RU2846985C1

RU2846985C1 - Toothed planetary gear

Info

Publication number: RU2846985C1
Application number: RU2024135115A
Authority: RU
Inventors: Сергей Васильевич Шахов; Антон Николаевич Веретенников; Александр Михайлович Бахолдин; Юрий Васильевич Чернухин; Дмитрий Андреевич Потапов
Filing date: 2024-11-25
Publication date: 2025-09-22

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: toothed planetary gear comprises a sun gear, satellites, each of which consists of two wheels mounted on bearings, a fixed central wheel with internal teeth, pinion carrier with two pliable jaws and set in them axes of satellites, equipped with holes made coaxially with axes of satellites, in which there are bushings with a central through hole, fitted on axes of satellite assemblies. In pinion carrier jaws coaxial cylindrical holes are made, into which through bushings are inserted, which outer surfaces are made cylindrical, and the inner ones are truncated cones, into which bushings are inserted in the form of truncated cones with central through holes, planted on the axis of the satellite units.

EFFECT: improving the technological efficiency of manufacturing planetary gear, increasing its load capacity, and increasing operational reliability.

1 cl, 2 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, Бюл №1).A known planetary gear train comprises a sun gear, satellites, each consisting of two wheels, a fixed central wheel with internal teeth, and a carrier with two flexible cheeks and satellite axles seated therein. The flexibility of the cheeks, which enables the self-alignment of the axles and equalization of the load between the wheels of each satellite, is ensured by the creation of multiple holes of varying diameters, arranged in a staggered pattern in the cheeks (RU Patent No. 2291335, IPC F16H 1/48, published 10.01.2007, Bulletin No. 1).

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-bearing capacity, which is due to the weakening of the carrier cheeks by holes and a decrease in their strength, as well as its low manufacturability, associated with the labor-intensive nature of manufacturing many holes of different diameters in the carrier cheeks.

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 в которых, в местах установки осей сателлитов, выполнены конусные сквозные отверстия. В данные отверстия, с возможностью взаимного вращения, вставлены втулки в виде усеченных конусов, установленные на осях сателлитов (патент РФ №2784220, F16H 1/48, опубл. 23.11.2022, Бюл. №33).The closest in technical essence and achieved effect is a planetary gear transmission, comprising a sun gear, planetary gears, planetary bearings, planetary gear shafts, a fixed central wheel with internal teeth, a carrier, liners, retaining rings, and thrust washers. The carrier has two cheeks in which, at the mounting locations of the planetary gear shafts, conical through holes are made. Truncated cone-shaped bushings mounted on the planetary gear shafts are inserted into these holes, allowing mutual rotation (RU Patent No. 2784220, F16H 1/48, published 23.11.2022, Bulletin No. 33).

Недостатком данного устройства является нетехнологичность вследствие сложности изготовления одинаковой конусности втулок и конусных сквозных отверстий в щеках водила, низкая нагрузочная способность.The disadvantage of this device is its low technological level due to the difficulty of producing the same taper of the bushings and conical through holes in the carrier cheeks, 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 technological efficiency of manufacturing a planetary gear, increase its load capacity, and improve operational reliability.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве зубчатой планетарной передачи, содержащей солнечную шестерню, сателлиты, каждый из которых состоит из двух колес, установленных на подшипниках, неподвижное центральное колесо с внутренними зубьями, водило с двумя податливыми щеками и посаженными в них осями сателлитов, снабженное коническими отверстиями, выполненными соосно с осями сателлитов, в которые вставлены втулки в виде усеченного конуса с центральным сквозным отверстием, посаженные на оси узлов сателлитов новым является то, что в щеках водила выполнены соосные цилиндрические отверстия, в которые вставлены сквозные втулки, наружные поверхности которых выполнены цилиндрическими, а внутренние представляют собой усеченные конусы, в которые вставлены втулки в виде усеченных конусов с центральными сквозными отверстиями, посаженные на оси узлов сателлитов.The stated problem is solved by the fact that in the device of a toothed planetary transmission containing a sun gear, satellites, each of which consists of two wheels mounted on bearings, a fixed central wheel with internal teeth, a carrier with two flexible cheeks and satellite axes seated in them, provided with conical holes made coaxially with the axes of the satellites, into which bushings in the form of a truncated cone with a central through hole are inserted, seated on the axes of the satellite units. What is new is that in the cheeks of the carrier coaxial cylindrical holes are made, into which through bushings are inserted, the outer surfaces of which are made cylindrical, and the inner surfaces are truncated cones, into which bushings in the form of truncated cones with central through holes are inserted, seated on the axes of the satellite units.

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

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство зубчатой планетарной передачи, на фиг. 2 - узел сопряжения оси сателлита и водила.Fig. 1 shows the proposed device of a planetary gear transmission, Fig. 2 shows the coupling unit of the satellite axle and the carrier.

Зубчатая планетарная передача содержит солнечную шестерню 1, сателлиты 2, подшипники сателлитов 3, оси сателлитов 4, неподвижное центральное колесо с внутренними зубьями 5, водило 6, в щеках которого выполнены цилиндрические соосные отверстия, в которые вставлены сквозные втулки 7 с буртиками, наружные поверхности которых выполнены цилиндрическими, а внутренние представляют собой усеченные конусы, в которые вставлены втулки в виде усеченных конусов 8 с центральными сквозными отверстиями, посаженными на оси 4 узлов сателлитов 2, стопорные кольца 9 и упорные кольца 10, 11. Подача масла к втулкам осуществляется при помощи каналов 12.The toothed planetary transmission comprises a sun gear 1, satellites 2, satellite bearings 3, satellite axles 4, a fixed central wheel with internal teeth 5, a carrier 6, in the cheeks of which cylindrical coaxial holes are made, into which through bushings 7 with flanges are inserted, the outer surfaces of which are made cylindrical, and the inner surfaces are truncated cones, into which bushings in the form of truncated cones 8 with central through holes seated on the axles 4 of the satellite assemblies 2, retaining rings 9 and thrust rings 10, 11 are inserted. Oil is supplied to the bushings by means of channels 12.

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

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

По каналам 12 периодически подается масло. Масляный слой между наружной цилиндрической поверхностью втулок 7 с буртиком, внутренней конической поверхностью втулок 7 и наружной конической поверхностью втулок 8, внутренней цилиндрической поверхностью втулок 8 и осями 4 сателлитов 2 осуществляет демпфирование всех ударов, толчков, перекосов осей 4 возникающих при пуске и под нагрузкой.Oil is periodically supplied through channels 12. The oil layer between the outer cylindrical surface of the flanged bushings 7, the inner conical surface of the bushings 7 and the outer conical surface of the bushings 8, the inner cylindrical surface of the bushings 8 and the axes 4 of the satellites 2 dampens all impacts, jolts, and misalignments of the axes 4 that occur during start-up and under load.

Стопорные кольца 9 и упорные кольца 10 и 11 предотвращают перемещение осей 4 и контакт сателлитов 2 между собой.Retaining rings 9 and thrust rings 10 and 11 prevent movement of axes 4 and contact of satellites 2 with each other.

Использование предлагаемого устройства позволит, во-первых, повысить технологичность изделия т.к. соосные цилиндрические отверстия в щеках водила под втулки выполнить гораздо проще, чем конические; во-вторых, наличие буртиков на втулках позволяет максимально «строго» зафиксировать их относительно щек водила, что приводит к более качественной установке осей сателлитов относительно щек водила, перекосы исключаются, и, как следствие, более равномерному распределению нагрузки между колесами сателлитов т.е. к увеличению нагрузочной способности передачи; в-третьих, даже при наличии перекосов (например, при некачественном изготовлении водила - несоблюдении соосности цилиндрических отверстий в его щеках) наличие масляного слоя между втулками с буртиками и поверхностями контактирующих с ними щек водила позволит максимально возможно компенсировать данные перекосы; в-четвертых, в предлагаемом устройстве также происходит демпфирование динамических нагрузок, возникающих при работе передачи, за счет наличия масляного слоя между наружной поверхностью втулок с буртиками и поверхностью щек водила, внутренними коническими поверхностями и втулками в виде усеченных конусов, внутренними цилиндрическими поверхностями этих втулок и поверхностями осей сателлитов, что в совокупности с вышеперечисленными достоинствами позволяет судить о повышении нагрузочной способности предлагаемого устройства.The use of the proposed device will allow, firstly, to improve the manufacturability of the product, since coaxial cylindrical holes in the carrier cheeks for the bushings are much easier to make than conical ones; secondly, the presence of flanges on the bushings allows for their maximum "strict" fixation relative to the carrier cheeks, which leads to a better installation of the satellite axles relative to the carrier cheeks, distortions are excluded, and, as a consequence, to a more uniform distribution of the load between the satellite wheels, i.e. to an increase in the load-bearing capacity of the transmission; thirdly, even in the presence of distortions (for example, in case of poor manufacture of the carrier - non-compliance with the coaxiality of cylindrical holes in its cheeks), the presence of an oil layer between the bushings with flanges and the surfaces of the carrier cheeks in contact with them will allow for the maximum possible compensation of these distortions; Fourthly, the proposed device also dampens dynamic loads that arise during transmission operation due to the presence of an oil layer between the outer surface of the flanged bushings and the surface of the carrier cheeks, the internal conical surfaces and bushings in the form of truncated cones, the internal cylindrical surfaces of these bushings and the surfaces of the satellite axles, which, in combination with the above-mentioned advantages, allows us to judge the increase in the load-bearing capacity of the proposed device.

Таким образом, использование в предлагаемом устройстве соосных цилиндрических отверстий, выполненных в щеках водила, в которые вставлены сквозные втулки с буртиками, наружные поверхности которых выполнены цилиндрическими, а внутренние представляют собой усеченные конусы, в которые вставлены втулки в виде усеченных конусов с центральными сквозными отверстиями, посаженными на оси узлов сателлитов позволяет повысить технологичность изготовления зубчатой планетарной передачи, а наличие масляных слоев в узлах сопряжения приводит к повышению надежности работы зубчатой планетарной передачи.Thus, the use in the proposed device of coaxial cylindrical holes made in the carrier cheeks, into which through bushings with flanges are inserted, the outer surfaces of which are made cylindrical, and the inner surfaces are truncated cones, into which bushings in the form of truncated cones with central through holes seated on the axes of the satellite units are inserted, makes it possible to increase the manufacturing technology of the planetary gear transmission, and the presence of oil layers in the mating units leads to an increase in the reliability of the planetary gear transmission.

Claims

A toothed planetary transmission comprising a sun gear, satellites, each of which consists of two wheels mounted on bearings, a fixed central wheel with internal teeth, a carrier with two flexible cheeks and satellite axes seated in them, provided with openings made coaxially with the axes of the satellites, into which bushings with a central through hole are inserted, seated on the axes of the satellite units, characterized in that in the carrier cheeks coaxial cylindrical openings are made, into which through bushings are inserted, the outer surfaces of which are made cylindrical, and the inner surfaces are truncated cones, into which bushings in the form of truncated cones with central through holes are inserted, seated on the axes of the satellite units.