close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY12079

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2009.06.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 12079
(13) C1
(19)
F 16H 37/02
ФРИКЦИОННАЯ ПЛАНЕТАРНАЯ ПЕРЕДАЧА
(21) Номер заявки: a 20060410
(22) 2006.04.28
(43) 2007.12.30
(71) Заявитель: Басинюк Владимир Леонидович; Громыко Петр Николаевич; Кулешова Анна Васильевна;
Мардосевич Елена Ивановна; Бармина Ирина Казимировна (BY)
(72) Авторы: Басинюк Владимир Леонидович; Громыко Петр Николаевич;
Кулешова Анна Васильевна; Мардосевич Елена Ивановна; Бармина
Ирина Казимировна (BY)
(73) Патентообладатель: Басинюк Владимир Леонидович; Громыко Петр Николаевич; Кулешова Анна Васильевна;
Мардосевич Елена Ивановна; Бармина
Ирина Казимировна (BY)
(56) BY 488 U, 2002.
SU 1184998 А, 1985.
SU 1527439 А1, 1989.
SU 1521960 А1, 1989.
SU 1640484 А1, 1991.
BY 12079 C1 2009.06.30
(57)
1. Фрикционная планетарная передача, содержащая корпус, входной вал, кривошип,
связанный с входным валом в окружном направлении и имеющий цилиндрическую наружную поверхность, выходной вал, центральное колесо, имеющее внутреннюю фрикционную рабочую поверхность, размещенную концентрично выходному валу, сателлит,
Фиг. 1
BY 12079 C1 2009.06.30
связанный с выходным валом в окружном направлении, установленный на кривошипе с
возможностью вращения относительно его оси и взаимодействия своей фрикционной наружной рабочей поверхности с внутренней рабочей поверхностью центрального колеса, и
взаимодействия своей внутренней цилиндрической поверхности с наружной цилиндрической поверхностью кривошипа в радиальном направлении, и упругий элемент, обеспечивающий натяг в сопряжении центрального колеса и сателлита, отличающаяся тем, что
содержит жестко связанный с корпусом кольцевой элемент, на котором установлено с
возможностью взаимодействия с ним в окружном направлении, например посредством
шпоночного соединения, и перемещения в направлении оси выходного вала центральное
колесо, внутренняя фрикционная рабочая поверхность которого выполнена конической,
при этом на наружной поверхности выходного вала выполнен кольцевой выступ, размещенный между центральным колесом и корпусом, а между этим кольцевым выступом и
центральным колесом размещен предварительно сжатый упругий элемент, причем сателлит, фрикционная наружная рабочая поверхность которого выполнена конической, жестко
связан с выходным валом в направлении его оси и с кривошипом в направлении оси кривошипа, кривошип установлен с возможностью перемещения относительно входного вала
в направлении оси последнего, а сателлит размещен на наружной цилиндрической поверхности кривошипа таким образом, чтобы его ось была расположена под углом к оси
входного вала и проходила через точку пересечения образующей конической рабочей поверхности центрального колеса и оси выходного вала.
2. Передача по п. 1, отличающаяся тем, что кольцевой выступ на выходном валу выполнен в виде гайки, а упругий элемент - в виде тарельчатой пружины, при этом на наружной поверхности выходного вала со стороны торца, обращенного к центральному
колесу, выполнена резьба, и гайка установлена с возможностью взаимодействия с ней и
вращения относительно оси выходного вала.
3. Передача по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что на торце выходного вала, размещенного внутри корпуса, выполнен паз, а сателлит вдоль его оси со стороны торца, обращенного к центральному колесу, выполнен с плоским выступающим консольным
элементом, размещенным в упомянутом пазу, при этом на выходном валу и в плоском выступающем консольном элементе выполнено перпендикулярно оси выходного вала сквозное отверстие, ось которого проходит через точку пересечения оси сателлита с осью
выходного вала, при этом в упомянутом отверстии размещен цилиндрический палец, установленный с возможностью взаимодействия с выходным валом и плоским выступающим консольным элементом сателлита, который размещен в пазу на торце выходного вала
с возможностью поворота относительно пальца.
4. Передача по п. 3, отличающаяся тем, что между боковыми поверхностями паза,
выполненного на торце выходного вала, и ответными поверхностями плоского выступающего консольного элемента сателлита размещены шайбы из антифрикционного материала, например бронзы.
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве передачи в приводах различных машин, например в приводных и сервисных устройствах
мобильной и бытовой техники, станков и технологического оборудования.
Известна фрикционная планетарная передача, содержащая входной вал, жестко связанное с ним центральное колесо, имеющее наружную цилиндрическую рабочую поверхность, неподвижное колесо, жестко связанное с корпусом и имеющее внутреннюю
цилиндрическую рабочую поверхность, три сателлита, каждый из которых размещен между упомянутыми цилиндрическими рабочими поверхностями и установлен с возможно-
2
BY 12079 C1 2009.06.30
стью взаимодействия с ними с натягом внешней рабочей цилиндрической поверхностью,
выходной вал, связанный с осями сателлитов, и корпус [1].
Натяг между сателлитами и центральными колесами с наружной и внутренней цилиндрическими рабочими поверхностями обеспечивается за счет подбора их диаметров и упругих деформаций элементов передачи. При этом необходима высокая точность их
изготовления по размерам и форме рабочих поверхностей, что приводит к чрезвычайному
увеличению стоимости передачи. Кроме того, износ рабочих поверхностей приводит к
уменьшению натяга и связанной с этим нагрузочной способности передачи. Поскольку
колеса изготавливаются из стали, имеющей коэффициенты трения скольжения без смазки,
ориентировочно равные 0,2, исходная нагрузочная способность передачи относительно
невысока. Кроме того, схема передачи не позволяет обеспечить одной ступенью высокие
передаточные числа.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является фрикционная планетарная передача, содержащая корпус, входной вал, кривошип, связанный с входным валом в окружном направлении, неподвижное центральное
колесо, имеющее внутреннюю фрикционную рабочую поверхность, сателлит, установленный на кривошипе с возможностью вращения, фрикционная наружная рабочая поверхность которого взаимодействует с внутренней рабочей поверхностью неподвижного
центрального колеса, а внутренняя цилиндрическая поверхность - с наружной цилиндрической поверхностью кривошипа, выходной вал, связанный с сателлитом, и упругий элемент, размещенный для создания натяга в сопряжении сателлита и неподвижного
центрального колеса между последним и корпусом [2], выбранная в качестве прототипа.
Для создания натяга в сопряжении сателлита и неподвижного центрального колеса
между последним и корпусом размещается упругий кольцевой элемент. При передаче
значительного крутящего момента этот упругий элемент обеспечивает силовое замыкание
неподвижного центрального колеса и корпуса.
При передаче больших крутящих моментов упругий элемент оказывается наименее
надежным звеном силовой цепи, снижающим надежность передачи в целом.
Задача изобретения - повышение надежности фрикционной планетарной передачи.
Поставленная цель достигается тем, что фрикционная планетарная передача, содержащая корпус, входной вал, кривошип, связанный с входным валом в окружном направлении и имеющий цилиндрическую наружную поверхность, выходной вал, центральное
колесо, имеющее внутреннюю фрикционную рабочую поверхность, размещенную концентрично выходному валу, сателлит, связанный с выходным валом в окружном направлении, установленный на кривошипе с возможностью вращения относительно его оси и
взаимодействия своей фрикционной наружной рабочей поверхности с внутренней рабочей
поверхностью центрального колеса, и взаимодействия своей внутренней цилиндрической
поверхности с наружной цилиндрической поверхностью кривошипа в радиальном направлении, и упругий элемент, обеспечивающий натяг в сопряжении центрального колеса
и сателлита, согласно техническому решению, содержит жестко связанный с корпусом
кольцевой элемент, на котором установлено с возможностью взаимодействия с ним в окружном направлении, например посредством шпоночного соединения, и перемещения в
направлении оси выходного вала центральное колесо, внутренняя фрикционная рабочая
поверхность которого выполнена конической, при этом на наружной поверхности выходного вала выполнен кольцевой выступ, размещенный между центральным колесом и корпусом, а между этим кольцевым выступом и центральным колесом размещен
предварительно сжатый упругий элемент, причем сателлит, фрикционная наружная рабочая поверхность которого выполнена конической, жестко связан с выходным валом в направлении его оси и с кривошипом в направлении оси кривошипа, кривошип установлен с
возможностью перемещения относительно входного вала в направлении оси последнего, а
сателлит размещен на наружной цилиндрической поверхности кривошипа таким образом,
3
BY 12079 C1 2009.06.30
чтобы его ось была расположена под углом к оси входного вала и проходила через точку
пересечения образующей конической рабочей поверхности центрального колеса и оси выходного вала.
У фрикционной передачи кольцевой выступ на выходном валу выполнен в виде гайки,
а упругий элемент - в виде тарельчатой пружины, при этом на наружной поверхности выходного вала со стороны торца, обращенного к центральному колесу, выполнена резьба, и
гайка установлена с возможностью взаимодействия с ней и вращения относительно оси
выходного вала. На торце выходного вала, размещенного внутри корпуса, выполнен паз, и
сателлит вдоль его оси со стороны торца, обращенного к центральному колесу, выполнен
с плоским выступающим консольным элементом, размещенным в упомянутом пазу, при
этом на выходном валу и в плоском выступающем консольном элементе выполнено перпендикулярно оси выходного вала сквозное отверстие, ось которого проходит через точку
пересечения оси сателлита с осью выходного вала. В упомянутом отверстии размещен цилиндрический палец, установленный с возможностью взаимодействия с выходным валом
и плоским выступающим консольным элементом сателлита, который размещен в пазу на
торце выходного вала с возможностью поворота относительно пальца. Между боковыми
поверхностями паза, выполненного на торце выходного вала, и ответными поверхностями
плоского выступающего консольного элемента сателлита размещены шайбы из антифрикционного материала, например бронзы.
Повышение надежности достигается вследствие того, что упругий элемент, размещенный между гайкой на выходном валу и подвижным в осевом направлении центральным колесом, не входит в силовую цепь и не передает крутящий момент. Создание
требуемого натяга между фрикционными рабочими поверхностями сателлита и центрального колеса обеспечивается перемещением под воздействием предварительно сжатой тарельчатой пружины центрального колеса в направлении сателлита, жестко связанного с
выходным валом в направлении его оси.
Повышению надежности также способствует то, что:
кольцевой выступ на выходном валу фрикционной планетарной передачи выполнен в
виде гайки, взаимодействующей с резьбой на наружной поверхности выходного вала и
установленной с возможностью взаимодействия с ней, что позволяет вращением гайки
создать требуемое сжатие упругого элемента (тарельчатой пружины) и наиболее рациональный натяг в сопряжении сателлита и центрального колеса;
выполнение жесткого соединения сателлита с выходным валом в направлении оси последнего, кольцевого выступа на выходном валу и размещение между этим выступом и
центральным колесом предварительно сжатого упругого элемента позволяет обеспечить
требуемый уровень сжатия сателлита и центрального колеса, не создавая нагруженности
других элементов (корпуса и подшипниковых узлов входного и выходного валов);
размещением между боковыми поверхностями паза, выполненного на торце выходного вала, и ответными поверхностями входящего в него плоского выступающего консольного элемента на сателлите шайб из антифрикционного материала, например бронзы,
позволяет снизить коэффициенты трения при повороте сателлита относительно выходного
вала в процессе вращения, уменьшить тепловую нагруженность элементов передачи и повысить ее КПД.
На фиг. 1 показана схема фрикционной планетарной передачи.
На фиг. 2 - сечение A-A на фиг. 1.
Планетарная фрикционная передача состоит (фиг. 1) из следующих основных элементов: входного вала 1; кривошипа 2, размещенного на входном валу 1 с возможностью
смещения относительно него в осевом направлении и взаимодействия с ним в окружном
направлении посредством шпоночного соединения 3; сателлита 4; центрального колеса 5;
корпуса 6, кольцевого элемента 7, жестко связанного или выполненного за одно целое с
корпусом 6; шпоночного соединения 8, жестко связывающего в окружном направлении
4
BY 12079 C1 2009.06.30
кольцевой элемент 7 и центральное колесо 5, установленное с возможностью перемещения относительно кольцевого элемента 7 в осевом направлении выходного вала 9; гайки
10, установленной на резьбовой поверхности 11 выходного вала 9 с возможностью вращения; упругого элемента в виде тарельчатой пружины 12.
На выходном валу 9 со стороны его торца, обращенного к центральному колесу 5, выполнен паз 13, а на сателлите, вдоль его оси со стороны торца, обращенного к центральному колесу, - плоский выступающий консольный элемент 14, входящий в паз 13. На
выходном валу 9 и в плоском элементе 14 выполнено перпендикулярно оси выходного
вала сквозное отверстие (не показано), ось которого проходит через точку пересечения
оси сателлита 4 с осью выходного вала 9, в котором размещен цилиндрический палец 15,
установленный с возможностью взаимодействия с выходным валом 9 и плоским выступающим консольным элементом 14 на сателлите 4. Консольный элемент на сателлите 4
размещен в пазу на торце выходного вала с возможностью поворота относительно пальца
15. Между боковыми поверхностями паза 13 и ответными поверхностями входящего в него плоского выступающего консольного элемента 14 размещены шайбы 16 (фиг. 2) из антифрикционного материала, например бронзы.
Сателлит 4 в осевом направлении жестко связан с кривошипом 2 посредством, например, буртиков на его наружной цилиндрической поверхности (не показаны). Целесообразно, чтобы между этими буртиками на наружной поверхности кривошипа 2 и ответными
торцевыми поверхностями сателлита 4 были установлены подшипники качения или
скольжения (не показаны). Подшипник качения или скольжения (не показан) также целесообразно разместить между внутренней цилиндрической поверхностью сателлита 4 и ответной наружной цилиндрической поверхностью кривошипа 2.
Ось 17 сателлита 4, совпадающая с осью кривошипа 2, размещена под углом α к оси
входного вала 1 и проходит через точку пересечения образующей 18 конической рабочей
поверхности центрального колеса 5 с осью выходного вала 9. Центральное колесо 5 установлено с возможностью перемещения в осевом направлении относительно кольцевого
элемента 7.
Внутренняя фрикционная рабочая поверхность центрального колеса и наружная фрикционная рабочая поверхность сателлита выполнены конусными с углами конусности, равными
β1 = β2 + α;
β2 = arcsin(u sin α),
где β1- угол уклона конусности центрального колеса 5; β2 - угол уклона конуса сателлита
4; u - передаточное число передачи; α - угол наклона оси сателлита 4 к оси входного вала.
При сборке передачи и износе фрикционных конических рабочих поверхностей сателлита 4 и центрального колеса 5 и связанном с этим снижении уровня натяга в их сопряжении вращением гайки 10 тарельчатая пружина 12 сжимается до восстановления исходного
натяга. После этого гайка 10 фиксируется относительно выходного вала 9, например
контргайкой (не показана).
При работе фрикционной планетарной передачи вращение от входного вала 1 через
шпоночное соединение 3 передается кривошипу 2, который взаимодействует наружной
цилиндрической поверхностью с ответной внутренней цилиндрической поверхностью сателлита 4. При этом ось кривошипа 2, совпадающая с осью сателлита 3, описывает в пространстве условную конусную поверхность с углом конусности α.
Конусная наружная поверхность сателлита 4 обкатывается по внутренней конусной
поверхности центрального колеса 5, при этом отношение угловой скорости ω1 входного
вала 1 к угловой скорости ω2 сателлита 4 определяется из следующего выражения:
ω1 sin β 2
.
=
ω2 sin α
5
BY 12079 C1 2009.06.30
В процессе этого вращения за счет фрикционного взаимодействия рабочей конической
поверхности сателлита 4 без проскальзывания с ответной рабочей конической поверхностью неподвижного центрального колеса 5 обеспечивается вращение сателлита 4 в противоположном вращению входного вала 1 направлении. Это вращение передается через
консольный элемент 14 на выходной вал 9.
Использование предлагаемого технического решения позволяет обеспечить повышенную надежность фрикционной планетарной передачи.
Источники информации:
1. Бакаев Н.А., Волошина О.Н. Основы проектирования фрикционных передач.- Ростов-на-Дону: Изд-во Ростовского университета, 1985.- 176 с., рис. 1.1.
2. Патент РБ 488, МПК F 16H 7/02, 37/02, 2002.
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
6
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
131 Кб
Теги
by12079, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа