Фрикционная планетарная передача

Г - коэффициент трения в подшипнике, размещенном между эксцентриками, а центральное колесо с внутренней фрикционной рабочей поверхностью выполнено жестким и связано с корпусом.2. Фрикционная планетарная передача по п. 1, отличающаяся тем, что между эксцентриком и сателлитом размещен сферический подшипник и образующие наружной фрикционной рабочей поверхности сателлита и ответной внутренней фрикционной поверхности неподвижного центрального колеса выполнены по радиусу, при этом эксцен триситеть 1 эксцентричных втулок одинаковы и расположены под углом ос 60120, а их величина выбрана из соотношения61 62 (13 15)(Кк- Кс), где е 2 - эксцентриситет большей по диаметру эксцентричной втулки где КК и Кс - максимальные значения радиусов фрикционных рабочих поверхностей соответственно центрального колеса и сателлита в плоскостях, перпендикулярных их осям(56) 1. Бакаев Н.А., Волошина О.Н. Основы проектирования фрикционных передач. - Рос тов-на-Дону Издательство Ростовского университета, 1985. -176 с, рис. 1.1 - С. 9. 2. Патент РБ 1689, МПК 7 Р 16 Н 7/02, 37/02, 2003 (прототип).Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована в приводных сервисных устройствах мобильной и бытовой техники и технологическом оборудовании.Известна фрикционная планетарная передача, содержащая корпус, плавающий 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 возможностью взаимодействия с ними с натягом внешней рабочей цилиндрической поверхностью, и выходной вал, связанный с осями сателлитов 1.Требуемые нормальные по отношению к взаимодействующим рабочим поверхностям сателлитов и центральных колес усилия обеспечиваются за счет подбора их диаметров и упругих деформаций элементов передачи, для чего требуется высокая точность их изготовления.Вместе с тем неизбежные отклонения по форме (овальность, огранка), варьирования в пределах допусков размеров диаметров, износы в процессе эксплуатации приводят к колебаниям значений нагрузочной способности и снижению надежности передачи. Кроме того, многоцикловые упругие деформации гибких элементов, обеспечивающих натяг в сопряжениях рабочих поверхностей, обуславливают их усталостное разрушение и снижение надежности передачи.Из известных наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является передача, содержащая корпус, входной вал, эксцентрик, жестко связанный с входным валом и состоящий из двух коаксиально установленных эксцентричных втулок, установленных с возможностью вращения друг относительно друга в окружном направлении,сателлит с цилиндрической наружной фрикционной рабочей поверхностью, установленный с возможностью взаимодействия в радиальном направлении внутренней цилиндрической поверхностью с эксцентриком и вращения относительно его оси, гибкое центральноеКолесо с внутренней цилиндрической фрикционной рабочей поверхностью, установленное с возможностью взаимодействия с цилиндрической фрикционной наружной рабочей поверхностью сателлита, и выходной вал, связанный с сателлитом 2, выбранная в качестве прототипа.Требуемые нормальные по отношению К взаимодействующим рабочим поверхностям сателлитов и Центральных колес усилия в данной конструкции фрикционной планетарной передачи обеспечиваются за счет упругой деформации центрального колеса при начальной сборке путем установки и фиксирования требуемого, с позиций создания необходимого натяга в сопряжении сателлита и центрального колеса, взаимного углового расположения эксцентриситетов эксцентриковых втулок, после чего их взаимное расположение друг относительно друга фиксируется.Существенным недостатком конструкции является то, что неизбежные отклонения по форме рабочих поверхностей, включая овальность и огранку, варьирование в пределах допусков размеров диаметров, износы в процессе эксплуатации, приводят к колебаниям значений нагрузочной способности и снижению надежности передачи.Кроме того, многоцикловая упругая деформация гибкого центрального колеса приводит к его разрушению и, как следствие, снижению надежности фрикционной планетарной передачи.Задачей полезной модели является повышение надежности фрикционной планетарной передачи.Для достижения поставленной задачи во фрикционной планетарной передаче, содержащей корпус, входной вал, эксцентрик, жестко связанный с входным валом и состоящий из двух коаксиально установленных эксцентричных втулок, установленных с возможностью вращения друг относительно друга в окружном направлении, сателлит, установленный с возможностью взаимодействия в радиальном направлении внутренней цилиндрической поверхностью с эксцентриком и вращения относительно его оси, центральное колесо с внутренней фрикционной рабочей поверхностью, установленное с возможностью взаимодействия с фрикционной наружной рабочей поверхностью сателлита, и выходной вал,связанный с сателлитом, согласно техническому решению, эксцентричные втулки связаны между собой предварительно напряженным упруго-податливым элементом, при этом между эксцентричными втулками размещен подшипник, например подшипник качения, и диаметр поверхности их разъема выбран из соотношенияГ - коэффициент трения в подшипнике, размещенном между эксцентриками, а центральное колесо с внутренней фрикционной рабочей поверхностью выполнено жестким и связано с корпусом.Целесообразно, чтобы между эксцентриком и сателлитом был размещен сферический подшипник и образующие наружной фрикционной рабочей поверхности сателлита и ответной внутренней фрикционной поверхности неподвижного центрального колеса были выполнены по радиусу, при этом оптимально, чтобы эксцентриситеты эксцентричных втулок были одинаковы и расположены под углом ос 6 О 12 О, а их величина выбрана из соотношения61 62 (13 15)(Кк- Кс), где КК и Кс - максимальные значения радиусов фрикционных рабочих поверхностей соответственно центрального колеса и сателлита в плоскостях, перпендикулярных их осяме 2 - эксцентриситет большей по диаметру эксцентричной втулки.Повышение надежности предлагаемой фрикционной планетарной передачи достигается в результате следующегопоскольку наружная эксцентричная втулка установлена с возможностью свободного вращения относительно внутренней эксцентричной втулки и они связаны между собой предварительно напряженным упруго-податливым элементом, ЧТО позволяет обеспечить2 2 самоустановку ВВЛИЧИНЫ ЭКСЦСНТРИСИТСТЗ, равного 6 С 61 62 2 61 62 СОЗ ОС , где 6 С значение эксцентрика, геометрически складывающегося из эксцентриситета е 1 эксцентричной втулки, жестко связанной с входным валом, и эксцентриситета е 2 установленной на ней эксцентричной втулки с большим наружным диаметром, ос - угол между направлениями эксцентриситетов (фиг. 2)размещение между эксцентричными втулками подщипника, например подщипника качения, и выбор диаметра поверхности их разъема из соотнощениямногоцикловое усталостное разрушение центрального колеса в процессе эксплуатации размещение между эксцентриком и сателлитом сферического подщипника и вь 1 полнение образующих наружной фрикционной рабочей поверхности сателлита и образующей внутренней рабочей поверхности центрального колеса по радиусу позволяет обеспечить самоустановку рабочей фрикционной поверхности сателлита по ответной фрикционной поверхности центрального колеса выполнение эксцентриситетов эксцентричных втулок одинаковыми по величине, ихрасположение под углом ос 6 12 О и выбор значений эксцентриситетов из соотнощенияпозволяет при самоустановке наиболее рационального натяга в сопряжении сателлита и центрального колеса расщирить диапазон эффективной компенсации погрещностей изготовления и износов.Приведенные диапазоны наиболее целесообразных значений ос и е определяются следующимпри ос 6 О возможно возникновение ситуации, когда эксцентриситеты эксцентричных втулок окажутся диаметрально противоположно направленными, то есть окажутся в противофазе в мертвой точке и процесс саморегулирования натяга в сопряжении сателлита и центрального колеса прекратится, при ос 12 О - резко снижаются величины допустимых отклонений и износов, при которых поддерживается наиболее рациональная величина упомянутого натягапри е 1,3-(КК - Кс) и е 1,5-(КК - Кс) существенно сужаются диапазоны допустимых отклонений и износов, при которых поддерживается наиболее рациональная величина натяга в сопряжении сателлита и центрального колеса.Выполненный в осевой плоскости радиус образующей фрикционной рабочей поверхности центрального колеса гк при вогнутом профиле имеет несколько больщее (в 1,03 1,5 раза) значение, чем выполненный в осевой плоскости сателлита радиус гс ответного, в данном случае выпуклого, профиля его рабочей фрикционной поверхности. При выпуклом профиле фрикционной рабочей поверхности центрального колеса ее радиус в осевой плоскости выполнен несколько меньщим (в 1,03 1,1 раза) радиуса (в осевой плоскости) ответного,в данном случае вогнутого, профиля рабочей фрикционной поверхности сателлита. Это позволяет исключить проскальзывание и самоторможение элементов взаимодействующих поверхностей сателлита и центрального колеса, имеющего высокую радиальную жесткость и жестко связанного с корпусом.В целом, для исключения существенного возрастания контактных напряжений значения гк и гс берутся близкими или равными значениям соответствующих радиусов Кк и Кс,то есть по существу рабочие поверхности колеса и сателлита имеют сферические или близкие к ним формы.На фиг. 1 показана схема фрикционной планетарной передачи.На фиг. 2 показана схема взаимодействия упруго-податливого элемента с эксцентриковь 1 ми втулками.Фрикционная планетарная передача (фиг. 1) состоит из корпуса 1, входного вала 2,эксцентрика 3, жестко связанного с входным валом 2 и состоящего из двух коаксиально установленных эксцентричных втулок 4 и 5, установленных с возможностью вращения друг относительно друга в окружном направлении, сателлита 6, установленного с возможностью взаимодействия внутренней цилиндрической поверхностью с эксцентриком и вращения относительно его оси, центрального колеса 7 с внутренней фрикционной рабочей поверхностью, установленного с возможностью взаимодействия с фрикционной наружной рабочей поверхностью сателлита 6, выходного вала 8, связанного с сателлитом 6,предварительно напряженного упруго-податливого элемента 9 (фиг. 2), подшипника 10(подшипника качения), размещенного между эксцентриком 3 и сателлитом 6, и сферического подшипника 11, размещенного между сателлитом 6 и центральным колесом 7.Максимальные радиуса сателлита Кс и центрального колеса Кк, лежащие в плоскостях, перпендикулярных соответствующим осям, и номинальное расчетное значение эксцентриситета ер смещения оси сателлита по отношению к оси входного вала определяется с учетом прочностных параметров, исходя из передаточного отношения 11 передачи, то естьОбразующая наружной фрикционной рабочей поверхности сателлита выполнена с радиусом гс, образующая ответной внутренней фрикционной поверхности неподвижного центрального колеса выполнена с радиусом гК.Эксцентричные втулки 4 и 5 имеют одинаковые эксцентриситеты е 1 и е 2, которые, находясь в противофазе, обеспечивают концентричное расположение наружной цилиндрической поверхности эксцентрика 3 с входным валом 2, при совпадении направления эксцентриситетов суммарная величина эксцентриситета ес эксцентрика становится равной ес е 1 е 2. При е 1 е е величина е выбирается из соотношенияЭто обеспечивает исходное значение угла расположения между эксцентриситетами ос 9 О и значительный диапазон компенсируемых отклонений КК и Кс и величин износов.Фрикционная планетарная передача работает следующим образом.При вращении входного вала 2 с угловой скоростью щ жестко связанный с ним эксцентрик 3 вращается с этой же угловой скоростью. При этом он взаимодействует в радиальном направлении с сателлитом 6, который наружной фрикционной рабочей поверхностью контактирует с натягом (без проскальзывания) с ответной рабочей фрикционной поверхностью центрального колеса 7. Вследствие этого сателлит вращается в противоположную вращению входного вала направлению с угловой скоростью (ш (91 / (Нс/ее).Необходимо отметить, что значения расчетного ер и суммарного ес значений эксцентриситетов не превышают 2 4 и соответствующие этому колебания передаточного числа фрикционной планетарной передачи крайне невелики.При погрешностях изготовления диаметров и формы рабочих фрикционных поверхностей сателлита 6 и центрального колеса 7 или их износе в процессе эксплуатации изменяется угол ос и соответственно этому увеличиваются или уменьшаются значения суммарного эксцентриситета ес эксцентрика 3, что автоматически обеспечивает поддержание исходного наиболее рационального натяга в сопряжении сателлита 6 и центрального колеса 7.Предлагаемое техническое решение фрикционной планетарной передачи обеспечивает поддержание стабильного значения ее нагрузочной способности и повышенную надежность элементов и конструкции в целом.