Сферическая планетарная шариковая передача

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СФЕРИЧЕСКАЯ ПЛАНЕТАРНАЯ ШАРИКОВАЯ ПЕРЕДАЧА(71) Заявитель Лустенков Михаил Евгеньевич(72) Автор Лустенков Михаил Евгеньевич(73) Патентообладатель Лустенков Михаил Евгеньевич(57) Сферическая планетарная шариковая передача, содержащая коаксильно расположенные сферические обоймы с канавками, одна из которых заторможена, и шары, размещенные в канавках, отличающаяся тем, что наружная сферическая обойма имеет продольные канавки постоянной глубины, равномерно расположенные на ее внутренней поверхности,внутренняя сферическая обойма имеет одну замкнутую канавку в виде однопериодной синусоиды, а промежуточная сферическая обойма представляет собой сферический торцовый кулачок, рабочая поверхность которого представляет собой замкнутую линию в виде многопериодной синусоиды, при этом шары находятся на пересечении разноименных ветвей однопериодной синусоиды канавки внутренней сферической обоймы и многопериодной синусоиды рабочей поверхности промежуточной сферической обоймы. Изобретение относится к машиностроению, а именно к передачам для изменения скорости вращения. 13767 1 2010.10.30 Известна передача с телами качения, содержащая корпус с цилиндрическим отверстием, размещенные в отверстии с возможностью вращения соосные ведущий и ведомый барабаны и взаимодействующие с корпусом и барабанами тела качения в виде шариков,причем в стенках отверстия равномерно по окружности выполнены продольные пазы, барабаны представляют собой цилиндрические торцовые кулачки с рабочими поверхностями, образованными синусоидами с целым числом периодов, число периодов на ведущем барабане равно единице, а на ведомом - на единицу меньше числа пазов, а шарики размещены в пазах между рабочими поверхностями кулачков 1. Известная передача с телами качения обладает осевыми габаритами, в ее конструкции требуется значительное число тел качения. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является шаровинтовая передача, содержащая коаксильно расположенные обоймы с канавками, одна из которых заторможена, и шары, размещенные в канавках, причем обоймы выполнены сферическими и установлены так, что канавки внутренних и наружных сфер пересекаются под углом 2. Из-за наличия канавок переменной глубины и каналов возврата шаров в конструкции известной шаровинтовой передачи ее детали сложны для изготовления, при этом тела качения, проходя через эти каналы, не передают нагрузку, что снижает нагрузочную способность передачи. К снижению прочности и нагрузочной способности передачи приводит также наличие у промежуточной обоймы сквозных пазов. Задачей изобретения является повышение технологичности изготовления деталей передачи и увеличение ее нагрузочной способности. Поставленная задача достигается тем, что в сферической планетарной шариковой передаче, содержащей коаксильно расположенные сферические обоймы с канавками, одна из которых заторможена, и шары, размещенные в канавках, согласно изобретению,наружная сферическая обойма имеет продольные канавки постоянной глубины, равномерно расположенные на ее внутренней поверхности, внутренняя сферическая обойма имеет одну замкнутую канавку в виде однопериодной синусоиды, а промежуточная сферическая обойма представляет собой сферический торцовый кулачок, рабочая поверхность которого представляет собой замкнутую линию в виде многопериодной синусоиды,при этом шары находятся на пересечении разноименных ветвей однопериодной синусоиды канавки внутренней сферической обоймы и многопериодной синусоиды рабочей поверхности промежуточной сферической обоймы. По сравнению с конструкциями аналога и прототипа, все шары в передаче передают нагрузку во время ее работы, что повышает ее нагрузочную способность, отсутствие необходимости изготовления каналов возврата шаров и канавок переменной глубины делает детали передачи более технологичными. Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 изображена сферическая планетарная шариковая передача, на фиг. 2 изображена наружная сферическая обойма сферической планетарной шариковой передачи, на фиг. 3 изображена развертка на плоскость канавок обойм сферической планетарной шариковой передачи, демонстрирующая взаимодействие этих канавок с шарами в процессе работы передачи. Конструкция передачи приведена на фиг. 1. Передача состоит из внутренней сферической обоймы 1, наружной сферической обоймы 2, промежуточной сферической обоймы 3,которая выполнена в виде сферического торцового кулачка, и шаров 4. Внутренняя сферическая обойма 1 имеет замкнутую канавку 5 в виде окружности, опоясывающей сферическую поверхность, рабочая поверхность 6 промежуточной сферической обоймы 3 представляет собой замкнутую линию в виде многопериодной синусоиды, а на внутренней поверхности наружной сферической обоймы 2 исполнены продольные канавки 7, равномерно расположенные вдоль оси передачи. 13767 1 2010.10.30 На фиг. 2 для наглядности приведена конструкция наружной сферической обоймы 2. В данном случае число продольных канавок равно пяти, они расположены равномерно относительно оси симметрии наружной сферической обоймы 2. На фиг. 3 изображена развертка на плоскость канавок обойм сферической планетарной шариковой передачи, поясняющая принцип ее работы. Шары 4 располагаются в областях пересечения замкнутой канавки 5 внутренней сферической обоймы 1 и продольных канавок 7 наружной сферической обоймы 2, а также контактируют с рабочими поверхностями 6 неподвижной промежуточной сферической обоймы 3. При этом шары должны находиться на пересечении восходящих ветвей замкнутой канавки 5 и нисходящих ветвей рабочей поверхности 6 либо, наоборот, на пересечении восходящих ветвей рабочей поверхности 6 и нисходящих ветвей канавки 5, т.е. на пересечении разноименных ветвей. При вращении внутренней сферической обоймы 1 ее замкнутая канавка 5 на развертке на фиг. 3 начнет перемещаться вдоль оси , например, вправо. При этом все шары 4, расположенные в замкнутой канавке 5, также начнут перемещаться вправо вдоль оси , а также вверх и вниз вдоль оси , двигаясь по рабочей поверхности 6 промежуточной сферической обоймы 3, и будут увлекать за собой продольные канавки 7 наружной сферической обоймы 2. При этом расстояниена плоской развертке между центрами шаров,измеренное вдоль осина плоской развертке на фиг. 3, все время будет оставаться неизменным. Передача работает следующим образом. Внутренняя сферическая обойма 1 является входным звеном передачи. При вращении внутренней сферической обоймы 1 и, соответственно, ее замкнутой канавки 5, шары 4 вынуждены под воздействием наложенных связей перемещаться по рабочей поверхности 6 неподвижной промежуточной сферической обоймы 3 и одновременно вдоль продольных канавок 7 наружной сферической обоймы 2,вынуждая наружную сферическую обойму 2 также вращаться, но медленнее, чем внутренняя сферическая обойма 1. Передаточное числосферической планетарной шариковой передачи определится из выражения 13,где 3 - число выступов (периодов) рабочей поверхности 6 наружной сферической обоймы 3. Наружная сферическая обойма является выходным звеном передачи. Замкнутая канавка 5 внутренней сферической обоймы 1 и рабочая поверхность 6 промежуточной сферической обоймы 3 являются синусоидальными, так как образованы движением центра режущего инструмента (сферической фрезы) по синусоидам 8 и 9, расположенным на сферических поверхностях. Синусоида 8, образующая замкнутую канавку 5 на внутренней сферической обойме 1, является однопериодной (11). Синусоида 9, образующая рабочую поверхность 6 на промежуточной сферической обойме 3, является многопериодной(например, на фиг. 1, 2 и 3 число периодов 34), а сама рабочая поверхность 6 является эквидистантой к этой синусоиде. Остановленным звеном может быть любая из сферических обойм (1, 2 или 3), это зависит от выбранной кинематической схемы. Тогда из оставшихся двух подвижных звеньев одно будет входным, а другое - выходным. Источники информации 1. А.с. СССР 1221418, МПК 16 25/06, 1986 (аналог). 2. А.с. СССР 494550, МПК 16 25/22, 1975 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4