Планетарная прецессионная передача

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(72) Авторы Громыко Петр Николаевич Макаревич Дмитрий Михайлович Макаревич Сергей Дмитриевич Доконов Леонид Геннадьевич(73) Патентообладатель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(57) 1. Планетарная прецессионная передача, содержащая корпус, связанный с входным валом кривошип, неподвижное центральное колесо, внутренний зубчатый венец которого выполнен в виде роликов, оси которых параллельны оси вращения ведущего вала, взаимодействующих с зубьями, выполненными на наружной поверхности сателлита, вращение от которого на выходной вал передается с помощью угловой муфты, отличающаяся тем,что кривошип выполнен в виде эксцентриковой втулки, связанной через сферический подшипник с сателлитом, зубья которого имеют профиль зубьев звездочки цепной передачи, а контактирующая с зубьями сателлита поверхность роликов неподвижного центрального колеса выполнена конической, причем торцы роликов, имеющие в сечении наибольший диаметральный размер, расположены ближе к точке пересечения оси сателлита с осью входного вала, чем торцы роликов, имеющих в сечении наименьший диаметральный размер. 11078 1 2008.08.30 2. Передача по п. 1, отличающаяся тем, что ролики неподвижного центрального колеса в осевом направлении подпружинены с помощью упругого элемента в сторону от точки пересечения оси сателлита с осью входного вала. Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве передачи в приводах различных машин. Известна планетарная прецессионная передача, содержащая входной и выходной валы, связанный с входным валом косой кривошип, размещенные на последнем два сателлита, имеющие по два ряда зубьев на наружной конической поверхности, неподвижное и ведомое центральные колеса, имеющие зубья для взаимодействия с коническими зубьями сателлитов 1. Однако наличие двух сателлитов со сложными фасонными зубчатыми венцами на наружных цилиндрических поверхностях сложной конструкции косого кривошипа делает конструкцию передачи трудоемкой в изготовлении, сборке. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой передаче является планетарная прецессионная передача, содержащая корпус, связанный с входным валом кривошип, неподвижное центральное колесо, внутренний зубчатый венец которого выполнен в виде роликов, оси которых параллельны оси вращения ведущего вала, взаимодействующих с зубьями, выполненными на наружной поверхности сателлита, вращение от которого на выходной вал передается с помощью угловой муфты 2. В передаче-прототипе зубья, выполненные на наружной поверхности сателлита, представляют собой поверхность сложной пространственной криволинейной формы с выпуклыми и вогнутыми участками овального типа. Их изготовление требует применения специальных методов с использованием специальных приспособлений, что снижает производительность и точность процесса обработки зубьев сателлита. Наличие кривошипа,выполненного в виде косой втулки, также отрицательно сказывается на технологичности конструкции передачи. Задачей настоящего изобретения является повышение технологичности планетарной прецессионной передачи путем упрощения ее конструкции, а также применения в ее зацеплении технологичных в изготовлении зубчатых профилей сателлита и механизма компенсации погрешностей изготовления звеньев. В предлагаемой планетарной прецессионной передаче, содержащей корпус, связанный с входным валом кривошип, неподвижное центральное колесо, внутренний зубчатый венец которого выполнен в виде роликов, оси которых параллельны оси вращения ведущего вала, взаимодействующих с зубьями, выполненными на наружной поверхности сателлита,вращение от которого на выходной вал передается с помощью угловой муфты, причем кривошип выполнен в виде эксцентриковой втулки, связанной через сферический подшипник с сателлитом, зубья которого имеют профиль зубьев звездочки цепной передачи,а контактирующая с зубьями сателлита поверхность роликов неподвижного центрального колеса выполнена конической, причем торцы роликов, имеющие в сечении наибольший диаметральный размер, расположены ближе к точке пересечения оси сателлита с осью входного вала, чем торцы роликов, имеющие в сечении наименьший диаметральный размер. Допустимо, чтобы ролики неподвижного центрального колеса в осевом направлении были подпружинены с помощью упругого элемента в сторону от точки пересечения оси сателлита с осью входного вала. В предлагаемой передаче в отличие от передачи-прототипа ролики выполнены коническими, а профиль зубьев сателлита представляет собой профиль зубьев звездочки цепной передачи, изготовление которой возможно на обычном зубофрезерном станке червячной фрезой с круговыми зубьями и не требует применения специальной технологической оснастки. Применение в конструкции предлагаемой передачи сферического подшипника дает возможность изготавливать кривошип в виде эксцентриковой, а не косой, как у про 2 11078 1 2008.08.30 тотипа, втулки, что упрощает, по сравнению с прототипом, конструкцию предлагаемой передачи. Кроме этого, в предлагаемой передаче, благодаря конической форме роликов,может быть реализован механизм компенсации погрешностей изготовления и сборки звеньев. Это дает возможность даже при относительно невысокой точности изготовления и сборки звеньев предлагаемой передачи достигать требуемых ее выходных показателей. Вышеназванные отличия предлагаемой передачи от прототипа способствуют повышению ее технологичности по сравнению с прототипом. На фиг. 1 условно показана структурная схема предлагаемой передачи с коническими роликами неподвижного центрального колеса. На фиг. 2 показана также условная схема предлагаемой передачи, отражающая вариант передачи с подпружиненными с помощью упругого элемента в осевом направлении коническими роликами. Планетарная прецессионная передача содержит (фиг. 1) корпус 1, входной вал 2 с жестко закрепленной на нем эксцентриковой втулкой 3, выполняющей роль кривошипа, которая составляет сферическую пару с сателлитом 4 посредством сферического подшипника 5, неподвижное центральное колесо, внутренний зубчатый венец которого выполнен в виде конических роликов 6, оси которых параллельны оси вращения ведущего вала. Конические ролики 6 взаимодействуют с зубьями, выполненными на наружной поверхности сателлита 4, профиль которых представляет собой профиль зубьев звездочки цепной передачи. Конические ролики расположены таким образом, что торцы роликов, имеющие в сечении наибольший диаметральный размер, ближе к точке пересечения оси сателлита с осью входного вала, чем торцы роликов, имеющих в сечении наименьший диаметральный размер. Сателлит 4 с помощью угловой муфты 7 связан с выходным валом 8. Причем ролики могут быть подпружинены в осевом направлении с помощью упругого элемента (на фиг. 2 упругий элемент изображен в виде пружины 9) в сторону от точки пересечения оси сателлита с осью входного вала 8. Предлагаемая планетарная прецессионная передача работает следующим образом. При вращении входного вала 2 с жестко посаженной на нем эксцентриковой втулкой 3 сателлит 4, благодаря наличию сферического подшипника 5, совершает колебательное движение. При этом одновременно происходит взаимодействие зубчатого венца сателлита 4 с неподвижно закрепленными в корпусе 1 коническими роликами 6, благодаря чему сателлит 4 получает вокруг своей оси также вращение. Вращение с сателлита 4 передается на ведомый вал 8 с помощью угловой муфты 7. Конические ролики в предлагаемой передаче из-за специфики ее работы, вызванной сферическим движением сателлита, расположены таким образом, что торцы роликов, имеющие в сечении наибольший диаметральный размер, ближе к точке пересечения оси сателлита с осью входного вала, чем торцы роликов, имеющих в сечении наименьший диаметральный размер. Возможен вариант предлагаемой передачи, при котором конические ролики 6 могут быть подпружинены в осевом направлении (фиг. 2). Коническая форма наружной поверхности роликов обеспечивает при их принудительном смещении в осевом направлении с помощью упругих элементов 9 полное их сопряжение с зубьями сателлита 4. Данный вариант передачи позволяет обеспечить беззазорное зацепление даже в случае наличия погрешностей изготовления и сборки звеньев передачи. Применение в планетарной прецессионной передаче сочетания конического ролика и зубьев, профиль которых выполнен по профилю зубьев звездочки цепной передачи, как это предлагается в данной заявке, позволит, не ухудшая ее служебных свойств, повысить технологичность в сравнении с передачей-прототипом. Это объясняется тем, что увеличение трудоемкости изготовления, вызванное применением в планетарной прецессионной передаче конического ролика в случаях обработки зубьев сателлита (зубья сателлита предлагаемой передачи, которые имеют профиль, выполненный по профилю зубьев звездочки цепной передачи) на обычном зубофрезерном станке червячной фрезой, несущественно по сравнению с увеличением трудоемкости изготовления зубьев сателлита (зубья 3 11078 1 2008.08.30 сателлита передачи-прототипа, которые имеют сложную пространственную форму) с использованием специальных приспособлений или использованием специальных методов зубообработки 3. Технологичность предлагаемой передачи по сравнению с передачей-прототипом повысит применение в ее конструкции эксцентрикового кривошипа, выполненного в виде косой втулки. В передаче-прототипе используется косой кривошип, изготовление и контроль размеров которого требуют применение специальных приспособлений. Повышению технологичности способствует также использование предлагаемого в данной заявке механизма компенсации погрешностей изготовления и сборки. В предлагаемой передаче даже при несоосном из-за погрешностей изготовления расположении зубчатого венца центрального колеса, выполненного в виде конических роликов, относительно оси входного вала, а также при значительном износе контактирующих поверхностей благодаря подпружиненному состоянию в осевом направлении конических роликов происходит автоматическая выборка зазоров в зацеплении. Это способствует созданию регламентированных условий работы зацепления, т.е. не наблюдается на протяжении всего срока эксплуатации предлагаемой передачи потеря геометрии зацепления, что увеличивает ее долговечность по сравнению с передачей-прототипом. Таким образом, благодаря предлагаемому механизму компенсации погрешностей изготовления нет необходимости увеличивать требования к точности изготовления и сборки предлагаемой планетарной прецессионной передачи и при этом получить те же технические характеристики, что и в передаче-прототипе. Источники информации 1. А.с. СССР 1055929, МПК 3 161/32, 1983. 2. Патент РФ 2000504, 1993 (прототип). 3. Патент 4372, МПК В 23 9/00, 2001. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4