are located between the main (gear) satellites.

В предлагаемой конструкции становится возможным расположить ведомый вал в центре, «внутри» передачи и снимать с него момент непосредственно, например, с помощью муфты. При этом рациональной является конструкция, в которой зубчатые венцы ведомого колеса выполнены на дисках, связанных с ведомым валом посредством шлицевого соединения.In the proposed design, it becomes possible to locate the driven shaft in the center, “inside” the transmission and take the moment off it directly, for example, using a coupling. Moreover, a rational design is in which the gears of the driven wheel are made on disks connected to the driven shaft by means of a spline connection.

Для обеспечения симметрии деталей и сил, приложенных к звеньям механизма, передача снабжена плавающим кольцом, опирающимся на дополнительные сателлиты, которое имеет те же размеры, что и ведущее центральное колесо, но расположено по другую сторону от опорного центрального колеса.To ensure the symmetry of the parts and the forces applied to the links of the mechanism, the transmission is equipped with a floating ring, supported by additional satellites, which has the same dimensions as the driving central wheel, but is located on the other side of the supporting central wheel.

Пример реализации предлагаемой передачи иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показана конструкция безводильной планетарной передачи, на фиг.2 - ее осевой разрез.An example of the implementation of the proposed transmission is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows the design of a planetless gearless transmission, and Fig. 2 is an axial section thereof.

Передача содержит ведущее центральное колесо 1 с «гладкой» внутренней рабочей поверхностью, ведомое 2 и опорное 3 центральные колеса с внутренними зубьями, а также два основных сателлита 4, которые находятся во внутреннем зацеплении с ведомым 2 и опорным 3 центральными колесами. Два дополнительных сателлита 5, не имеют зубьев, находятся во фрикционном взаимодействии с ведущим центральным колесом 1 и основными сателлитами 4. Причем каждый дополнительный сателлит 5 взаимодействует с двумя соседними основными сателлитами 4, ведомое центральное колесо 2 выполнено с двумя венцами, разнесенными относительно друг друга в осевом направлении, а опорное 3 и ведущее 1 центральные колеса расположены между ними. Зубчатые венцы ведомого колеса 2 закреплены с возможностью регулирования углового положения на дисках 6 болтами 10. Диски 6 связаны с ведомым валом 7 посредством шлицевого соединения 8. Передача снабжена плавающим кольцом 9, которое имеет те же размеры, что и ведущее центральное колесо 1. Оно служит для обеспечения симметрии деталей и сил, приложенных к звеньям механизма,The transmission comprises a driving central wheel 1 with a “smooth” inner working surface, a driven 2 and a supporting 3 central wheels with internal teeth, as well as two main satellites 4, which are in internal engagement with the driven 2 and supporting 3 central wheels. Two additional satellites 5, have no teeth, are in frictional interaction with the driving central wheel 1 and the main satellites 4. Moreover, each additional satellite 5 interacts with two adjacent main satellites 4, the driven central wheel 2 is made with two crowns spaced relative to each other in axial direction, and the supporting 3 and driving 1 of the Central wheels are located between them. The gear crowns of the driven wheel 2 are fixed with the possibility of adjusting the angular position on the disks 6 by bolts 10. The disks 6 are connected to the driven shaft 7 by means of a splined connection 8. The transmission is equipped with a floating ring 9, which has the same dimensions as the drive central wheel 1. It serves to ensure the symmetry of parts and forces applied to the links of the mechanism,

Передача работает следующим образом. Ведущее центральное колесо 1 за счет сил трения вращает дополнительные сателлиты 5, которые, также за счет сил трения, передают вращение сателлитам 4. Сателлиты 4 обкатываются по неподвижному опорному центральному зубчатому колесу 3 и, благодаря разности чисел зубьев колес 2 и 3, вращают ведомое центральное колесо 2. С венцов этого колеса через диски 6 и шлицевые соединения 8 вращение передается на ведомый вал 7.The transfer works as follows. The driving central wheel 1 rotates additional satellites 5 due to the friction forces, which, also due to the frictional forces, transmit the rotation to the satellites 4. The satellites 4 run around the stationary supporting central gear wheel 3 and, due to the difference in the numbers of teeth of the wheels 2 and 3, rotate the driven central wheel 2. From the crowns of this wheel through the disks 6 and spline connections 8, the rotation is transmitted to the driven shaft 7.

Передаточное число механизма вычисляется по следующей формуле: i312=[1+(Z3/Z4)(d4/d1)]/(1-Z3/Z2),The gear ratio of the mechanism is calculated by the following formula: i 3 12 = [1+ (Z 3 / Z 4 ) (d 4 / d 1 )] / (1-Z 3 / Z 2 ),

где: Z2 и Z3 - числа зубьев ведомого 2 и опорного 3 центральных колес;where: Z 2 and Z 3 - the number of teeth of the driven 2 and supporting 3 of the Central wheels;

d1 и d4 - диаметры фрикционных рабочих поверхностей ведущего центрального колеса 1 и сателлита 4.d 1 and d 4 - the diameters of the friction working surfaces of the driving Central wheel 1 and satellite 4.

На фиг.1 и 2 изображен пример безводильной передачи, имеющей параметры:Figure 1 and 2 shows an example of a driveless transmission having parameters:

Z2=102, Z3=100, Z4=40, d1=105 мм, d4=38 ммZ 2 = 102, Z 3 = 100, Z 4 = 40, d 1 = 105 mm, d 4 = 38 mm

дополнительных шестерен Z5=16. Ее передаточное число:additional gears Z 5 = 16. Its gear ratio:

i312=[1+(100/40)(38/105)]/(1-100/102)=97,2i 3 12 = [1+ (100/40) (38/105)] / (1-100 / 102) = 97.2

Предлагаемая безводильная планетарная передача проста по конструкции и в изготовлении, имеет большое передаточное число в одной ступени, хорошо компонуется в соосных редукторах. Она может найти применение в приводах, не работающих постоянно при больших нагрузках, например, взамен волновых или червячных передач.The proposed non-drive planetary gear is simple in design and manufacture, has a large gear ratio in one stage, is well assembled in coaxial gearboxes. It can find application in drives that do not work continuously under heavy loads, for example, instead of wave or worm gears.

Claims (3)

1. Безводильная планетарная передача, содержащая ведущее центральное колесо с внутренней рабочей поверхностью, ведомое и опорное центральные колеса с внутренними зубьями, два основных сателлита, которые находятся во внутреннем зацеплении с ведомым и опорным центральными колесами, отличающаяся тем, что содержит два дополнительных сателлита, не имеющих зубьев, находящихся во фрикционном взаимодействии с ведущим центральным колесом и основными сателлитами, причем каждый дополнительный сателлит взаимодействует с двумя соседними основными сателлитами, ведомое центральное колесо выполнено с двумя венцами, разнесенными друг относительно друга в осевом направлении, а опорное и ведущее центральные колеса расположены между ними.1. A gearless planetary gear comprising a driving central wheel with an inner working surface, a driven and supporting central wheels with internal teeth, two main satellites, which are in internal engagement with a driven and supporting central wheels, characterized in that it contains two additional satellites, not having teeth in frictional interaction with the driving Central wheel and the main satellites, and each additional satellite interacts with two adjacent main by satellites, the driven central wheel is made with two axles spaced apart from each other in the axial direction, and the supporting and driving central wheels are located between them. 2. Передача по п.1, отличающаяся тем, что зубчатые венцы ведомого колеса выполнены на дисках, которые связаны с ведомым валом посредством шлицевого соединения.2. The transmission according to claim 1, characterized in that the gears of the driven wheel are made on disks that are connected to the driven shaft by means of a spline connection. 3. Передача по п.1, отличающаяся тем, что снабжена плавающим кольцом, опирающимся на дополнительные сателлиты, которое имеет те же размеры, что и ведущее центральное колесо, но расположено по другую сторону от опорного центрального колеса. 3. The transmission according to claim 1, characterized in that it is equipped with a floating ring resting on additional satellites, which has the same dimensions as the driving Central wheel, but is located on the other side of the supporting Central wheel.
RU2011120886/11A 2011-05-24 2011-05-24 Planetary gear without carrier RU2466315C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011120886/11A RU2466315C1 (en) 2011-05-24 2011-05-24 Planetary gear without carrier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011120886/11A RU2466315C1 (en) 2011-05-24 2011-05-24 Planetary gear without carrier

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2466315C1 true RU2466315C1 (en) 2012-11-10

Family

ID=47322332

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011120886/11A RU2466315C1 (en) 2011-05-24 2011-05-24 Planetary gear without carrier

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2466315C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2629481C1 (en) * 2016-04-08 2017-08-29 Акционерное общество "Диаконт" Inverted roller screw reducer
CN110185747A (en) * 2019-05-31 2019-08-30 燕山大学 A kind of fixed twin-stage Cylinder Sine Oscillating Tooth retarder of saddle

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3583252A (en) * 1969-10-20 1971-06-08 Trw Inc Roller gear drive preloading device
SU1744338A1 (en) * 1990-08-01 1992-06-30 Опытное Конструкторское Бюро Моторостроения Multistage gear drive

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3583252A (en) * 1969-10-20 1971-06-08 Trw Inc Roller gear drive preloading device
SU1744338A1 (en) * 1990-08-01 1992-06-30 Опытное Конструкторское Бюро Моторостроения Multistage gear drive

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2629481C1 (en) * 2016-04-08 2017-08-29 Акционерное общество "Диаконт" Inverted roller screw reducer
US10871202B2 (en) 2016-04-08 2020-12-22 Joint stock company “Diakont” Inverted roller screw reduction gear
CN110185747A (en) * 2019-05-31 2019-08-30 燕山大学 A kind of fixed twin-stage Cylinder Sine Oscillating Tooth retarder of saddle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8852048B2 (en) Planetary harmonic differential transmission
CN106979280B (en) Parallel multistage planetary gear speed reduction transmission mechanism
AU2013201676A1 (en) Driving device and corresponding mill
US20220001744A1 (en) Transmission device for a motor vehicle
JP2010101454A (en) Reduction gear
RU2666482C1 (en) Mechanism for power transmission
CN102242795B (en) Precision cycloid decelerator
RU2466315C1 (en) Planetary gear without carrier
US4542664A (en) Gear transmission
JP2016031081A (en) Differential gear
US20150292604A1 (en) Vehicle power transmission device
RU2423634C1 (en) Cage-less planetary gear
JP2010242951A (en) Belt type continuously variable transmission
EP3175142A2 (en) Gear mechanism
CN115234641A (en) Speed reducer assembly and drive axle assembly
RU105387U1 (en) INFLUENCE PLANETARY TRANSMISSION
RU108525U1 (en) INFLUENCE PLANETARY TRANSMISSION
CN106838257B (en) Bearing reducer center wheel housing
CN210344227U (en) Translational speed reducer
RU2355923C1 (en) Planetary gear mechanism with doubled satellites
RU2812085C1 (en) Multi-thread bearingless planetary gear
RU2442045C1 (en) Towbarless planetary gear
RU2617887C1 (en) Gear conventional planetary transmittion
JPH0126426B2 (en)
RU2517936C1 (en) Planetary gear without carrier

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130525