RU2784220C1

RU2784220C1 - Toothed planetary gear

Info

Publication number: RU2784220C1
Application number: RU2022111400A
Authority: RU
Inventors: Антон Николаевич Веретенников; Евгений Анатольевич Татаренков; Евгений Викторович Литвинов; Александр Михайлович Бахолдин; Сергей Васильевич Шахов
Filing date: 2022-04-27
Publication date: 2022-11-23

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: invention relates to the field of mechanical engineering. Toothed planetary gear contains a sun gear, satellites, each of which consists of two wheels, a stationary central wheel with internal teeth, a carrier with two pliable cheeks and satellite axles planted in them. The carrier is equipped with conical holes made coaxially with the axes of the satellites, into which bushings are inserted in the form of a truncated cone with a central through hole, planted on the axes of the nodes of the satellites.

EFFECT: increased manufacturability of the planetary gear, increased its load capacity, increased reliability.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в высоконагруженных механических передачах.The invention relates to mechanical engineering and can be used in highly loaded mechanical transmissions.

Известна зубчатая планетарная передача, содержащая солнечную шестерню, сателлиты, каждый из которых состоит из двух колес, неподвижное центральное колесо с внутренними зубьями, водило с двумя податливыми щеками и посаженными в них осями сателлитов. Причем податливость щек, за счет которой происходит самоустановка осей и выравнивание нагрузки между колесами каждого сателлита, обеспечивается выполнением множества отверстий разного диаметра, расположенных в щеках в шахматном порядке (патент РФ №2291335, МПК F16H 1/48, опубл. 10.01.2007, БИ №1) (прототип).Known planetary gear containing a sun gear, satellites, each of which consists of two wheels, a fixed central wheel with internal teeth, a carrier with two pliable cheeks and planetary axles planted in them. Moreover, the flexibility of the cheeks, due to which the self-alignment of the axles and the balancing of the load between the wheels of each satellite, is ensured by the implementation of a plurality of holes of different diameters located in the cheeks in a checkerboard pattern (RF patent No. 2291335, IPC F16H 1/48, publ. No. 1) (prototype).

Недостатком этой конструкции является ее сравнительно низкая нагрузочная способность, что обусловлено ослаблением щек водила отверстиями и снижение их прочности, а также нетехнологичность, связанная с трудоемкостью изготовления множества разных по диаметру отверстий в щеках водила.The disadvantage of this design is its relatively low load capacity, which is due to the weakening of the cheeks of the carrier with holes and the decrease in their strength, as well as the lack of manufacturability associated with the laboriousness of manufacturing a plurality of holes of different diameters in the cheeks of the carrier.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является зубчатая планетарная передача, содержащая солнечную шестерню, сателлиты, подшипники сателлитов, оси сателлитов, неподвижное центральное колесо с внутренними зубьями, водило, вкладыши, стопорные и упорные кольца. Водило выполнено с двумя щеками и пазами в них, расположенными вблизи мест посадки осей сателлитов. Вкладыши имеют размеры, соответствующие размерам пазов в щеках водила. Вкладыши установлены в пазах щек водила с зазором, соответствующим величине деформации щеки водила при максимально допустимой нагрузке. Фиксация вкладышей осуществляется стопорными кольцами и упорными кольцами (Пат.2567973 F16H 1/48, опубл. 10.11.2015 Бюл. №31).The closest in technical essence and the achieved effect is a planetary gear containing a sun gear, satellites, satellite bearings, satellite axles, a stationary central wheel with internal teeth, a carrier, liners, locking and thrust rings. The carrier is made with two cheeks and grooves in them, located near the landing sites of the axes of the satellites. The liners have dimensions corresponding to the dimensions of the grooves in the cheeks of the carrier. The inserts are installed in the grooves of the cheeks of the carrier with a gap corresponding to the magnitude of the deformation of the cheeks of the carrier at the maximum allowable load. The inserts are fixed with retaining rings and thrust rings (Pat. 2567973 F16H 1/48, publ. 10.11.2015 Bull. No. 31).

Недостатком данного устройства является также нетехнологичность, вследствие изготовления продольных пазов в водиле и низкая нагрузочная способность.The disadvantage of this device is also lack of technology, due to the manufacture of longitudinal grooves in the carrier and low load capacity.

Задача изобретения - повышение технологичности изготовления планетарной передачи, увеличение ее нагрузочной способности, повышение надежности работы.The objective of the invention is to improve the manufacturability of the planetary gear, increase its load capacity, improve reliability.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве зубчатой планетарной передачи, содержащей солнечную шестерню, сателлиты, подшипники сателлитов, оси сателлитов, неподвижное центральное колесо с внутренними зубьями, водило, вкладыши, стопорные и упорные кольца новым является то, что водило снабжено коническими отверстиями, выполненными соосно с осями сателлитов, в которые вставлены втулки в виде усеченного конуса с центральными сквозными отверстиями, посаженные на оси узлов сателлитов.The problem is solved by the fact that in the device of a planetary gear containing a sun gear, satellites, satellite bearings, satellite axles, a stationary central wheel with internal teeth, a carrier, liners, locking and thrust rings, what is new is that the carrier is equipped with conical holes made coaxially with the axes of the satellites, in which bushings are inserted in the form of a truncated cone with central through holes, planted on the axes of the nodes of the satellites.

Технический результат заключается в повышении технологичности изготовления планетарной передачи, увеличении ее нагрузочной способности и повышении надежности работы.The technical result consists in improving the manufacturability of the planetary gear, increasing its load capacity and improving the reliability of operation.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство зубчатой планетарной передачи.Figure 1 shows the proposed planetary gear device.

Зубчатая планетарная передача содержит солнечную шестерню 1, сателлиты 2, подшипники сателлитов 3, оси сателлитов 4, неподвижное центральное колесо с внутренними зубьями 5, водило 6, втулки 7 в виде усеченного конуса имеющие центральные сквозные отверстия, посаженные на оси 4 узлов сателлитов, стопорные кольца 8 и упорные кольца 9, 10. Подача масла к втулкам 7 осуществляется при помощи каналов 11.SUBSTANCE: planetary gear includes sun gear 1, satellites 2, satellites bearings 3, satellites axles 4, stationary central wheel with internal teeth 5, carrier 6, bushings 7 in the form of a truncated cone having central through holes, mounted on the axis 4 of satellites nodes, retaining rings 8 and thrust rings 9, 10. Oil is supplied to bushings 7 through channels 11.

Водило 6 выполнено с двумя щеками, в которых выполнены конусные сквозные отверстия. Данные отверстия выполнены соосно с осями 4 узла сателлитов 2. В данные отверстия вставлены втулки 7 в виде усеченного конуса, имеющие сквозные центральные отверстия, посаженные на оси 4 узлов сателлитов 2.Carrier 6 is made with two cheeks, in which conical through holes are made. These holes are made coaxially with the axes 4 of the node of the satellites 2. Bushings 7 are inserted into these holes in the form of a truncated cone, having through central holes, planted on the axis 4 of the nodes of the satellites 2.

Втулки 7 посажены на оси 4 узлов сателлитов 2 с возможностью их взаимного вращения. Фиксация втулок 7 на осях 4 осуществляется стопорными кольцами 8 и упорными кольцами 9.The bushings 7 are seated on the axis 4 of the nodes of the satellites 2 with the possibility of their mutual rotation. Bushings 7 are fixed on axles 4 by retaining rings 8 and thrust rings 9.

Сборка зубчатой планетарной передачи осуществляется следующим образом.The assembly of the planetary gear is carried out as follows.

В конусные отверстия щек водила 6 вставляются втулки 7. Сателлиты 2 с установленными в них подшипниками 3 располагаются между щеками водила 6. В промежутки между внутренними кольцами подшипников 3 сателлитов 2, а также между внутренними кольцами подшипников 3 сателлитов 2 и втулками 7, сопрягающимися с щеками водила 6 устанавливаются упорные кольца 9,10. После этого в сквозные отверстия втулок 7, расположенных в конусных отверстиях щек водила 6, в подшипники сателлитов 3 и в отверстия упорных колец 9,10 вводятся оси сателлитов 4. Втулки 7, равно как и оси 4 фиксируются стопорными кольцами 8, устанавливаемыми на осях сателлитов 4. Собранный таким образом блок сателлитов с водилом вставляется в неподвижное центральное колесо с внутренними зубьями 5, после чего в зацепление с сателлитами 2 вводится солнечная шестерня 1.Bushings 7 are inserted into the conical holes of the cheeks of the carrier 6. The satellites 2 with the bearings 3 installed in them are located between the cheeks of the carrier 6. In the gaps between the inner rings of the bearings 3 of the satellites 2, and also between the inner rings of the bearings 3 of the satellites 2 and the bushings 7 mating with the cheeks carrier 6, thrust rings 9,10 are installed. After that, the axles of the satellites 4 are inserted into the through holes of the bushings 7 located in the conical holes of the cheeks of the carrier 6, into the bearings of the satellites 3 and into the holes of the thrust rings 9.10. 4. Assembled in this way, the block of satellites with the carrier is inserted into the fixed central wheel with internal teeth 5, after which the sun gear 1 is engaged with the satellites 2.

Зубчатая планетарная передача работает следующим образом.Gear planetary gear works as follows.

Вращение от солнечной шестерни 1 через сателлиты 2 и неподвижное центральное колесо с внутренними зубьями 5 передается водилу 6.The rotation from the sun gear 1 through the satellites 2 and the stationary central wheel with internal teeth 5 is transmitted to the carrier 6.

По каналам 11 периодически подается масло.Oil is periodically supplied through channels 11.

Форма втулок 7 в виде усеченного конуса позволяет осуществлять центрирование осей 4 узла сателлитов 2 относительно щек водила 6. Масляный слой между наружной поверхностью втулок 7 и конусными отверстиями щек водила 6, а также между внутренней поверхностью сквозных центральных отверстий втулок 7 и осями 4 узла сателлитов, возникший при подаче масла по каналам 11, осуществляет демпфирование всех ударов, толчков, перекосов осей 4 возникающих при пуске и под нагрузкой. Происходит также самоустановка осей сателлитов 4 и выравнивание нагрузки между колесами каждого сателлита 2, и как следствие увеличение нагрузочной способности.The shape of the bushings 7 in the form of a truncated cone makes it possible to center the axes 4 of the satellite assembly 2 relative to the carrier 6 cheeks. arising when oil is supplied through channels 11, it dampens all shocks, shocks, misalignments of axes 4 that occur during start-up and under load. There is also a self-alignment of the axles of the satellites 4 and equalization of the load between the wheels of each satellite 2, and as a result, an increase in the load capacity.

Стопорные кольца 8 и упорные кольца 9 и 10 предотвращают перемещение осей 4 и контакт сателлитов 2 между собой.Retaining rings 8 and thrust rings 9 and 10 prevent the movement of the axles 4 and the contact of satellites 2 with each other.

Использование предлагаемого устройства позволит, во-первых, повысить технологичность изготовления планетарной передачи за счет отсутствия продольных пазов, в которые в прототипе вставляются вкладыши (в предлагаемом устройстве отверстия цилиндрические т.е. их проще изготовить); во-вторых, за счет использования в предлагаемом устройстве втулок в виде усеченного конуса, вставленных со стороны внутренней поверхности щек водила, происходит центрирование осей узлов сателлитов относительно щек, т.е. их самоустановка, выравнивание нагрузки между колесами каждого сателлита. Нагрузочная способность при этом повышается; в-третьих, масляный слой между наружной поверхностью втулок в виде усеченного конуса и поверхностью конических отверстий в щеках водила также позволяет «гасить» все удары, толчки, перекосы осей сателлитов, что также приводит к увеличению нагрузочной способности зубчатой планетарной передачи; в-четвертых, втулки в виде усеченного конуса устанавливаются на ось узла сателлита с возможностью взаимного вращения. Между внутренней поверхностью сквозного отверстия втулок и наружной поверхностью осей узлов сателлитов также создается масляный демпфирующий слой. Данный слой компенсирует удары, толчки, перекосы осей, особенно при включении передачи.The use of the proposed device will, firstly, improve the manufacturability of the planetary gear due to the absence of longitudinal grooves into which the liners are inserted in the prototype (in the proposed device, the holes are cylindrical, i.e., they are easier to manufacture); secondly, due to the use in the proposed device of bushings in the form of a truncated cone, inserted from the side of the inner surface of the cheeks of the carrier, the axes of the nodes of the satellites are centered relative to the cheeks, i.e. their self-installation, load balancing between the wheels of each satellite. At the same time, the load capacity increases; thirdly, the oil layer between the outer surface of the bushings in the form of a truncated cone and the surface of the conical holes in the cheeks of the carrier also allows you to "dampen" all shocks, shocks, misalignments of the pinion axles, which also leads to an increase in the load capacity of the planetary gear; fourthly, bushings in the form of a truncated cone are mounted on the axis of the satellite assembly with the possibility of mutual rotation. An oil damping layer is also created between the inner surface of the through hole of the bushings and the outer surface of the axes of the satellite assemblies. This layer compensates for shocks, shocks, misalignments of the axes, especially when the gear is engaged.

Все эти факторы способствуют самоустановке осей сателлитов, выравниванию нагрузки между колесами сателлитов т.е. увеличению нагрузочной способности передачи в целом.All these factors contribute to the self-alignment of the satellite axles, load balancing between the satellite wheels, i.e. increase the load capacity of the transmission as a whole.

Использование в предлагаемом устройстве втулок в виде усеченного конуса имеющих центральное сквозное отверстие, установленных на оси узлов сателлитов позволяют гарантированно избежать поломок предлагаемого устройства (за счет наличия масляных слоев), что приводит к повышению надежности работы зубчатой планетарной передачи.The use in the proposed device of bushings in the form of a truncated cone having a central through hole, installed on the axis of the satellite assemblies, makes it possible to avoid damage to the proposed device (due to the presence of oil layers), which leads to an increase in the reliability of the planetary gear.

Claims

Gear planetary gear containing a sun gear, satellites, each of which consists of two wheels, a fixed central wheel with internal teeth, a carrier with two pliable cheeks and planetary axes planted in them, characterized in that the carrier is equipped with conical holes made coaxially with the axles satellites, into which bushings are inserted in the form of a truncated cone with a central through hole, planted on the axis of the nodes of the satellites.