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 Галюжин Даниил Сергеевич Трусов Игорь Валерьевич(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, Фиг. 1 11070 1 2008.08.30 что кривошип выполнен в виде двух расположенных на входном валу эксцентричных втулок, одна из которых жестко связана с входным валом, а вторая расположена на наружной поверхности первой, причем на наружной поверхности второй эксцентричной втулки через сферический подшипник установлен сателлит, на впадинах зубьев которого выполнены вдоль оси зуба канавки. 2. Передача по п. 1, отличающаяся тем, что эксцентричные втулки подпружинены друг относительно друга упругим элементом, создающим угловое смещение в направлении от противофазного расположения эксцентриситетов втулок. 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 конических поверхностях, сложной конструкции косого кривошипа делает конструкцию передачи трудоемкой в изготовлении и 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. Погрешности изготовления звеньев (например несоосное расположение внутреннего зубчатого венца центрального колеса относительно оси входного вала), а также износ контактирующих зубьев в процессе работы передачи приводят к появлению зазоров, следовательно, к нарушению регламентированных условий зацепления, что отрицательно сказывается на долговечности работы передачи. Задачей настоящего изобретения является повышение долговечности работы передачи за счет автоматического обеспечения беззазорного зацепления между взаимодействующими поверхностями зубьев сателлита и центрального колеса в процессе работы передачи. Указанная задача достигается тем, что в 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, согласно изобретению, кривошип выполнен в виде двух расположенных на входном валу эксцентричных втулок, одна из которых жестко связана с входным валом, а вторая расположена на наружной поверхности первой, причем на наружной поверхности второй эксцентричной втулки через сферический подшипник установлен сателлит, на впадинах зубьев которого выполнены вдоль оси зуба канавки. Допустимо, чтобы в планетарной прецессионной передаче, согласно изобретению,эксцентричные втулки подпружинены друг относительно друга упругим элементом, создающим угловое смещение в направлении от противофазного расположения эксцентриситетов втулок. В предлагаемой передаче в отличие от прототипа, благодаря наличию двух эксцентричных втулок на входном валу, реализован механизм автоматической компенсации за 2 11070 1 2008.08.30 зоров в зацеплении, которые могут возникать из-за погрешностей изготовления звеньев передачи, а также по причине износа контактирующих поверхностей зубьев. Отсутствие зазоров в зацеплении способствует созданию регламентированных условий зацепления зубьев сателлита и зубьев центрального колеса, выполненных в виде роликов, в процессе всего срока работы передачи. Благодаря этому снижается интенсивность износа контактирующих поверхностей зубьев передачи, следовательно, увеличивается ее долговечность. Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 показана структурная схема предлагаемой планетарной прецессионной передачи. На фиг. 2 - вид спереди планетарной прецессионной передачи в случае расположения эксцентриситетов эксцентричных втулок на входном валу в противофазе. На фиг. 3 показан этот же вид, однако эксцентриситеты эксцентричных втулок имеют угловое смещение друг относительно друга от положения противофазного расположения эксцентриситетов, определяемое углом . На фиг. 4 изображен возможный вариант планетарной прецессионной передачи, при котором за счет упругого элемента (пружины) обеспечивается принудительное угловое смещение эксцентричных втулок от положения противофазного расположения их эксцентриситетов. Планетарная прецессионная передача содержит (фиг. 1) корпус 1, связанный с входным валом 2 кривошип, выполненный в виде двух расположенных друг на друге эксцентричных втулок 3 и 4, одна из которых жестко связана с входным валом 2, а на наружной поверхности второй через сферический подшипник 6 установлен сателлит 5, неподвижное центральное колесо, внутренний зубчатый венец которого выполнен в виде роликов 7, оси которых параллельны оси вращения ведущего вала, взаимодействующих с зубьями, выполненными на наружной поверхности сателлита 5, вращение от которого на выходной вал передается с помощью угловой муфты 8. На впадинах зубьев сателлита 5 выполнены вдоль оси зуба канавки 9 (фиг. 2). Причем эксцентричные втулки могут быть подпружинены друг относительно друга упругим элементом 10, создающим им угловое смещение в направлении от противофазного расположения эксцентриситетов втулок. Планетарная прецессионная передача работает следующим образом. В начальном положении, показанном на фиг. 2, внутренняя 3 и наружная 4 эксцентричные втулки расположены таким образом, что их эксцентриситеты находятся в противофазе (1 - эксцентриситет внутренней эксцентричной втулки 3, А 2 - эксцентриситет наружной эксцентричной втулки 4). Суммарный эксцентриситет внутренней и наружной втулок относительно оси вращения входного вал определится как разность указанных выше эксцентриситетов втулок АА 2 - А 1. При вращении входного вала 2 жестко посаженная на нем эксцентричная втулка 3 совершает поворот, определяемый углом(фиг. 3), относительно расположенной на ее наружной поверхности эксцентричной втулки 4 от противофазного расположения эксцентриситетов втулок. Происходит увеличение суммарного значения эксцентриситета А втулок 3 и 4 до тех пор, пока не произойдет выборка зазора в зацеплении между зубьями сателлита 5 и роликами 7 центрального колеса благодаря наличию сферического подшипника 6 на наружной поверхности эксцентричной втулкой 4 (фиг. 3). Изменение суммарного эксцентриситета будет происходить согласно зависимости А(А 2 - 1). Канавки 9, выполненные на впадинах зубьев сателлита вдоль его оси, способствуют выборке зазора в зацеплении, так как их отсутствии приводило бы при износе боковых рабочих поверхностей зубьев сателлита к невозможности увеличения суммарного эксцентриситета эксцентричных втулок. После автоматической выборки зазора в зацеплении передачи, эксцентричные втулки 3 и 4 совершают синхронное вращение, заставляя посредством сферического подшипника 6 совершать колебательное движение сателлит 5. При этом одновременно происходит взаимодействие зубчатого венца сателлита 5 с неподвижно закрепленными в корпусе 1 роликами 7, благодаря чему сателлит 5 вокруг своей оси получает также вращение. Вращение сателлита 5 передается с помощью угловой муфты 8 на ведомый вал передачи. 3 11070 1 2008.08.30 Возможен вариант предлагаемой передачи, при котором обеспечивается принудительное угловое смещение эксцентричных втулок 3 и 4 от положения противофазного расположения их эксцентриситетов с помощью упругого элемента, изображенного на фиг. 4 в виде пружины 9. Введение дополнительно упругого элемента 10 позволит осуществлять выборку зазоров между зубьями сателлита 5 и роликами 7 в статическом состоянии передачи, что приведет к уменьшению люфта выходного вала и будет также способствовать увеличению долговечности работы передачи. В передаче-прототипе при несоосном из-за погрешностей изготовления расположении зубчатого венца центрального колеса, выполненного в виде роликов, относительно оси входного вала будет невозможно обеспечить беззазорное зацепление зубьев сателлита с указанными роликами на протяжении одного оборота входного вала. Зазоры в зацеплении в передаче-прототипе могут также появиться в процессе износа контактирующих поверхностей зубьев сателлита и роликов. Появление зазоров в зацеплении в передаче-прототипе по указанным выше причинам увеличивает динамические составляющие в зацеплении и способствует увеличению скорости износа контактирующих поверхностей, что снижает долговечность работы. В предлагаемой передаче даже при несоосном из-за погрешностей изготовления расположении зубчатого венца центрального колеса, выполненного в виде роликов 7, относительно оси входного вала, а также при значительном износе контактирующих поверхностей происходит благодаря наличию двух эксцентричных втулок 3 и 4 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. Источники информации 1. А.с. СССР 1055929, МПК 316 1/32, 1983. 2. Патент РФ 2020328, 1994 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5