Электродвигатель с редуктором: особенности, устройство и принцип работы. Электропривод с редуктором


особенности, устройство и принцип работы

Электродвигатель с редуктором, или, как его еще называют, мотор-редуктор, можно описывать как отдельный узел. Совместная работа электродвигателя и редуктора привела к тому, что это устройство стали использовать в большом количестве разных областей.

Общая информация

Из основных преимуществ электродвигателя с редуктором можно выделить несколько следующих:

  • Данный агрегат является довольно компактным, при этом выполняет огромное количество работы.
  • Малый физический вес этого устройства также увеличивают его мобильность.
  • Электродвигатель обладает довольно высоким коэффициентом полезного действия.
  • Установка и обслуживание этого электромеханического узла довольно просты.

Общий принцип работы электродвигателя мотора-редуктора заключается в том, что первая его часть превращает какую-либо энергию в механическую, а второй элемент уже предназначается для того, чтобы передать имеющуюся механическую энергию на выходной вал для изменения его частоты вращения.

электродвигатель с редуктором

Типы электродвигателей

В настоящее время существует несколько видов моторов-редукторов, которые считаются наиболее распространенными:

  • редукторы червячного типа;
  • цилиндрического типа;
  • конического типа;
  • редукторы планетарного типа;
  • волнового и комбинированного типа.

Логично, что принадлежность электродвигателя с редуктором к одному из вышеперечисленных типов будет зависеть от вида самого редуктора. Также важно отметить, что именно этот элемент будет влиять на то, каким именно образом будет изменяться частота вращения выходного вала, а также способ передачи механической энергии к рабочему органу устройства.

электродвигатель с редуктором 220в

Допустим, принцип работы червячного типа редуктора предполагает, что габариты детали будут довольно малыми, а работа двигателя характеризуется отсутствием шума. На сегодняшний день именно этот вид редукторов можно считать вторыми по распространенности.

Что собой представляет редуктор

При работе электродвигателя создается механическая энергия, которая должна быть передана на рабочий орган какой-либо машины. Именно для этой цели и используется редуктор. Еще один очень важный момент. При работе электродвигателя на 220в с редуктором получается так, что крутящий момент входного вала очень велик. После того как происходит преобразование энергии какого-либо типа в механическую и ее последующая передача к выходному валу, редуктор понижает количество оборотов, но поддерживает довольно высокий крутящий момент.

электродвигатель с редуктором малооборотный

Применение этой особенности на практике хорошо можно проследить во время работы ручных машин. В таких видах устройств часто применяется планетарный, цепной или зубчатый вид передачи. Однако на сегодняшний день имеются агрегаты, в которых электродвигатель с редуктором настроены на выдачу не вращательного движения. Ярким примером второстепенного вида работы этого приспособления могут быть отбойные молотки (перфораторы).

Свойства детали

У электродвигателя с редуктором при 220 в напряжении имеются свои особенности. Начать стоит с того, что в первую очередь волнует практически всех, - это срок эксплуатации и надежность оборудования. Эти два свойства будут напрямую зависеть от того, из каких деталей изготавливается этот элемент. Если говорить о бытовых агрегатах, то шестерни могут быть выполнены из пластмассы. Профессиональные редукторы же всегда выполняются полностью из металлических материалов.

Положительным фактором также выделяют и то, что корпус редуктора выполнен из металла, другие материалы считаются неподходящими. Преимуществом металлического корпуса именно для редуктора станет то, что в этом случае он будет гораздо легче переносить все нагрузки и возможные удары.

электродвигатели мотор редукторы

Еще одним важным свойством редукторного электродвигателя является то, что наличие такой детали позволяет изменять частоту вращения выходного вала ступенчатым образом.

Принцип управления двигателем

Для того чтобы подавать питание на электрические части двигателя, используются разные схемы, включая микропроцессорные электроприводы. Еще одним обязательным элементом в любой системе, в которой используется электродвигатель с редуктором, стал выпрямитель. Он используется в качестве преобразователя, задача которого преобразовать переменный ток, текущий по сети, в постоянный, требующийся для работы агрегата. Стоит отметить, что имеются аккумуляторные инструменты, получающие свое питание от этого элемента. В таком случае использование выпрямителя не требуется.

электродвигатель 220 с редуктором

Также в системе имеется регулятор частоты вращения выходного вала. Наиболее простой вариант преобразователя этих частот - это несколько подключенных реле управления, количество оборотов на которых задается вручную человеком. Кроме этого, некоторые модели могут быть снабжены магнитным пускателем, нажатие которого будет изменять направление вращения выходного вала. Принцип работы таких двигателей является наиболее распространенным, а саму функцию называют реверсом.

Малооборотный электродвигатель с редуктором

Использование таких моделей, которые еще называют тихоходными, распространенно там, где необходимо поддерживать малое количество оборотов. Ярким примером использования таких устройств стали электрические приводы подъемно-транспортных машин. Чаще всего сферой применения становится горнодобывающая и металлургическая промышленность, однако такая модель вполне пригодна и для общепромышленного применения.

Муфта электродвигателя с редуктором

Предназначение этой детали в том, чтобы передавать крутящий момент между валами или передавать крутящий момент между валом и деталями, которые могут быть на нем установлены.

Данный элемент также является соединительным и выполняет такие функции, как соединение вала двигателя и ведущего вала редуктора, а также ведомого вала редуктора с ведомым устройством. Кроме этого, существуют специализированные агрегаты, в которых муфта может быть также использована для того, чтобы соединять и переключать передачи непосредственно в самом элементе. К тому же эта небольшая деталь может быть использована для того, чтобы уменьшить динамические нагрузки, влияющие на редуктор, а также ограничить передаваемый крутящий момент.

электродвигатель муфта редуктор

Есть несколько разновидностей муфт. Один из видов называется глухой муфтой. Он используется в том случае, если необходимо соединить оси валов, которые совпадают, а при эксплуатации полностью исключаются какие-либо смещения вала.

Сравнение двух типов

На сегодняшний день самыми распространенными электродвигателями являются те, тип редуктора которых является червячным или же цилиндрическим. Эти два основных типа и можно сравнить между собой, используя их основные характеристики. Будут приведены преимущества цилиндрического типа перед червячным.

Коэффициент полезного действия этого типа редуктора достигает 98 %, если не учитывать передаточное отношение. Такой показатель обеспечивает отличную экономию электроэнергии. Одно из важнейших преимуществ - это высокая нагрузочная способность. Другими словами, цилиндрический тип редуктора способен передать намного большее усилие, чем червячный, при условии, что оба этих элемента имеют одинаковые габариты. Кроме этого, этот вид агрегата обладает довольно высокой кинематической точностью.

fb.ru

Электропривод с редуктором BELIMO SF24A-SR

Электропривод BELIMO SF24A-SR с возвратной пружиной применяется для управления воздушными заслонками, которые выполняют охранные функции. Электропривод оснащен универсальным V-образным крепежным хомутом и устанавливается непосредственно на вал заслонки. Привод также имеет специальный фиксатор, который предназначен для предотвращения его вращения.

Принцип действия. Электропривод BELIMO SF перемещает заслонку в нормальное рабочее положение, одновременно растягивая пружину и держит ее в этом положении, применяя при этом минимальное количество тока до момента предусмотренного или аварийного отключения питания.

Электропривод для управления воздушными заслонками, выполняющими охранные функции в системах вентиляции и кондиционирования воздуха зданий • Для управления воздушными заслонками площадью приблизительно до 4,0 м2 • Крутящий момент 20 Нм • Номинальное напряжение 24 В ~/= • Управление : открыто / закрыто Замечания по безопасности • Не разрешается применение электропривода в областях, выходящие за рамки указанные в спецификации, особенно для применения на воздушных суднах. • Устройство может быть вскрыто только на заводе-изготовителе. Оно не содержит частей, которые могут быть переустановлены или отремонтированы эксплуатационными службами. • Кабель не может быть отсоединен от устройства. • При расчете крутящего момента необходимо учитывать данные изготовителя заслонки (площадь поперечного сечения, конструкцию, объект установки), а также условия воздушного по- тока • Устройство содержит электрические и электронные компоненты, в связи с чем недопустима утилизация вместе с бытовыми отходами. Необходимо соблюдать все действующие правила и инструкции, относящиеся к данной конкретной местности. Техническое описание:

Электропривод с пружинным возвратом SF24A

Технические данные:

Электрические параметры Номинальное напряжение 24 В ~ 50/60 Гц; 24 В= Диапазон номинального напряжения 19,2…28,8 В ~ / 21,6 …28,8 В=

Расчетная мощность 7,5 ВА

Потребляемая мощность: во время вращения в состоянии покоя 5 Вт 2,5 Вт

Соединение: питание Кабель: 1 м, 2 х 0,75 мм2

Функциональные данные Крутящий момент: двигатель пружина Мин. 20 Нм при номинальном напряжении Мин. 20 Нм

Направление вращения Выбирается установкой L/R Ручное управление

С помощью ручного ключа с блокировкой Угол поворота Макс. 95° ( может быть ограничен с любой стороны c помощью встроенного механического упора) Время поворота: двигатель пружина

Индикация положения Механическая Безопасность Класс защиты III (для низких напряжений)

Степень защиты корпуса IP54

Температура окружающей среды -30…+50° С

Температура хранения -40…+80° С

Техническое обслуживание Не требуется Размеры/вес Размеры См. на след. странице Вес 1700 г 70 Электропривод с пружинным возвратом SF24A

Особенности изделия Принцип действия При перемещении привода в нормальное рабочее положение взводится возвратная пружина. При пре- кращении подачи питания Энергия, запасенная в пружине , возвращает заслонку в охранное положение. Простая установка Простая установка непосредственно на вал заслонки при помощи универсального захвата, снабжается фиксатором, предотвращающим вращение корпуса электропривода. Высокая функциональная надежность Электропривод защищен от перегрузки, не требует конечных выключателей и останавливается автома- тически при достижении конечных положений. Ручное управление Ручное управление осуществляется при помощи ручного поворотного ключа. Привод можно заблоки- ровать при помощи ключа в любой точке угла поворота. Блокировка снимается вручную или при подаче питания на привод. Настройка угла поворота Угол поворота настраивается при помощи механических упоров

m8928.ru

Мотор-редуктор, типы и устройство

Мотор - редуктор (от англ. "reduce" - уменьшать, снижать и "мотор" - двигатель)- это электромеханическое устройство, совмещающее в одном корпусе редутор и электрический двигатель.

Главные факторы при выборе мотор-редуктора являются - величина передаваемого крутящего момента,

  • окружная скорость,
  • взаимное расположение осей,
  • КПД (коэффициент полезного действия),
  • режим работы механизма.

Передаточное число U мотор-редуктора равно произведению передаточных чисел k его ступеней

U=U1*U2*....*Uk

его можно также найти по формуле i=n1/n2 (n1 — частота вращения электродвигателя электрического типа, требуемое кол-во оборотов/мин)

Также можно узнать передаточное число посчитав число зубьев на ведущей и ведомой шестернях и рассчитав их отношение.

Под мощностью мотор-редуктора подразумевается - номинальная входная и выходная мощность, она находится в прямой зависимости от электродвигателя и передаточного числа

Коэффициент полезного действия - это соотношение полезной работы к затраченной. КПД мотор-редуктора аналогично равен произведению КПД его степеней.

η=η1*η2*η3*...ηk

Динамический КПД - это отношение мощности получаемой на выходном валу приложенной в входному валу на входе. Выделяют также статический КПД.

Максимальные величины передаточных чисел и КПД мотор-редукторов

КПД и передаточное число редутора

Современные мотор-редукторы могут быть в горизонтальном и вертикальном исполнениях с одинаковыми параметрами.

Способы сборки корпусов мотор-редукторов (картеров): радиальный; осевой.

Радиальный - корпус собирается по осям валов, плоскость разъема расположена горизонтально.

Осевая сборка реализуется осевым перемещением закладываемых в корпус валов с зубчатыми колесами и подшипниками. В этой сборке подразумевается несколько разъемов корпуса.

Обычно мотор-редуктор имеет три ступени. Быстроходную, промежуточную и тихоходную, ступени переключаются с помощью шестерен.

Повышение момента редуктора приводит к увеличению массы, поэтому для крупногабаритной мощной техники и станков они изготавливаются индивидуально.

мотор-редукторы

Компания НПП "Сервомеханизмы" предлагает три модели компактных мотор-редукторов с небольшим моментом:

MR15 (крутящий момент 3 Нм)MR31 (крутящий момент 15 Нм)MR40FC (крутящий момент 15 Нм)

Крепление двигателя с помощью фланца В14, по умолчанию монтирован двигатель постоянного тока 24B или 12В, следящий магнитный энкодер, у модели 40 FC встроенные концевые выключатели для контроля вращения выходного вала и вращающийся потенциометр.

Но кроме этого, мы предлагаем электродвигатели и редукторы отдельно, из которых можно скомплекторать мотор-редутор по индивидуальному запросу, а также конечно заказать готовый механизм.

Так как электродвигатели уже широко освещены на нашем сайте, рассмотрим более подробно сами редукторы, типы их передач и способы крепления к двигателю.

Cпособы соединения вала двигателя и вала редуктора:  редукторы, корпуса редукторов

1) вал к валу - используют если хотят уменьшить габариты и массу механизма.

2) соединение с помощью компенсирующей муфты - для компенсации смещений (угловых, осевых, радиальных) и погрешностей при сборке, но при этом габариты привода увеличиваются.

Компенсирующие муфты бывают жесткие и гибкие (упругие, эластиные), смягчающие удары. Некоторые производители редукторов конструируют собственные полумуфты и делают один конец вала уже с полумуфтой, другая половина полумуфты со зведочкой входит в комплект.

3) соединение шестерней - червячный или коническо цилиндрический мотор-редуктор становится цилиндро червячным или цилиндро-коническо-цилиндрическим. Соединенные валы нагружаются силами, действующими на зубья шестерни.

4) клиноременная передача - также увелиничает габатиры окончательного механизма, нагузку на валы определяет сила предварительного натяжения ремней.Натяжение ремня происходит с помощью соединений шпилька-гайка, предварительно усиливают подшипниковый узел, ближний к присоединительному концу входного вала редуктора. 

Мотор-редукторы с приводом от двигателя клиноременной передачей за рубежом изготавливают на базе основного (на лапах, с фланцем или насадного) исполнения редуктора.

6) насаживание мотор-редуктора на приводной вал

Насадное исполнение мотор-редуктора широко распространено и позволяет уменьшить осевые габаритные размеры. Осевую фиксацию обеспечивает гайка.

Они обычно изготавливаются по модульному принципу (из составных унифицированных частей).

а, д, и – соединение «вал к валу»,б, е, к – соединения компенсирующей муфтой,в, ж, л – соединения шестерней, г, з, м – соединение клиноременной передачей.

соединения двигателя и редуктора

Виды зубчатых передач

В редукторах для передачи вращательного движения применяются зубчатые колеса, образующие зубчатые зацепления, передающие движение на валы.

Зубчатые передачи бывают -

  • цилиндрический (вращательное движенеи при параллельных осях, a)
  • конические (вращательное движение при пересекающихся осях б)
  • червячные и гипоидные - (при скрещивающихся осях, в)

Механические зубчатые передачи

 

Зубчатые передачи бывают с внешним и внутренним зацеплением.Червячные зубчатые колеса выполняются цельными литыми,или кованными или составными. Степень точность зубчатых колес и передач определяется их конструкцией, назначением, скоростью и условиями работы механизмов. Зубчатое колесо с небольшим числом зубьев обычно называют шестерней, а с частыми зубьями - колесом.

Также передачи отличаются типом зацепления, отечественные мотор-редуторы изготавливают обычно с прямозубым зацеплением, тогда как на западе распространены более точные -косозубые.

Для обслуживания зубчатых передач применяют жидкие смазочные материлы, минеральные и синтетические масла. С синететическим маслом, согласно результатов исследований КПД несколько выше.

Конические передачи обычно используются при скорости до 30 м/с, червячные - до 12 м/с, глобоидные - до 20 м/с. С увеличением окружной скорости передач необходимо обеспечивать более точное изготовление колес.

Выбор подшипников и их установка в редукторах зависят от вида зацепления, нагрузки, расстояния между опорами, способа смазывания и охлаждения, условий монтажа и эксплуатации. В редукторах применяются подшипники качения и подшипниками скольжения, при скорости до 15 м/с обычно используют первые. Правильная установка подшипников качения является одним из важных параметров работы.

В последнее время были разработаны высокотехнологичные и экономически выгодные конструкции редукторов, отличающиеся долговечностью и высокой надежностью, высокими скоростями и точностью. В основном такая продукция производится в Европе, например, таковы редукторы Tramec , которые реализует наша компания.

Виды редукторов

конический редукторКонические редуторы передают вращающий момент при пересекающихся осях (обычно оси ведущего и ведомого колеса пересекаются под прямым углом. Конические редуторы выполняются двух типов узкого (передадочные числа от 3 до 5) и широкого (от 1 до 2,5)Прямозубые конические передачи применяются при окружных скоростях до 3 м/с, с тангенциальными зубьями - до 12 м/с, с круговыми шлифованными до 30 м/с.Данный редуктор выбирается по наибольшему крутящему моменту на тихоходном валу.Конические редуторы производятся с цельнолитыми чугунными или стальными корпусами.

Редукторы с цилиндрическими передачами могут передавать крутящие моменты в широком диапазоне, обеспечивать необходимые передаточные числа, обладают высоким КПД, простотой конструкциии, удобством монтажа, являются наиболее универсальными.

Цилиндрические передачи могут передавать крутящие моменты до 3000 кН*м, при окружных скоростях до 100м/с, они являются наиболее универсальными, подходящими под большинство задач, допускают кратковременные перегрузки, возникающие при пусках и остановках электродвигателя

По ширине зубчатых колес подразделяются на узкий и широкий тип 

Коническо - цилиндрические редукторы (быстроходная ступень выполняется конической, а последующие цилиндрическими) применяются в приводах транспортеров, питателей, конвейерных лентах, механизмах подач и т.п. так как редуктор и двигатель размещаются вдоль обслуживаемого механизма, не занимая лишней площади.крышками.

червяк червячной передачиЧервячные редукторы распространены в промышленности, наряду с коническими. червячные передачи преобразуют вращательное движение при скрещивающихся осях.используются в приводах, работающих в краткосрочном и среднесрочном режимах.

Достоинства - передача больших передаточных чисел в одной ступени, возможность передачи вращения от двигателя на вал под углом 90 градусов. низкий шум и вибрация, большая точность

Недостатки - потери на трение, большой нагрев.

 

гипоидная передачаВ глобоидной (гипоидной) передаче увеличивается число одновременно работающих зубьев червяк имеет форму глобоида.Данный тип передачи похож на коническую, только оси пересекаются не под прямым углом и червяк- глобоид меньше чем коническая шестерея. ось ведущего вала не пересекается с осью ведомого вала.

Планетарные редукторы

Планетарные передача - сложный механизм, состоящий из зубчатых и фрикционных колес, их расположение напоминает планеты солнечной системы, откуда и название. Окружное усилие распределяется между несколькими колесами.

Составные части планетарной передачи:

Солнечная шестерня - находится в самом центре редутора,Коронная шестреня (еще называют кольцевая) - на переферической стороне, она "окружает" все шестерни и имеет зубцы с внутренней стороны.Сателлиты (еще называют планетарные) - малые шестерни между коронной и солнечной.Водило - с внешней стороны не видно, объединяет сателлиты, имеет оси для их вращения

планетарная передача

Существует несколько разновидностей конструктивных исполнений планетарных редукторов

В зависимости от передаточного числа могут быть 1-2-3 и многоступенчатыми, планетарные передачи могут быть объединены в одном корпусе с цилиндрическими коническими или червячными.Валы редуктора могут располагать горизонтально и вертикально, на подшипниках скольжения (при высоких скоростях)или качения (при малых и средних скоростях)

В планетарных редукторах может быть большее количество передач. Окружное усилие распределяется между несколькими зубчатыми колесами.

Обеспечение максимальной точности способствует равномерному распределению нагрузки.

Моменты, передаваемые этими редукторами могут быть до 4000 кН*м

Для передачи больших мощностей используются зубчатые колеса меньшего диаметра, чем у цилиндрическими передач.

Планетарные передачи нуждаются в меньшем количестве масла для смазки, требуют высокой точности изготовления, имеют повышенный момент инерции

Если в редуторе несколько планетарных передач - это дифференциальный редуктор.

Классификация редукторов по ГОСТ - 29067 - 91 Редукторы и мотор-редуторы

tabliza-reductorov

Просмотров: 19608 | Дата публикации: Пятница, 27 июня 2014 09:05 |

www.servomh.ru

Редуктор для электропривода

 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в составе электроприводов систем автоматики изделий авиационной и ракетной техники. Техническим результатом ия является повышение надежности за счет увеличения вибропрочности редуктора. Редуктор для электропривода содержит корпус и плату с отверстиями, в которых на подшипниках установлены блоки зубчатых колес и гистерезисный торомоз, содержащий корпус, вал, установленный в подшипниках, зубчатое колесо и шестерню. Редуктор снабжен размещенной в отверстии платы соосно валу гистерезисного тормоза втулкой и фиксатором углового положения последней, шестерня гистерезисного тормоза размешена во втулке, выполненной с вырезом на боковой поверхности, предназначенным для размещения взаимодействующего с шестерней гистерезисного тормоза зубчатого колеса одного из блоков, и один из подшипников вала гистерезисного тормоза размещен во втулке между корпусом и шестерней гистерезисного тормоза. 5 ил.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в составе электроприводов систем автоматики изделий авиационной и ракетной техники.

Известен редуктор, содержащий корпус и установленные в нем три вала с зубчатыми колесами [1] Недостатком этого редуктора является его ограниченное применение, обусловленное незащищенностью от перегрузки выходного вала по крутящему моменту. При применении редуктора в составе электропривода такая незащищенность при указанной перегрузке может привести к разрушению элементов электропривода (перегреву и разрушению изоляции обмоток электродвигателя). Известен редуктор, содержащий корпус и плату с отверстиями, в которых на подшипниках установлены блоки зубчатых колес и гистерезисный тормоз, снабженный зубчатым колесом и шестерней, выбранный в качестве прототипа [2] Редуктор содержит корпус, в котором установлена плата. В корпусе и плате выполнены отверстия, в которых установлены подшипники, в которых размещены блоки зубчатых колес и гистерезисный тормоз. Гистерезисный тормоз состоит из корпуса и ротора, жестко установленного на валу, размещенном в корпусе на подшипниках. Гистерезисный тормоз снабжен зубчатым колесом, присоединенным к корпусу гистерезисного тормоза, и шестерней, жестко закрепленной на валу посредством штифтового соединения. Один из блоков зубчатых колес находится в зацеплении с зубчатым колесом, а другой в зацеплении с шестерней. На плате установлен электродвигатель, шестерня которого находится в зацеплении с колесом первого блока зубчатых колес. Редуктор работает следующим образом. При вращении вала электродвигателя его шестерня приводит в движение первый блок зубчатых колес, являющийся входным валом редуктора. Вращающий момент передается через колесо на корпус гистерезисного тормоза. Так как ротор является постоянным магнитом, между ротором и корпусом осуществляется магнитное взаимодействие и при номинальном моменте на корпусе вращение ротора относительно этого корпуса в подшипниках отсутствует. Момент с этого корпуса передается на ротор и вал и через шестерню на второй блок зубчатых колес, являющийся выходным валом редуктора. При превышении моментом нагрузки допустимого значения (при упоре выходного звена) моменты на блоке зубчатых колес и гистерезисном тормозе возрастают. При достижении моментом, передаваемым гистерезисным тормозом, предельного значения ротор начинает прокручиваться относительно корпуса в подшипниках. Это обеспечивает размыкание кинематической цепи и предохранение элементов электропривода, в состав которого входит редуктор, от разрушения. Первый блок зубчатых колес и корпус вращаются в номинальном режиме, обеспечивая передачу на вал момента, равного моменту срабатывания гистерезисного тормоза, а вал вращается под воздействием этого момента и момента нагрузки (или неподвижен при упоре выходного звена редуктора). Недостатком такого редуктора является малая надежность за счет малой вибропрочности. Техническим результатом, достигаемым с помощью изобретения является повышение надежности за счет увеличения вибропрочности редуктора. Этот результат достигается за счет того, что известный редуктор для электропривода, содержащий корпус и плату с отверстиями, в которых на подшипниках установлены блоки зубчатых колес и гистерезисный тормоз, снабженный зубчатым колесом и шестерней, согласно изобретению снабжен размещенной в отверстии платы соосно валу гистерезисного тормоза втулкой и фиксатором углового положения последней, шестерня размещена во втулке, выполненной с вырезом на боковой поверхности, предназначенным для размещения взаимодействующего с шестерней зубчатого колеса одного из блоков, и один из подшипников вала гистерезисного тормоза размещен в указанной втулке между корпусом и шестерней гистерезисного тормоза. На фиг.1 изображен предлагаемый редуктор; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 вид по стрелке Б на фиг.1; на фиг.4 втулка с вырезом, общий вид; на фиг.5 расчетная схема для определения собственной частоты изгибных колебаний гистерезисного тормоза в подшипниках. Редуктор содержит корпус 1, в котором установлена плата 2. В корпусе выполнены отверстия 3, а в плате отверстия 4. В этих отверстиях установлены подшипники 5, 7 и один из подшипников 6, в которых размещены блоки зубчатых колес 8, 9 и гистерезисный тормоз 10. Последний снабжен зубчатым колесом 15, винтами присоединенным к корпусу 11 гистерезисного тормоза, и шестерней 16, жестко закрепленной на валу 13 посредством штифтового соединения. На плате 2 размещен электродвигатель 17. Редуктор снабжен втулкой 18, размещенной в отверстии 4 платы 2. В этой втулке размещен второй подшипник 6 вала 13. Шестерня 16 размещена во внутренней полости втулки 18 между платой 2 и этим подшипником. На втулке 18 выполнен вырез 19 под зубчатое колесо блока зубчатых колес 9, входящее в зацепление с шестерней 16. Втулка также снабжена фиксатором 20 углового положения, жестко присоединенным винтами к втулке 18, имеющим выступ 21, входящий в отверстие 4 под подшипник блока зубчатых колес 9. Этим обеспечивается неизменное угловое положение втулки 18, что устраняет возможность попадания краев выреза 19 в зубья колеса блока зубчатых колес 9. Блок зубчатых колес 8 входит в зацепление с зубчатым колесом 15. Редуктор работает следующим образом. При вращении вала электродвигателя 17 его вращение передается на колесо блока зубчатых колес 8, являющегося входным валом редуктора. Вращающий момент передается через колесо 15 на корпус 11 гистерезисного тормоза 10. За счет магнитного взаимодействия ротора и корпуса гистерезисного тормоза момент с корпуса 11 передается на вал 13 гистерезисного тормоза 10 и через шестерню 16 на блок зубчатых колес 9, являющийся выходным валом редуктора. При превышении моментом нагрузки допустимого значения (при упоре выходного звена) моменты на блоке зубчатых колес и гистерезисном тормозе возрастают. При достижении моментом, передаваемым гистерезисным тормозом, предельного значения (0,0950,005 Н.м) вал 13 начинает прокручиваться относительно корпуса 11. Это обеспечивает размыкание кинематической цепи и предохранение элементов электропривода, в состав которого входит редуктор, от разрушения. Блок зубчатых колес 8 и корпус 11 вращаются в номинальном режиме, обеспечивая передачу на вал 13 момента, равного моменту срабатывания гистерезисного тормоза, а вал 13 вращается под воздействием этого момента и момента нагрузки (или неподвижен при упоре выходного звена редуктора). За счет того, что шестерня 16 размещена между подшипником 6 и платой 2 внутри втулки 18, уменьшается расстояние между опорами гистерезисного тормоза 10 подшипниками 6, что приводит к повышению собственной частоты колебаний гистерезисного тормоза. Наличие выреза 19 обеспечивает нормальную работу зацепления шестерни 16 с зубчатым колесом. Рассмотрим, как изменилась собственная частота колебаний гистерезисного тормоза по сравнению с прототипом. Расчетная схема приведена на фиг.5 (для упрощения примем массу гистерезисного тормоза сосредоточненной в ее центре масс), где m масса гистерезисного тормоза; Е и I соответственно модуль упругости материала и момент инерции поперечного сечения вала гистерезисного тормоза; l расстояние между подшипниками вала гистерезисного тормоза; a,b соответственно расстояния от каждого подшипника до центра масс гистерезисного тормоза. Собственная круговая частота колебаний р такой системы равна: p где + Так как I1 I2 I (вал имеет одинаковую толщину), то: = Собственная частота f Подставив I где d диаметр вала, получим: f Таким образом, повышение собственной частоты колебаний позволяет вывести собственную частоту колебаний гистерезисного тормоза из диапазона частот вибрационных нагрузок. Вследствие этого устраняется опасность резонанса муфты. Существенным преимуществом описанной конструкции редуктора является возможность его производства на базе конструкции прототипа без каких-либо его доработок, а только введения двух новых деталей втулки и фиксатора. Это позволяет снизить затраты на проектирование, технологическую подготовку производства, обойтись существующей технологической оснасткой. Повышение надежности редуктора, достигаемое без значительных затрат, весьма важно для дорогостоящих объектов авиационной и космической техники.

Формула изобретения

РЕДУКТОР ДЛЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА, содержащий корпус и плату с отверстиями, в которых на подшипниках установлены блоки зубчатых колес и гистерезисный тормоз, содержащий корпус, вал, установленный в подшипниках, зубчатое колесо и шестерню, отличающийся тем, что он снабжен размещенной в отверстии платы соосно с валом гистерезисного тормоза втулкой и фиксатором углового положения последней, шестерня гистерезисного тормоза размещена во втулке, выполненной с вырезом на боковой поверхности, предназначенным для размещения взаимодействующего с шестерней гистерезисного тормоза зубчатого колеса одного из блоков, и один из подшипников вала гистерезисного тормоза размещен во втулке между корпусом и шестерней гистерезисного тормоза.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5

www.findpatent.ru

электропривод на базе планетарного циклоидального редуктора с упругим зацеплением - эп пцр-у - патент РФ 2358375

Изобретение относится к области электротехники, в частности к мотор-редукторам, электроприводам, и может быть использовано в прецизионных приводах роботов и манипуляторов, в наземной и космической навигациях, в станкостроении, на транспорте, в нефтегазовой промышленности и т.п. Электропривод на базе планетарного циклоидального редуктора с упругим зацеплением содержит электромотор, редуктор, закрепленный на валу электромотора и через подшипники редуктора передающий вращение на выходной вал. Согласно первому варианту осуществления изобретения, редуктор электропривода выполнен с центральным расположением упругого эластичного зацепления между эластичным сателлитом и центральными колесами, что обеспечивает их безлюфтовую, бесшумную, оптимальную работу и эксплуатацию. При управлении электропривода от электродвигателя (электромотора) непрерывного или дискретного действия, упругие круговинтовые зацепления эластичного сателлита и пружинных роликов находятся в постоянном центральном, оптимально самоприспосабливающемся зацеплении. По второму варианту электропривод выполнен с планетарным циклоидальным редуктором, а выходной вал электродвигателя выполнен в виде пружинного ротора и соединен с выходным валом редуктора, сателлит которого находится в постоянном центральном зацеплении по скользящей посадке с магнитопроводящим выпуклым профилем центральных колес. При этом магнитное взаимодействие упругого пружинного сателлита и пружин центральных колес выполнено по замкнутой магнитной цепи без воздушного зазора. Электропривод выполнен с работой как от непрерывного управления от электродвигателя, так и от дискретного в виде электрических импульсов от блока управления или от ЦВМ. Технический результат, достигаемый в обоих вариантах, состоит в том, что вращение ротора электропривода преобразуется со значительным усилением по моментам и мощностям в безлюфтовое и бесшумное вращение выходного вала. Такое выполнение электропривода на базе планетарного циклоидального редуктора с упругим зацеплением позволяет значительно улучшить его технико-экономические параметры. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 7 ил. электропривод на базе планетарного циклоидального редуктора с упругим зацеплением - эп пцр-у, патент № 2358375

Электропривод на базе планетарного циклоидального редуктора с упругим зацеплением (ЭП ПЦР-У) относится к мотор-редукторам, электроприводам и может быть использован в прецизионных приводах роботов и манипуляторов, в наземной и космической навигациях, в станкостроении, на транспорте, в электромобилях, в грузоподъемных механизмах и лебедках, для передачи вращения в герметичное пространство, в нефтегазовой промышленности. В последнее время все большее применение находят мотор-редукторы (речь идет здесь и ниже об электроприводах), которые монтируются в едином корпусе, характеризуются меньшими габаритными размерами, небольшим числом деталей, низким уровнем шума в процессе работы и используются, в основном, в грузоподъемных механизмах и такелажных работах.

Исследования аналогов изобретения открыли своеобразные передачи с упругим зацеплением между грунтом Земли и резиновыми колесами, автопокрышками транспорта, известные более сотни лет. Они характеризуются высокими: надежностью, ресурсом и приспособляемостью [9, 10] к эксплуатации в экстремальных условиях и перегрузках, и к самоорганизации по формированию грунтового зацепления, ремонтопригодностью. У них высокая перспективность долговечности эксплуатации при многотонных перевозках и к высоким скоростям движения при бесшумном характере эксплуатации. Налицо своеобразный и оригинальный аналог и прототип изобретения. Недостатки и аварийность аналога устранены в предлагаемом изобретении ЭП ПЦР-У. Так малая зона зацепления автопокрышки с грунтом (~10°) расширяется многозаходностью и большей упругой зоной зацепления у ЭП ПЦР-У до 300° и более (фиг.2÷6).

У изобретения повышены надежность, ресурс работы, КПД передачи (электропривод на базе планетарного циклоидального редуктора с упругим зацеплением - эп пцр-у, патент № 2358375 95%), и по характеристикам основаны на расчете и внедрении в производство оптимальных условий проектирования и эксплуатации, при необходимости и со смазкой, что невозможно для грунтового зацепления. Изобретение применимо в промышленности и обеспечивается широким выбором необходимого сортамента материалов, расчетом перспективной технологии производства и эксплуатации, у него выше самоорганизующееся (приспосабливающееся) свойство [9].

Конструкция ЭП ПЦР-У предусматривает лучшее энергосбережение и уменьшение электромагнитных потерь в моторах электропривода, в ней расширен диапазон передаточных отношений (iэлектропривод на базе планетарного циклоидального редуктора с упругим зацеплением - эп пцр-у, патент № 2358375 10÷4000), у аналога и прототипа он ограничен. ЭП ПЦР-У характеризуется безлюфтовым и бесшумным характером работы и эксплуатации, что при минимальных габаритах электропривода и его автономности чрезвычайно важно для его быстрого внедрения в подводные лодки, вертолеты и в исследования при экстремальных условиях дна океана и космоса.

Электропривод ПЦР-У ценен возможностью сохранять и учитывать прошлую эксплуатацию и информацию, что повышает его оптимальность в системах автоматического управления и регулирования (САУ).

Электропривод ПЦР-У может быть сопряжен и включен в сеть обычного непрерывного электродвигателя, в том числе специального, а также сопрягаться с дискретными системами управления от дискретных датчиков импульсов или от ЦВМ.

Технические аналоги изобретения - это мотор-редукторы [1] французских, американских, японских и других фирм. Например, мотор-редуктор France. Pat. № 1440594, 1966. Технический прототип изобретения - это мотор-редуктор по фиг.1, как и другие мотор-редукторы, представляют робой механическое соединение электродвигателя - ЭД и редуктора в одном общем корпусе. При этом не происходит объединение ряда узлов и агрегатов по выполнению ими примерно равных операций, общее число подшипников увеличивается.

Наиболее близким по технической сущности является планетарный циклоидальный редуктор разработки Минского института проблем надежности машин АН БССР, 1988 г., который принят за прототип (фиг.1) и содержит корпус 6, крышку 13, входной (ведущий) и выходной (ведомый) валы 1 и 7, неподвижное центральное (солнечное) колесо 11 с рядом роликов (цевок) 10, циклоидальные сателлиты 3, 5 блока сателлитов 4, установленного на входном валу 1 на подшипниках вала 14 и на эксцентрично расположенных подшипниках сателлитов 15, внутри центральных колес 11, 12, циклоидальные зубья которых зацепляются с зубьями центральных колес; пальцы 9, запрессованные во фланец выходного вала (подвижного выходного колеса 12) и свободно надетые на них ролики 8, входящие в зацепление с сателлитом 5 блока сателлитов 4, ролики (цевки) 10 неподвижного центрального колеса 11 и ролики (цевки) 8 выходного вала 7 (подвижного центрального колеса 12).

Блок сателлитов 4 прототипа по фиг.1 находится в постоянном зацеплении с центральными колесами 11 и 12, жестко закрепленными соответственно в корпусе 6 и на выходном валу 7. Блок сателлитов 4 соединен с эксцентриковым валом 2 электрическим двигателем ЭД на подшипниках 15, а через подшипники в крышке 13, выходной вал 7 подвижного колеса 12 соединен с нагрузкой. В аналогичной последовательности происходит и работа указанного прототипа.

Недостатками прототипа являются:

- возможный диапазон передаточных чисел ограничен в пределах 7-5000 и не может быть регулируемым;

- КПД представленного прототипа не превышает 92%;

- редуктор прототипа одноступенчатый, нерегулируемый;

- ограничен срок службы - 30000-50000 часов;

- многопарное зацепление не превышает 70%;

- «жесткое» (как у традиционных эвольвентных и червячных передач) зацепление требует необходимых монтажных зазоров. Отсюда возможны люфты, обеспечение минимальных зазоров приводит к существенным затратам производства;

- массивный блок сателлитов имеет значительный момент инерции, что приводит к перегрузке быстроходных подшипников блока сателлитов и снижает ресурс работы редуктора;

- сложность конструкции, наличие блока сателлитов, сплошные трубчатые цевки, которые упругостью не обладают, наличие быстроходных подшипников блока сателлитов.

Многолетние исследования показывают, что создание конструкции электропривода с редуктором с устранением указанных недостатков прототипа невозможно при простом механическом объединении электродвигателя (электромотора) и редуктора.

Необходимо коренное изменение подхода к объединению агрегатов электромотора и редуктора, основанное на слиянии и совершенствовании их функций. То есть электромотор должен стать частью редуктора с выполнением его функций, а редуктор должен стать частью электромотора со свойственной ему работой.

1. Указанные недостатки устранены в предлагаемом изобретении ЭП ПЦР-У, содержащим корпус с крышкой, электродвигатель, закрепленный через подшипники на валу, связанный с редуктором и передающим через него вращение электродвигателя на выходной вал, отличающимся от прототипа применением в нем упругого магнитопроводящего многопарного эластичного (пружинного) зацепления, у которого эластичный сателлит изготовлен из резины с кордом (типа автопокрышки - один вариант), зацеплен и взаимодействует с зубьями центральных колес в виде витых сваренных в тор стальных пружин (или в виде готовых витых стальных роликов ШП). У аналогов и прототипа используется стальное жесткое однопарное зацепление устаревшего эвольвентного профиля (см. труды академика А.А.Благонравова) с наличием люфтов и зазоров в зацеплении, с ударным характером его работы, приводящим к значительному трению, износу, сокращению ресурса эксплуатации, к разрушению прототипа, а шумы при эксплуатации приводят к обнаружению его при работе, что недопустимо для военных подводных лодок и т.п. Многопарное эластичное зацепление изобретения отличается большими передаваемыми усилиями и моментами, надежностью, прочностью, большей перегрузочной способностью, длительным ресурсом эксплуатации (электропривод на базе планетарного циклоидального редуктора с упругим зацеплением - эп пцр-у, патент № 2358375 25 лет) и КПДэлектропривод на базе планетарного циклоидального редуктора с упругим зацеплением - эп пцр-у, патент № 2358375 95% при оптимальном самонастраивающемся характере работы в экстремальных условиях эксплуатации и при воздействии на него электромагнитных ядерных импульсов.

2. Изобретение ЭП ПЦР-У по п.1, отличающийся от прототипа экономичностью, технологичностью производства, простотой конструкции, необходимой для серийного внедрения, изготовления и исследований электропривода, поскольку для производства ЭП ПЦР-У используются готовые автопокрышки с несущественной доработкой в них зубьев-впадин. Конструкция ЭП ПЦР-У совершенна и тем, что его упругий сателлит находится в постоянном зацеплении с витыми стальными роликами ШП (пружинами), которые изготавливаются шарикоподшипниковьми заводами. Затраты на производство ЭП ПЦР-У сокращаются ~ в пять раз с расширением его внедрения в оборонную, авиационную, космическую, вертолетную, машиностроительную и др. технику. При этом увеличивается ресурс работы до 25 лет, надежность, прочность, передаваемые моменты и усилия, КПД до электропривод на базе планетарного циклоидального редуктора с упругим зацеплением - эп пцр-у, патент № 2358375 95%, при бесшумном характере его эксплуатации. Важно и то, что производство ЭП ПЦР-У носит сборочный, экономичный характер из готовых деталей: из автопокрышек и готовых, стальных витых роликов ШП. Производство прототипа же требует значительных затрат металла, средств по сложному его изготовлению - зубодолбление, зубофрезерование, термообработка и т.п. Отсюда внедрение изобретения ЭП ПЦР-У перспективно для высокоточных объектов оборонной, ракетной, космической и др. техники. Конструкция сдвоенных пружин и сфер зацепления показана на фиг.7.

3. Изобретение ЭП ПЦР-У, отличающееся упругим эластичным, пружинным зацеплением в виде пружин, сваренных в общую конструкцию в виде тора, характеризуется оптимальным, самонастраивающимся зацеплением циклоидального профиля. Его оптимальность заключается в том, что круговинтовой вогнутый профиль эластичного сателлита сопрягается с выпуклым профилем (зубьями) центральных колес, витых роликов (другой вариант). У прототипа используется устаревшее эвольвентное зацепление (см.п.1), у которого выпуклый профиль зубьев шестерен зацепляется также с выпуклым профилем зубьев колес. Отсюда у прототипа существуют люфты и зазоры зацепления при значительном трении, ударном характере его работы, приводящим к разрушению всего привода. В итоге низкие ненадежность, ресурс работы и перегрузочная способность и низкий КПД, электропривод на базе планетарного циклоидального редуктора с упругим зацеплением - эп пцр-у, патент № 2358375 92%. В результате экономичность производства эластичного, пружинного зацепления в виде горообразных пружин, витых роликов ШП значительно выше экономичности производства сплошных шестерен прототипа с устаревшим эвольвентным зацеплением, и при изготовлении 1/3 металла заготовок уходит в безвозвратные потери (в изменение формы, стружку). Технология производства эластичного, упругого, круговинтового вогнуто-выпуклого ЭП ПЦР-У в виде торообразных пружин, витых стальных роликов ШП является перспективным, ибо оно безотходно, изготовление пружин, роликов освоено промышленностью. Так, у изобретения ЭП ПЦР-У вогнутый профиль эластичного пружинного сателлита дорабатывается шлифованием, а у пружинных центральных колес выпуклый профиль остается выпуклым, т.е. не дорабатывается. Эксплуатация изобретения ЭП ПЦР-У носит безлюфтовой, бесшумный характер, прецизионная отработка командных сигналов происходит без потерь информации и при эксплуатации более 25 лет. Сателлит 5 по фиг.5 изготовлен (навит) на специальной оправке при разности в числе зубьев левой и правой части его в один зуб.

4. Электропривод по п.1 отличающийся тем, что в нем применен круговинтовой профиль герметичного сильфона, который при взаимодействии его с круговинтовым зацеплением электропривода ПЦР-У обеспечивает передачу усилий и моментов в герметичное пространство.

5. Электропривод по п.1, отличающийся тем, что переключение ступеней электропривода обеспечивается электрическим переключением шестисекционной электрообмотки 3 неподвижной центральной шестерни редуктора с зубьями Zb (см. фиг.5), чем достигается переход электропривода ЭП ПЦР-У на дискретное управление от импульсного блока управления или от ЦВМ с реализацией работы ЭП ПЦР-У как в непрерывном, так и дискретном режимах эксплуатации.

6. Известны автоматические сцепки из 2-х транспортных средств (2-х автотягачей, 2-х паровозов) для увеличения тяговых усилий при крутых подъемах и спусках, при торможении. Нами предложена сцепка 2-х электроприводных ПЦР с реализацией нового электропривода - изобретения с весьма значительным увеличением момента и усилий, крайне необходимых в технике. При этом сцепка из 2-х аналогов, прототипов абсолютно неперспективна, поскольку в этом случае используется устаревшее эвольвентное зацепление с наличием люфтов и зазоров, ударным характером работы, при значительном трении, низким ресурсом работы и разрушением зацепления при его эксплуатации в экстремальных условиях. В предлагаемой сцепке 2-х электроприводов с ПЦР, отличающейся использованием оптимального циклоидального многопарного, упругового вогнуто-выпуклового зацепления с улучшенными характеристиками по трению, бесшумному, безударному характеру эксплуатации, по ресурсу и КПД. При значительной экономичности и технологичности производства передаточное отношение сцепки 2-х электроприводов с ПЦР-У по увеличению моментов и усилий возрастает на один-два порядка.

7. Электропривод ЭП ПЦР-У по п.6 и п.5, отличающийся совершенной технологией изготовления, сбалансированным, упругим магнитопроводящим пружинным сателлитом с его центральным расположением и самоприспосабливающимся характером работы к объемным силам магнитного взаимодействия сателлита и центральных колес от электрической обмотки по скользящей посадке, а само магнитное взаимодействие сателлита и центральных колес выполнено по замкнутой магнитной цепи без воздушного зазора.

Требуемый технический результат и цель изобретения - совместить воедино в одной конструкции электромагнитные и механические функции электромотора и редуктора для существенного улучшения технико-экономических параметров электропривода на базе планетарного циклоидального редуктора с упругим зацеплением ЭП ПЦР-У.

Предлагаемый электропривод ПЦР-У обладает существенными отличиями. Так на фиг.2 показан планетарный циклоидальный редуктор ЭП ПЦР-У в продольном и поперечном разрезах соответственно, с использованием зубчатого зацепления в виде неподвижного Zb и подвижного Za центральных колес и соединенного с ними упругого эластичного сателлита 8. На фиг.3 схематично представлена конструкция ПЦР-У с показом упругодеформируемого зацепления на упругом основании. Это по существу новое оригинальное решение эластичного зацепления редуктора электропривода. На фиг.2 представлено эластичное зацепление в виде сборки двойных пружин 17 и 18, одетых на оси 14. В этих условиях реакция нагрузки передается на сателлит 8 и на сборку двойных пружин 17, 18.

Под силовым воздействием сателлита 8 сжимаются и растягиваются пружины 17, 18 объемно деформируются и приспосабливаются к действующей на них нагрузке, улучшая тем самым распределение нагрузки между большим число зубьев зацепления. В конструкции по фиг.3 упругое эластичное зацепление состоит из сборки пружин 17, 18, одетых на оси 14. Сборка пружин прижата упругим эластичным основанием 19 к осям 14 с усилиями в направлении от периферии венца фланца выходного вала 11 к центру. В этих условиях при работе редуктора зубья сателлита 8 воздействуют на сборку пружин 17, 18 на осях 14 и «заставляют» локально деформироваться упругое основание 19, тем самым и зубья шестерни выходного вала 13 наилучшим образом приспосабливаются к передаче больших моментов и мощностей, идущих по силовому потоку от входа редуктора, и через эластичное зацепление передаются на шестерню выходного вала 13, т.е. на нагрузку.

В итоге простое эластичное зубчатое зацепление сборных пружин и шестерен обеспечивает значительный силовой эффект на выходе редуктора по моментам и мощностям.

Таким образом, упрощена конструкция электропривода с редуктором и улучшены их характеристики. Одновременное попарное постоянное зацепление шестерен Zb с Zf и Za с Zq при разности в числе зубьев в один зуб обеспечивает значительное передаточное отношение и максимальный кинематический эффект передачи.

Передача усилий происходит в оптимальных условиях: вогнутые круглые зубья упругого эластичного сателлита 8 взаимодействуют с выпуклым профилем центральных пружинных колес 2 и 11 (фиг.2).

В предлагаемом варианте электропривода ПЦР-У с витыми пружинными роликами 2 и 11 и упругим сателлитом 8, по сути, создано новое эластичное двухстороннее прецизионное упругодеформируемое зубчатое зацепление без рабочих зазоров и люфтов, и при эксплуатации отсутствует проскальзывание.

Предлагаемые чертежи, включенные в описание изобретения и образующие его часть, иллюстрируют предпочтительные варианты реализации данного изобретения, и вместе с описанием служат для разъяснения принципов изобретения.

На фиг.1 показан прототип электропривода ПЦР-У.

На фиг.2 показан электропривод на базе планетарного циклоидального редуктора с упругим эластичным зацеплением - ЭП ПЦР-У.

На фиг.3 показан электропривод с конструкцией упругого основания 19 для передачи силовых усилий с входного вала на сателлит 8 и через сборные двойные пружины на осях 14. Усилия передаются на подвижную шестерню 11 выходного вала 13 в оптимальном, эффективном режиме без потери информации.

На фиг.4 показан вариант малогабаритного электропривода с ПЦР-У с использованием промышленной автопокрышки в качестве эластичного сателлита 8, который при вращении эксцентрикового входного вала 4 от ЭД передает это вращение при обкатывании сателлита по пружинам 2 неподвижного колеса и по пружинам подвижного колеса 15 на осях 14 на выходной вал 13 со значительным усилением рабочего момента за счет большого передаточного отношения редуктора.

На фиг.5 представлен вариант малогабаритного электропривода (М ЭП ПЦР-У), упругий пружинный сателлит 5 которого за счет углового эксцентрика при вращении вала 1 (с угловым эксцетриситетом - электропривод на базе планетарного циклоидального редуктора с упругим зацеплением - эп пцр-у, патент № 2358375 ) обкатывается по пружинам 4 и 7 неподвижного и подвижного центральных колес редуктора и со значительным усилением по моментам передает это вращение на выходной вал 9.

На фиг.6 представлены исследования электропривода в сопряжении сателлита с готовой автопокрышкой и управлением от специального мотора [10].

Упругодеформируемое зацепление ПЦР-У осуществляет обратную связь по нагрузке и обеспечивает работоспособность редуктора и электропривода в экстремальных условиях. Для производства эффективных электроприводов ПЦР-У достаточна точная технология производства как наиболее экономичная с преобладанием сборочных операций, т.е. отпадает необходимость копирования японских и других ПЦР, достаточно рассчитывать и изготовлять собственные, наиболее совершенные образцы электроприводов ПЦР-У, которые могут быть реализованы на базе отечественных шарикоподшипниковых производств и на базе шинной и автомобильной промышленности.

Надежность силовых элементов и узлов ПЦР-У обеспечивается учетом и приспособляемостью упругих агрегатов конструкции к случайному характеру силовой нагрузки, т.е. она демпфирует, гасит ударные, вибрационные, космические, температурные, радиационные, абразивные и другие виды нагрузок или их совокупность.

В этом случае передача усилий происходит в оптимальных условиях: вогнутые двухсторонние круглые впадины-зубья упругого сателлита взаимодействуют с выпуклым профилем упругодеформируемых зубьев неподвижного и подвижного центральных колес (шестерен) по фиг.2, 4, 5, 6 и наилучшим образом, без проскальзывания, приспосабливаются к передаче больших моментов и мощностей, чем обеспечивается значительный силовой эффект на выходе электропривода по моментам и мощностям, надежности, ресурсу, перегрузкам и другим параметрам эксплуатации.

Одно из отличий электропривода ПЦР-У от прототипа - в отсутствии быстроходных подшипников легкой и средней серии блока сателлитов за счет увеличения редукции вращения и уменьшения скорости вращения сателлита 8 на игольчатых подшипниках 6 по фиг.2, 3 и подвижных частей ПЦР-У.

Промышленность в совершенстве отработала металлургию и изготовление (волочение, навивку, упрочение, термообработку, химополирование и т.п.) пружин с одновременным упрочением исходного материала. Прочность высокопрочной пружинной ленты, проволоки [2, 7, 8] после патентирования, волочения, дробеструйной и термических обработок достигает электропривод на базе планетарного циклоидального редуктора с упругим зацеплением - эп пцр-у, патент № 2358375в=182-257 кг/мм2.

Упругодеформируемое эластичное зацепление в электроприводе ПЦР-У реализует обратную связь по нагрузке и обеспечивает работоспособность конструкции в экстремальных условиях эксплуатации.

Прецизионный, упругодеформируемый, эластичный характер зацепления редуктора ПЦР-У открывает весьма широкие перспективы внедрения в них пластических масс, металлокерамических, композиционных материалов и шин с металлическим кордом. Это особенно актуально, поскольку значительное число электроприводов и передач эксплуатируется в строго планируемое время - сутки, часы. Это аппараты, работающие в космосе, при различном ориентировании их в пространстве, навигационных системах по исследованию планет, спутников, агрессивных сред, приводы раскрытия радиоантенн, панелей солнечных батарей, забора грунта и т.п.

В этих условиях габариты, масса, необходимый ресурс, себестоимость производства являются определяющими. Объединение эффективных принципов построения конструкции электроприводов ПЦР-У с изготовлением сателлита 8 по фиг.4, 6 в виде автопокрышки по заводской технологии и основных деталей из химически стойких композиционных материалов крайне необходимо при работе в космосе, в агрессивных и ударных средах, химической промышленности, системах, подверженных воздействию электромагнитного импульса и радиации.

Однако этому препятствует значительное замедление экспериментальных исследований электроприводов с ЦВМ и сокращение их производства.

Многопарное зацепление ПЦР-У позволяет эффективно использовать в конструкции гипоциклоидальное (эпициклоидальное), оболочковое, кордорезиновое, металлорезиновое зацепления, которые отличаются прочностью, особенно при толчках и ударных нагрузках, значительным уменьшением массы, экономичной технологией и расходованием материалов, что важно для высокомоментных редукторов оборонной авиационной и космической техники.

Предлагаемые подобные электроприводы и планетарные циклоидальные редукторы изготовлены и защищены патентами [2, 3, 4. 5. 6, 10] и являются основой для их внедрения в специальные надежные безлюфтовые и бесшумные системы управления и регулирования в наземной, космической, авиационной, гироскопической, подводной навигациях, для робототехнических и кибернетических устройств и аппаратов. К тому же они малогабаритны, автономны, компактны и могут работать в ограниченных условиях. Они также могут быть использованы в системах перемещения звеньев промышленных роботов. Высокие технические характеристики электроприводов с ПЦР-У позволяют использовать их также для токарных, фрезерных и шлифовальных станков с программным управлением, для радиолокационных станций и антенн, для наблюдения за спутниками Земли, радиотелеметрических систем, в авиации, автотранспорте (электромобилях), в химической и нефтяной промышленности, в подвижных ветроэлектрических станциях, обслуживающих геологические и войсковые части.

Как показывают наши исследования, для уже планируемого внедрения предлагаемого эффективного электропривода ПЦР-У в производство достаточно разработанной нами точной технологии производства, как наиболее эффективной и экономичной.

Значительная экономичность электропривода ПЦР-У достигается реализацией его на базе существующих шарикоподшипниковых, шинных и автотехнических производств, в основе которых преобладают сборочные процессы, без применения дорогостоящего координатно-расточного, зубодолбежного и зубофрезерного оборудования. Общие производственные и технологические затраты при этом снижаются примерно в 5 раз.

Экологически чистые производство, энергосбережение, безотходность и экономическая эффективность изготовления и эксплуатации позволяют использовать законы эластичной механики, по результатам внедрения предлагаемых электроприводов ПЦР-У, в эффективное перспективное направление в редукторостроении.

Весьма новым и оригинальным в конструкции малогабаритного электропривода ПЦР-У служит применение в нем нового программируемого двухстороннего малогабаритного упругодеформируемого зубчатого зацепления с прецизионным упругим пружинным сателлитом 5 по фиг.5 и тороидальных витых пружин, а также витых роликов центральных колес [2÷6]. Конструкция данного малогабаритного электропривода - М ЭП ПЦР-У по своей компактности, автономности, при меньших габаритах и массе чрезвычайно ценна при ограниченных размерах приборных отсеков подводных лодок, вертолетов, авиационной и космической техники, с учетом безлюфтового, бесшумного прецизионного характера эксплуатации, без проскальзывания и потери информации, в экстремальных условиях.

Конструкция М ЭП ПЦР-У позволяет в процессе эксплуатации изменять угловой эксцентриситет - электропривод на базе планетарного циклоидального редуктора с упругим зацеплением - эп пцр-у, патент № 2358375 , что позволяет регулировать в широком диапазоне зону эластичного зацепления сателлита с центральными пружинными колесами и тем самым регулировать передачу значительных рабочих моментов, мощностей с минимальными потерями.

Простота конструкции М ЭП ПЦР-У, высокая экономичность обеспечивают ее быструю реализацию при высоких характеристиках надежности, ресурса работы, КПД, технологичности производства (химополирование зубчатого пружинного зацепления).

Передаточное отношение ЭП ПЦР-У, М ЭП ПЦР-У достигает значительных величин (iэлектропривод на базе планетарного циклоидального редуктора с упругим зацеплением - эп пцр-у, патент № 2358375 10÷1000), может быть и дробным. У прототипа при низком КПД предел передаточных отношений ограничен [1, 2].

Передаточные отношения i электропривода по фиг.2 определяются зависимостью по модулю:

электропривод на базе планетарного циклоидального редуктора с упругим зацеплением - эп пцр-у, патент № 2358375 ,

где Zf - число зубьев 7 левой части упругого сателлита 8;

Za - число зубьев 15 подвижного центрального колеса 11

Zb - число зубьев 1 неподвижного центрального колеса 2;

Zq - число зубьев 9 правой части упругого сателлита 8.

Из условий работы М ЭП ПЦР-У в звене управления полетом объекта, работающего в режиме поиска и в режиме точного определения положения и координат исследуемой цели, электропривод по фиг.5 работоспособен в обоих режимах. Исходя из условий режима поиска, малогабаритный электропривод включен в управление от обычного электродвигателя ЭД 11 по фиг.5. В режиме точного определения положения и координат цели данный электропривод переходит на дискретный прецизионный характер управления, и на его шестисекционную электрообмотку 3 по фиг.5 (по 3-х фазной схеме) подаются управляющие токовые импульсы от дискретного блока управления или от ЦВМ.

В этом режиме дискретное вращающееся электромагнитное поле обмотки 3 и магнитопровода пружинного эластичного зацепления неподвижной центральной шестерни 4 и сателлита 5 преобразуется в дискретное обкатывание левой части магнитопровода пружинного сателлита 5 по шестерне 4. Одновременно эти вращения (обкатывания) сателлита 5 (его правой пружинной части) преобразуются в дискретные вращения пружинной магнитопроводящей шестерни 7, т.е. во вращение выходного вала 9. Вращение выходного вала 9 М ЭП ПЦР-У происходит со значительным силовым усилением за счет его высокого передаточного отношения

iМ ЭП ПЦР-У = iЛ.ЧАСТИ · iПР.ЧАСТИ, (iМ ЭП ПЦР-Уэлектропривод на базе планетарного циклоидального редуктора с упругим зацеплением - эп пцр-у, патент № 2358375 100).

Так, в левой части (iЛ.ЧАСТИ ) пружинного эластичного зацепления число вогнутых впадин левой части сателлита 5 (Zf) на единицу больше числа выпуклых профилей (зубьев) пружинного колеса 4 (Zb), а число зубьев в правой части сателлита (Zq) на единицу больше числа выпуклых зубьев подвижной шестерни (Za). В этих условиях общее передаточное отношение данного электропривода по фиг.5 составляет:

электропривод на базе планетарного циклоидального редуктора с упругим зацеплением - эп пцр-у, патент № 2358375

где Z4=Zb=19, Z7=Za=20, ZЛ.САТ =Zf=20, ZПР.САТ=Zq=21.

При этом двухсторонне вогнутое зацепление сбалансированного сателлита по фиг.5 вид А с выпуклым профилем центральных шестерен электропривода выполнено по скользящей посадке центральным, самоопределяющим, самоорганизующим [7, с.1165; 8, с.437; 9] с оптимальным и объемным действием сил [7, 8, 9]. Поскольку взаимодействие всех магнитопроводов сателлита и центральных колес в их пружинном зацеплении происходит постоянно и без воздушных зазоров, то и магнитное их взаимодействие осуществляется по замкнутой магнитной цепи [8, с.268].

Особенностью всех конструкций электроприводов ПЦР-У является их способность гарантированно сохранять отработанные командные сигналы (импульсы) и в перерывах между командами не потреблять электроэнергию.

Энергосберегающий электропривод с высоким КПД (электропривод на базе планетарного циклоидального редуктора с упругим зацеплением - эп пцр-у, патент № 2358375 95%) ценен и незаменим в агрегатах с автономными источниками питания: в летательных аппаратах, в подводной и космической средствах навигации, в роботах и в передачах в герметическую среду через герметический сильфон.

На базе предлагаемого электропривода обеспечены высокая надежность, долговечность, меньшие потери на трение, лучшие виброакустические и массогабаритные характеристики, перегрузочные способности, резервирование элементов, узлов и агрегатов, что в существующих приводах невозможно. Электроприводы ПЦР-У способны учитывать случайный характер активной силовой нагрузки, приспосабливаться, т.е. демпфировать ударные, вибрационные, космические, радиационные, электромагнитные, абразивные, подводные нагрузки или их совокупность [7, 8, 9].

Большой коэффициент перекрытия зубчатых зацеплений редуктора электропривода обеспечивает его высокую кинематическую точность, плавную, без проскальзывания, безлюфтовую, бесшумную работу электропривода, что ценно для оборонных и научных целей. Его безотказная работа обеспечивается эластичными (в виде резиновых с металлическим кордом), пружинными компенсаторами в виде витых двойных пружин, упругодеформируемых витых роликов и сателлитов-пружин, которые за счет многопарности в зацеплениях увеличивают передаваемые электроприводом моменты и усилия при перегрузках.

Химополирование зацепления пружин роликов сателлитов снижает трение, увеличивает коррозионную стойкость зацепления [4, 5, 7, 8] и КПД электропривода. На основе опыта работы ряда НИИ РФ в качестве материала для пружинного зацепления можно рекомендовать стали ШХ15, ШХ9, 12ХН3А и другие стали для сателлитов, а также резиновые покрышки существующей автотехники.

Конструкция электропривода предусматривает в процессе эксплуатации переключение скоростей на выходе редуктора за счет изменения работы шестерни 2 по фиг.2 при переключении ее из неподвижного режима в режим частично подвижный. Переключение скоростей возможно как электрическое, так и механическое.

Новым и оригинальным в электроприводе представлены двойные сборные пружины 17 и 18 по фиг.2, у которых наружная пружина 17 с напряжением навернута и расположена на внутренней пружине 18; вся сборка двойных пружин расположена на осях 14 и обеспечивает безлюфтовую, объемную и продольную деформацию общей сборки пружин в процессе работы, повышая тем самым нагрузочную способность и ресурс работы электропривода.

Упругодеформируемое зацепление электропривода с упругим эластичным сателлитом реализует обратную связь по нагрузке и обеспечивает его работоспособность в экстремальных условиях эксплуатации и перегрузок, при использовании упругих эластичных пружинных эластичных колес и сателлитов в виде готовых витых роликов и автопокрышек по фиг.4, 5, 6.

Сопряжение электропривода ПЦР-У с силовым электронным управлением на базе ЦВМ позволит значительно повысить эффективность и быстродействие электроприводов во всех названных ранее системах управления и по исследованию полетов НЛО и других космических аппаратов.

Именно наличие зазоров и люфтов в зацеплении большинства обычных редукторов и прототипов является причиной ударного характера их работы, приводящих к механическим поломкам и разрушению зубьев и привода в целом.

Конструкция ЭП ПЦР-У характеризуется также экологической чистотой ее производства и эксплуатации, энергосбережением, безотходностью, экономичностью изготовления.

Преимущества электропривода ПЦР-У позволяют рекомендовать его для силового привода тележки (самоходное шасси, мотор-колесо) по исследованию Луны, Марса и планет космоса. Так, в опытном макете тележки в каждом из 4-х колес смонтирован электропривод постоянного тока типа ПЦР-У, чем достигается автономность работы каждого колеса и защита тележки от воздействия космоса.

Для исследования электроприводов ПЦР-У, М ПЦР-У тороидальные и двойные пружины, пружинные сателлиты и бочкообразные витые ролики целесообразно изготавливать как навивкой, так и по технологии точного прессования, литья, порошковой металлургии из различных материалов и их композиций. Для корпусных агрегатов рекомендуются сплавы Д16Т, В95Т и другие, а также пластмассы типа АГ-4С и т.п.

Выводы. Изобретения ЭП ПЦР-У, М ЭП ПЦР-У обладают упругодеформируемым, многопарным, прецизионным, безлюфтовым и бесшумным характером зацепления, обеспечивающим передачу в широком диапазоне значительных моментов и мощностей с высокой надежностью, большим ресурсом при перегрузках и с КПД электропривод на базе планетарного циклоидального редуктора с упругим зацеплением - эп пцр-у, патент № 2358375 95%.

Данные электроприводы ценны использованием в них апробированных производственных технологий в изготовлении и использовании готовых пружин, витых роликов, автопокрышек в его эластичных, эффективных и оптимальных видах зацеплений.

Данный электропривод целесообразно использовать в высокоточных, безлюфтовых и бесшумных передачах, в системах навигаций, наземном (электромобилях), авиационном и подводном транспорте, в системах регулирования и управления приборами кибернетики и робототехники, нефтегазовой промышленности, станкостроении и других областях науки и техники.

Источники информации

1. Патенты Франции (Pat. № 1440594, 1966; № 1452099, 1966; № 1477772, 1967), США (Pat. № 32589994, 1966) ЕР 0286760 А1 19.10.1988).

2. Яковлев А.Ф. и др. Планерный циклоидальный редуктор. Патент № 1802958 по заявке 4854625/28 от 27.07.1990 г.

3. Яковлев А.Ф. и др. Планерный циклоидальный редуктор. Патент № RU 2059131 от 07.04.1993 по заявке 93-018248/28/017813.

4. Соловцов Н.Е., Яковлев А.Ф. Планерный циклоидальный редуктор. Патент № 2153613 от 27.07.2000 г.

5. Соловцов Н.Е., Яковлев А.Ф. Электропривод с планетарным циклоидальным редуктором. Патент № 2206805 от 20.06.2003 г.

6. Кириллов Ю.Ф., Яковлев А.Ф. Планерный циклоидальный редуктор повышенной мощности. Патент № 2251038 от 27.04.2005 г.

7. Советский энциклопедический словарь. Гл. ред. A.M.Прохоров. - М.: Совет. энциклопедия, 1987, с.915, 933, 1165, 1475.

8. Политехнический словарь. Гл. ред. И.И.Артоболевский. - М.: Совет. энциклоиедия, 1977, с.268, 295, 323, 330, 437, 552.

9. Николис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах, перев. с англ. - М., 1979 г., с.

10. Кириллов Ю.Ф., Яковлев А.Ф. и др. Электропривод с редуктором повышенной эффективности варианты), решения о выдачи патента, ном. вх. № 4/558 от 9.06.2007 г.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Электропривод с редуктором, содержащий корпус с крышкой, электродвигатель, закрепленный через подшипники на валу, связанный с редуктором и передающий через него вращение от электродвигателя на выходной вал, отличающийся тем, что редуктор выполнен планетарным циклоидальным с упругим зацеплением, включает неподвижное и подвижное центральные колеса и упругий эластичный сателлит, который изготовлен из резины с металлическим или тканевым кордом, или в виде тороидальной витой пружины, по периферии упомянутого сателлита выполнены зубья циклоидального зацепления при разности в один зуб в числе зубьев левой и правой части сателлита, а зубья неподвижного и подвижного центральных колес упомянутого редуктора выполнены в виде бочкообразных витых стальных роликов, или сдвоенных пружин, или тороидальных витых пружин, повторяющих профиль впадин зубьев упругого эластичного сателлита.

2. Электропривод по п.1, отличающийся тем, что упругий эластичный сателлит редуктора выполнен из готовой автопокрышки с доработкой впадин между зубьями на протекторе автопокрышки с сохранением числа и формы зубьев упругого эластичного сателлита, в зацеплении с которыми находятся упомянутые зубья центральных колес редуктора, выполненные в виде бочкообразных витых стальных роликов или сдвоенных пружин.

3. Электропривод по п.1, отличающийся тем, что тороидальная витая пружина упругого эластичного сателлита редуктора выполнена сваренной в общую конструкцию, образующую тор, имеющий по боковой периферии вогнутые профилированные зубья, входящие в зацепление с круглыми выпуклыми упругодеформируемыми зубьями неподвижного и подвижного центральных колес редуктора, при этом упомянутый упругий эластичный сателлит изготовлен на специальной оправке так, что его левая часть имеет одно число зубьев Zf, а правая часть - число зубьев Zg, и их разность составляет единицу, при этом упругий эластичный сателлит установлен и закреплен на основании углового эксцентрика с угловым эксцентриситетом электропривод на базе планетарного циклоидального редуктора с упругим зацеплением - эп пцр-у, патент № 2358375 , сбалансирован и соединен через подшипники с выходным валом редуктора.

4. Электропривод по п.1, отличающийся тем, что редуктор электропривода содержит круговинтовой герметичный сильфон в соединении электропривода, что позволяет передавать усилия и моменты в герметичное пространство.

5. Электропривод по п.1, отличающийся тем, что неподвижное центральное колесо редуктора выполнено с числом зубьев Zb и расположенной на нем шестисекционной электрообмоткой, которая при электрическом переключении обеспечивает переход режима управления электроприводом с непрерывного на дискретный за счет переключения электрообмотки на дискретное управление от электронного блока управления или ЦВМ для реализации ступеней по скорости электропривода при его эксплуатации.

6. Электропривод с редуктором, содержащий корпус с крышкой, электродвигатель, закрепленный через подшипники на валу, связанный с редуктором и передающий через него вращение от электродвигателя на выходной вал, отличающийся тем, что редуктор выполнен планетарным циклоидальным, а выходной вал электродвигателя выполнен в виде пружинного ротора и соединен с входным валом упомянутого редуктора, при этом передаточное отношение электропривода определяется произведением передаточного отношения электродвигателя на передаточное отношение редуктора, что обеспечивает усиление передаточного момента, передаваемого на нагрузку на один-два порядка.

7. Электропривод по п.6, отличающийся тем, что в его корпусе установлена кольцевая шестисекционная электрообмотка, которая обеспечивает дискретное ее управление электроимпульсами с преобразованием их в синхронные прецизионные вращения выходного вала, а сателлит упомянутого редуктора выполнен упругим пружинным и сбалансирован, при этом магнитопроводы упругого пружинного сателлита и пружин центральных колес упомянутого редуктора выполнены с зацеплением по скользящей посадке по замкнутой магнитной цепи без воздушного зазора с обеспечением расположения упругого пружинного сателлита центрально и оптимально самоприспосабливающимся к объемным силам магнитного взаимодействия.

www.freepatent.ru

 

Полезная модель относится к электроприводам машин с шестеренными редукторными передачами. При использовании полезной модели обеспечивается возможность резервного, в частности - ручного, привода машины. Так же обеспечивается возможность точного позиционирования выходного вала привода и возможность получения на выходном валу привода движения, координаты которого являются результатом сложения (суперпозиции) двух движений, каждое из которых передается по отдельной кинематической цепи от отдельного приводного двигателя. В известном планетарном электроприводе, редуктор снабжен устройством для стопорения солнечного колеса, корончатое колесо подвижно укреплено в корпусе редуктора с возможностью вращения вокруг своей оси, на внешней цилиндрической поверхности корончатого колеса выполнены червячные зубья, в зацепление с которыми, образуя червячную передачу, введен червяк. Червяк, в свою очередь, подвижно укреплен в подшипниковых опорах, причем вал червяка снабжен конструктивными элементами для присоединения к нему второго приводного двигателя.

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к электроприводам машин с шестеренными редукторными передачами. Техническое решение может быть использовано в силовых узлах механизмов и машин различного назначения.

Известны конструкции электроприводов с использованием червячных редукторов (В.В.Длоугий, Т.И.Муха и др. Приводы машин. Справочник. Ленинград. «Машиностроение» 1982-384 с, глава 3; Л.С.Бойко, А.З.Высоцкий и др. Редукторы и мотор-редукторы общемашиностроительного применения. Справочник. М. «Машиностроение», 1984-248 с, с.58-67). В данном аналоге корпус червячного редуктора и приводной электродвигатель неподвижно укреплены относительно друг друга на несущей раме. Характерной особенностью данных устройств является наличие червяка на входном валу и червячного колеса на выходном валу, образующих червячную пару (передачу), причем входной и выходной валы червячного редуктора расположены перпендикулярно друг другу, а входной вал механически и соосно, как правило через муфту) соединен с валом приводного электродвигателя. Червячные редукторы обладают низким к.п.д., по сравнению с редукторами других типов и, кроме того, перпендикулярное расположение вала электродвигателя и выходного вала редуктора в некоторых случаях нежелательно или недопустимо. Указанные особенности, ограничивают область применения данного типа электроприводов.

Известны конструкции электроприводов с планетарными редукторами, включающие электродвигатель и планетарный редуктор, которые укреплены неподвижно относительно друг друга либо на несущей раме, либо непосредственно соединены корпусами (мотор-редукторы). У этих аналогов входной и выходной валы планетарного редуктора, а так же вал электродвигателя расположены на одной геометрической оси, причем вал двигателя механически соединен с входным валом планетарного редуктора или непосредственно с его солнечным колесом, а входной и выходной валы редуктора механически связаны через одноступенчатый или многоступенчатый планетарно-шестеренный механизм. Планетарный механизм таких редукторов может быть выполнен по различным кинематическим схемам (В.В.Длоугий, Т.И.Муха и др. Приводы машин. Справочник. Ленинград. «Машиностроение» 1982-384 с., глава 1; Л.С.Бойко, А.З.Высоцкий и др. Редукторы и мотор-редукторы общемашиностроительного применения. Справочник. М. «Машиностроение», 1984-248 с., с.41-42; Д.В.Чернилевский, Б.Б.Панич. Курсовое проектирование одноступенчатых редукторов. М. «Высшая школа», 1975-159 с., с.74, рис.31). Применение данного типа редукторов в некоторых случаях не может полностью обеспечить все эксплуатационные требования к электроприводу. Таким требованием, например, может быть обязательное обеспечение резервного, в частности - ручного, привода машины при неисправности приводного электродвигателя, особенно в тех случаях, когда его вал, связанный с входным валом редуктора, застопорен или недоступен по конструктивным причинам. Это обстоятельство так же ограничивает область применения электроприводов с использованием планетарных редукторов.

За прототип полезной модели принимается серийный планетарный электропривод с простейшим одноступенчатым планетарным редуктором, выполненный в виде мотор редуктора типа МПз (В.В.Длоугий, Т.И.Муха и др. Приводы машин. Справочник. Ленинград. «Машиностроение» 1982 - 384 с., с.49, рис 1.6а). У прототипа планетарный механизм состоит из центрального (солнечного) колеса, соединенного с валом электродвигателя, сателлитов, совершающих сложное движение - обкатывание вокруг солнечного колеса и одновременное вращение внутри неподвижно сопряженного с корпусом корончатого колеса. Сателлиты помещаются на осях водила, которое заканчивается выходным валом. Входной и выходной валы имеют общую геометрическую ось. Солнечное колесо планетарного редуктора расположено на этой же оси и соединено с валом приводного электродвигателя, а корпус редуктора и электродвигатель соединены в единый агрегат, образуя мотор - редуктор. Прототипу в полной мере присущи недостатки предыдущего аналога.

Целью полезной модели является расширение функциональных возможностей электроприводов с шестеренными редукторными передачами. При использовании полезной модели достигаются следующие полезные технические результаты:

1. Обеспечивается возможность резервного, в частности - ручного, привода механизма или машины, при выходе из строя приводного электродвигателя.

2. Обеспечивается возможность точного позиционирования выходного вала электропривода.

3. Обеспечивается возможность получения на выходном валу электропривода движения, координаты которого являются результатом сложения (суперпозиции) двух движений, каждое из которых передается по отдельной кинематической цепи от отдельного приводного электродвигателя.

Сущность полезной модели, обеспечивающая достижение всей совокупности указанных технических результатов, заключается в том, что в известный из уровня техники, планетарный электропривод, который образован неподвижно укрепленными относительно друг друга приводным электродвигателем и планетарным редуктором, причем редуктор включает в себя корпус и, по меньшей мере, один планетарный механизм, состоящий из солнечного зубчатого колеса, симметрично расположенных на осях водила сателлитов и корончатого зубчатого колеса с внутренним зацеплением, которое выполнено в форме отрезка цилиндрической трубы и укреплено в корпусе, а вал приводного электродвигателя расположен на одной геометрической оси с солнечным колесом и соединен с ним, водило же образует выходной вал планетарного механизма, внесены следующие конструктивные изменения:

- редуктор снабжен устройством для стопорения солнечного колеса

- корончатое колесо подвижно укреплено в корпусе редуктора с одной степенью свободы, а именно с возможностью вращения вокруг своей оси

- на внешней цилиндрической поверхности корончатого колеса выполнены червячные зубья

- в зацепление с червячными зубьями корончатого колеса, образуя червячную передачу, введен червяк

- червяк подвижно укреплен в подшипниковых опорах с одной степенью свободы, а именно с возможностью вращения вокруг своей оси

- подшипниковые опоры неподвижно укреплены в корпусе редуктора

- вал червяка снабжен конструктивными элементами для присоединения к нему второго приводного двигателя.

Сущность полезной модели связана с заявленными техническими результатами следующим образом соответственно:

1. При неисправности приводного электродвигателя, осуществляют стопорение солнечного колеса и вращением червяка обеспечивают приведение в движение корончатого колеса планетарного механизма, которое, в свою очередь, через сателлиты передает движение на водило и, далее, на связанный с водилом, выходной вал электропривода или на следующую ступень редуктора. Таким образом, движение от второго (резервного) приводного электродвигателя, при неподвижном вале основного приводного электродвигателя, передается по кинематической цепи на выходной вал планетарного механизма или редуктора.

2. Точное позиционирование выходного вала планетарно-червячного электропривода осуществляется при отключенном приводном электродвигателе и застопоренном солнечном колесе, с помощью ручного привода, который выполняет, в этом случае, функцию второго приводного двигателя.

3. Движение выходного вала, координаты которого являются результатом сложения (суперпозиции) двух движений, каждое из которых передается по отдельной кинематической цепи от двух приводных двигателей достигается одновременным приведением в движение, как солнечного колеса, так и червяка от двух приводных электродвигателей.

На Фиг.1 представлена конструктивная схема планетарно-червячного электропривода с использованием одноступенчатого планетарного редуктора и электродвигателя, которые укреплены на несущей раме.

На Фиг.2 представлена конструктивная схема планетарно-червячного электропривода с использованием одноступенчатого планетарного редуктора и электродвигателя, выполненных как единый агрегат в виде мотор-редуктора.

Планетарно-червячный электропривод содержит приводной электродвигатель (1) и планетарный редуктор, которые укреплены на несущей раме (2) (Фиг.1) или объединенны корпусами в единый агрегат, представляющий собою мотор-редуктор (Фиг.2). Внутри корпуса (3) редуктора расположен планетарный механизм, состоящий из солнечного зубчатого колеса (4), симметрично расположенных на осях (5) водила (6) сателлитов (7) и корончатого зубчатого колеса (8) с внутренним зацеплением. Как и в любом планетарном редукторе, количество сателлитов может составлять один, два и более. Корончатое зубчатое колесо (8) укреплено в расточке корпуса (3) и имеет возможность вращения в этой расточке, т.е. единственную степень свободы. Водило (6) образует своей оконечностью выходной вал (9) планетарного механизма. Этот вал является выходным валом планетарно-червячного электропривода в том случае, если планетарный редуктор одноступенчатый (Фиг.1, Фиг.2) и является входным валом второй ступени планетарного редуктора, если планетарный редуктор имеет две и более ступеней. Согласно сущности полезной модели, редуктор снабжен устройством (10) для стопорения солнечного колеса (4). Это устройство может иметь различное исполнение. На Фиг.1 схематично показана одна из возможных конструкций, представляющая собою винт, который ввернут в корпус (3) редуктора и завинчиванием может вводиться в радиальное отверстие или в паз вала, связанного с солнечным колесом (4), осуществляя глухое стопорение последнего. На Фиг.2 схематично показано другое возможное конструктивное решение устройства (10) для стопорения солнечного колеса (4), в котором, в качестве указанного устройства, использован электромагнитный тормоз, являющийся конструктивной частью электродвигателя соответствующего исполнения. Такие двигатели (со встроенным электромагнитным тормозом) выпускаются промышленностью республики Беларусь по ТУ РБ-05755950-420-93 (АИР 71А2Е........АИР 100L16/4E - по каталогу РУП «Могилевский завод «Электродвигатель»). На внешней цилиндрической поверхности корончатого колеса (8) нарезаны червячные зубья (11), при этом (не обязательно) может быть сохранена часть внешней цилиндрической поверхности этого колеса, обеспечивающая улучшение качества его подвижного сопряжения в расточке корпуса (3). С червячными зубьями (11) корончатого колеса (8) введен в зацепление червяк (12), который подвижно укреплен в подшипниковых опорах (13), которые, в свою очередь, неподвижно укреплены в корпусе (3) редуктора. Опоры (13) обеспечивают червяку (12) единственную степень свободы, а именно возможность вращения вокруг своей оси. Червяк (12) снабжен выходящим за опору (13) валом и другими конструктивными элементами (14) для присоединения к нему второго приводного двигателя (15). В качестве второго приводного двигателя может быть использовано ручное приспособление (Фиг.1, Фиг.2) в виде воротка, гаечного ключа и т.п., или любой другой двигатель, например от ручного электроинструмента (электродрель, шуруповерт и т.п.) Конструктивные элементы (14), в простейшем случае, могут представлять собою вал с оконечностью в виде головки под гаечный ключ, квадрата, шлицев, шпоночной канавки со шпонкой и т.п.

Планетарно-червячный электропривод позволяет реализовать несколько различных режимов функционирования.

а) В том случае, если червяк (12) не приводится во вращение вторым приводным двигателем (15) т.е. неподвижен, то червячная пара, образованная червяком (12) и червячным колесом (8), которое является одновременно корончатым колесом планетарного механизма, обеспечивает неподвижность этого колеса, поскольку червячная передача обладает свойством самостопорения. В этом случае, электропривод машины ничем не отличается от обычного электропривода с планетарным редуктором и функционально идентичен прототипу.

б) Стопорение солнечного колеса (4) планетарного редуктора, осуществленное при помощи устройства (10) или случившееся вследствие неисправности и заклинивания приводного двигателя (1), позволяет осуществлять приведение в движение выходного вала (9) планетарно-червячного электропривода вращением червяка (12) двигателем (15) через конструктивные элементы (14). Планетарный механизм редуктора при этом работает в обращенном режиме. Сателлиты (7) получают движение от корончатого колеса (8), которое является одновременно червячным колесом и приводится во вращение червяком (12). Сателлиты обкатывают застопоренное солнечное колесо (4) и через оси (5) передают вращательное движение на водило (6) и, следовательно, на выходной вал планетарно-червячного электропривода (9).

в) Возможен режим работы планетарно-червячного электропривода одновременно от двух приводных двигателей. В этом случае координаты выходного вала планетарно-червячного электропривода являются результатом сложения (суперпозиции) двух движений, каждое из которых обеспечивается отдельной кинематической цепью от двух приводных двигателей. В этом режиме могут быть достигнуты вторичные важные для привода функциональные особенности (технические результаты). Так, например, может осуществляться регулирование угловой скорости выходного вала мощного электропривода, снабженного соответственно, мощным приводным электродвигателем от маломощного вспомогательного второго приводного электродвигателя. При этом механическая мощность планетарно-червячного электропривода будет определяться как алгебраическая сумма механических мощностей двух двигателей, с учетом соответствующего к.п.д. для каждой кинематической цепи. Кроме того, в таком режиме полезная модель реализует несимметричную кинематическую и силовую связь между выходными координатами валов приводных двигателей (угловыми скоростями и моментами) и соответствующими выходными координатами выходного вала планетарно-червячного электропривода, т.е. может быть использована как несимметричная трехвальная механическая передача.

Предложенное устройство может быть изготовлено промышленным способом на базе любого современного машиностроительного предприятия без применения каких-либо специальных технологий.

1. Планетарно-червячный электропривод, образованный неподвижно укрепленными относительно друг друга приводным электродвигателем и планетарным редуктором, редуктор включает в себя корпус и, по меньшей мере, один планетарный механизм, состоящий из солнечного зубчатого колеса, симметрично расположенных на осях водила сателлитов и корончатого зубчатого колеса с внутренним зацеплением, которое выполнено в форме отрезка цилиндрической трубы и укреплено в корпусе, а вал приводного электродвигателя расположен на одной геометрической оси с солнечным колесом и соединен с ним, водило же образует выходной вал планетарного механизма, отличающийся тем, что редуктор снабжен устройством для стопорения солнечного колеса, а его корончатое колесо подвижно укреплено в корпусе редуктора с одной степенью свободы, а именно с возможностью вращения вокруг своей оси, на внешней цилиндрической поверхности корончатого колеса выполнены червячные зубья в зацепление с которыми, образуя червячную передачу, введен червяк, подвижно укрепленный в подшипниковых опорах с одной степенью свободы, а именно с возможностью вращения вокруг своей оси, причем червяк снабжен конструктивными элементами для присоединения к нему второго приводного двигателя, а подшипниковые опоры неподвижно укреплены в корпусе редуктора.

2. Планетарно-червячный электропривод по п.1, отличающийся тем, что приводной электродвигатель и планетарный редуктор непосредственно соединены корпусами, образуя мотор-редуктор.

3. Планетарно-червячный электропривод по п.1 или 2, отличающийся тем, что устройство стопорения солнечного колеса расположено в приводном электродвигателе.

poleznayamodel.ru

электропривод с трехступенчатым планетарным редуктором - патент РФ 2478851

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в электроприводах раскрытия крупногабаритных трансформируемых механических систем космических аппаратов, а также в других областях техники. Электропривод с трехступенчатым планетарным редуктором содержит электродвигатель (4), связанный с входным валом (3) посредством предступени (5), быстроходный (6), промежуточный (7) и тихоходный (8) планетарные ряды. Связи между быстроходным водилом (15) и промежуточной солнечной шестерней (10) и промежуточным водилом (16) и тихоходной солнечной шестерней (11) выполнены в виде муфт (24, 25) с центральными осесимметричными многогранными отверстиями (26, 27), в которые сопряженно установлены концы соответственно промежуточной и тихоходной солнечных шестерен, и с зубьями бочкообразной формы. Муфты зафиксированы от осевого смещения посредствам стопорных колец (36-39) с обеих сторон муфт. Внутренние кольца (44, 45) шарикоподшипников (46, 47) промежуточного и быстроходного водил выполнены разъемными. Одни части (48, 49) каждого разъемного кольца выполнены заодно с соответствующим водилом, а другие части (50, 51) - в виде съемных колец. Изобретение позволяет повысить точность и надежность работы редуктора, улучшить его габаритно-массовые параметры. 2 ил. электропривод с трехступенчатым планетарным редуктором, патент № 2478851

Рисунки к патенту РФ 2478851

электропривод с трехступенчатым планетарным редуктором, патент № 2478851 электропривод с трехступенчатым планетарным редуктором, патент № 2478851

Настоящее изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в электроприводах раскрытия крупногабаритных трансформируемых механических систем космических аппаратов, а также в приводах другого назначения, как в ракетно-космической, так и в других областях техники.

Известен трехступенчатый планетарный редуктор (Слюдиков М.Н., Бруевич Н.Г., Сергеев В.И. и др. Надежность и точность механизмов приводов систем управления летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1984, с. 74. рис.4.6), содержащий три подряд установленных планетарных ряда (реализованных по схеме 2K-h), в котором водило тихоходного планетарного ряда, выполненное как единое целое с выходным валом, опирается на два разнесенных шарикоподшипника, установленных в корпусе редуктора, водило быстроходного планетарного ряда, выполненное как единое целое с солнечной шестерней промежуточной ступени, опирающееся с одной стороны на шарикоподшипник, установленный в корпусе редуктора, с другой стороны на сферическую опору в виде шарика, расположенного между солнечной шестерней быстроходного планетарного ряда и водилом промежуточного планетарного ряда, водило промежуточного планетарного ряда, выполненное как единое целое с солнечной шестерней тихоходного планетарного ряда и опирающееся на две сферических опоры в виде шариков, один из которых установлен между солнечной шестерней быстроходного планетарного ряда и водилом промежуточного планетарного ряда, и второй - между водилом тихоходного планетарного ряда и солнечной шестерней промежуточного планетарного ряда.

Недостатком данной конструкции является отсутствие в ней возможности компенсировать зазоры между рабочими поверхностями (центральных опор, водил и др.), образующиеся в процессе их износа и в связи с изменением температурных режимов в процессе работы редуктора, что снижает точность работы редуктора, увеличивает динамические нагрузки на детали редуктора и тем самым снижает надежность его работы. Кроме этого водило быстроходного и промежуточного планетарных рядов выполнено как единое целое с центральными шестернями последующих планетарных рядов, что не позволяет независимую самоустановку центральных звеньев отдельных планетарных рядов и тем самым снижает КПД редуктора. Кроме того, выполнение водил как единого целого с центральными шестернями требует между зубчатыми венцами, центральными шестернями и щеками водил предусматривать зазоры для перебега долбяка при изготовлении, что приводит к ухудшению габаритно-массовых параметров редуктора.

В качестве прототипа выбран электропривод для создания крутящего момента, выбранный за прототип (RU 2252347, МПК F16H 1/48, H02K 7/116. Опубл. 20.10.2004), в состав которого входит трехступенчатый планетарный редуктор, состоящий из корпуса, выполненного как единое целое с короной, трех планетарных передач, последовательно установленных, при этом водило тихоходного планетарного ряда, выполнено как единое целое с выходным валом и опирается на два подшипника, установленных в корпусе, водило быстроходного планетарного ряда, выполненное как единое целое с солнечной шестерней промежуточного планетарного ряда, и водило промежуточного планетарного ряда, выполненное как единое целое с солнечной шестерней тихоходного планетарного ряда, размещены на опорах со сферическими выступами, со стороны венцов шестерен.

Недостатки прототипа аналогичны недостаткам вышеописанного аналога.

Задачами изобретения являются: повышение КПД и надежности работы устройства, уменьшение его габаритных размеров.

Задачи решены за счет того, что в предложенном электроприводе с трехступенчатым планетарным редуктором (содержащем электропривод с планетарным редуктором, содержащим плату с корпусом, входной вал, связанный с электродвигателем посредством предступени, быстроходный, промежуточный и тихоходный планетарные ряды, каждый из которых включает соответствующие солнечную шестерню, сателлиты, водило, корону, выходной вал, выполненный как единое целое с тихоходным водилом и установленный на радиальных шарикоподшипниках, быстроходное водило связано с промежуточным водилом и соответственно с промежуточной и тихоходной солнечными шестернями, промежуточное водило связано с тихоходным водилом) связи между быстроходным водилом с промежуточной солнечной шестерней и промежуточным водилом и тихоходной солнечной шестерней выполнены в виде муфт с центральными осесимметричными многогранными отверстиями, например шестигранными, в которые сопряженно установлены концы соответственно промежуточной и тихоходной солнечных шестерен, каждая из которых выполнена с упором в муфты по периметру со стороны установки и канавками с обратной стороны муфт в выступах соответствующих солнечных шестерен для стопорных колец при фиксации муфт в осевом направлении, связи между быстроходным водилом и муфтой промежуточной солнечной шестерни и между промежуточным водилом и муфтой тихоходной солнечной шестерней выполнены в виде зацепления зубьев с бочкообразной формой, при этом муфты с соответствующими шестернями выполнены зафиксированными от осевого смещения посредствам стопорных колец с обеих сторон муфт, установленными в канавках, выполненных в телах соответствующих водил; внутренние кольца шарикоподшипников промежуточного и быстроходного водил выполнены разъемными в соответствующих ортогональных плоскостях относительно осей вращения указанных подшипников, совпадающих с осью редуктора, указанные ортогональные плоскости проходят через центры шариков указанных шарикоподшипников, причем одни части каждого разъемного кольца выполнены заодно с соответствующим водилом, а другие части - в виде съемных колец, указанные части выполнены закрепленными между собой.

Суть изобретения показана на фиг.1-2. На фиг.1 представлен общий вид электропривода в разрезе. На фиг.2 представлены муфты солнечных шестерен, винты крепления съемных колец, установка короны и шарикоподшипники 46, 47.

Электропривод с трехступенчатым планетарным редуктором содержит плату 1 с корпусом 2, входной вал 3, связанный с электродвигателем 4 посредством предступени 5, быстроходный, промежуточный и тихоходный планетарные ряды 6, 7, 8, каждый из которых включает соответствующие солнечную шестерню 9, 10, 11, сателлиты 12, 13, 14, водило 15, 16, 17, корону 18, 19, 20, выходной вал 21, выполненный как единое целое с тихоходным водилом 17 и установленный на радиальных шарикоподшипниках 22, 23; быстроходное водило 15, связанное с промежуточным водилом 16 и, соответственно, с промежуточной и тихоходной солнечными шестернями 10, 11; промежуточное водило 16, связанное с тихоходным водилом 17; связи между быстроходным водилом 15 с промежуточной солнечной шестерней 10 и промежуточным водилом 16 и тихоходной солнечной шестерней 11 выполнены в виде муфт 24, 25 с центральными осесимметричными многогранными отверстиями 26, 27, например, шестигранными, в которые сопряженно установлены концы 28, 29 соответственно промежуточной и тихоходной солнечных шестерен 10, 11, каждая из которых выполнена с упором 30, 31 в муфты 24, 25 по периметру со стороны установки и канавками 32, 33 с обратной стороны муфт 24, 25 в выступах соответствующих солнечных шестерен 10, 11 для стопорных колец 34, 35 при фиксации муфт 24, 25 в осевом направлении, связи между быстроходным водилом 15 и муфтой 24 промежуточной солнечной шестерни 10 и между промежуточным водилом 16 и муфтой 25 тихоходной солнечной шестерней 11 выполнены в виде зацепления зубьев с бочкообразной формой, при этом муфты 24, 25 с соответствующими шестернями 10, 11 выполнены зафиксированными от осевого смещения посредствам стопорных колец 36, 37, 38, 39 с обеих сторон муфт 24, 25, установленными в канавках 40, 41, 42, 43, выполненных в телах соответствующих водил 15, 16; внутренние кольца 44, 45 шарикоподшипников 46, 47 промежуточного и быстроходного водил 15, 16 выполнены разъемными в соответствующих ортогональных плоскостях относительно осей вращения указанных подшипников 46, 47, совпадающих с осью редуктора, указанные ортогональные плоскости проходят через центры шариков указанных шарикоподшипников 46, 47, причем одни части 48, 49 каждого разъемного кольца 44, 45 выполнены заодно с соответствующим водилом 15, 16, а другие части 50, 51 - в виде съемных колец, указанные части 48, 49 и 50, 51 выполнены закрепленными между собой посредством винтов 52; короны 18, 19 промежуточного и быстроходного планетарных рядов 7, 6 выполнены с возможностью их установки с внутренней стороны корпуса 2 редуктора посредством равномерно выполненных по их наружным периметрам шлицов 53, 54.

Устройство работает следующим образом.

Вращающий момент от электродвигателя 4 передается входному валу (на фигуре не показано) предступени 5, выходной вал которой одновременно является входным валом 3 трехступенчатого планетарного редуктора. Предступень 5 представляет собой одноступенчатый планетарный редуктор, реализованный по схеме 2K-h. На входном валу 3 установлена быстроходная солнечная шестерня 9, посредством которой вращающий момент передается быстроходным сателлитам 12 и, соответственно, быстроходному водилу 15 и промежуточной солнечной шестерне 10, которая в свою очередь передает вращающий момент промежуточным сателлитам 13 и соответственно промежуточному водилу 16, а также тихоходной солнечной шестерне 11, которая в свою очередь передает вращающий момент тихоходным сателлитам 14 и соответственно тихоходному водилу 17 и выходному валу 23 редуктора.

За счет того, что в предложенном устройстве выполнены съемные муфты 24, 25 с бочкообразной формой зуба, стало возможным обеспечить самоустановку солнечной шестерни 10, 11 и снизить неравномерность распределения нагрузки между сателлитами 13, 14, что повысило КПД и надежность устройства. Кроме того, стало возможным уменьшить габаритный размер устройства в осевом направлении за счет исключения технологического зазора (перебега долбяка) между зубчатым венцом солнечной шестерни 10, 11 и зубчатым венцом муфты 24, 25. За счет того, что в предложенном устройстве выполнены быстроходное и промежуточное водилы 15, 16 на радиальных шарикодшипниках 46, 47 с внутренними кольцами 44, 45, выполненными разъемными, одна часть 48, 49 которых выполнена как единое целое с указанными водилами, снижены сопротивления вращению, и тем самым повышен КПД устройства, при одновременном уменьшении его габарита в осевом направлении.

Предложенное решение в настоящее время находится на этапе выпуска конструкторской документации для серийного производства с последующим применением на космических аппаратах.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Электропривод с трехступенчатым планетарным редуктором, содержащим плату с корпусом, входной вал, связанный с электродвигателем посредством предступени, быстроходный, промежуточный и тихоходный планетарные ряды, каждый из которых включает соответствующие солнечную шестерню, сателлиты, водило, корону, выходной вал, выполненный как единое целое с тихоходным водилом и установленный на радиальных шарикоподшипниках, быстроходное водило связано с промежуточным водилом и соответственно с промежуточной и тихоходной солнечными шестернями, промежуточное водило связано с тихоходным водилом, отличающийся тем, что связи между быстроходным водилом с промежуточной солнечной шестерней и промежуточным водилом и тихоходной солнечной шестерней выполнены в виде муфт с центральными осесимметричными многогранными отверстиями, например шестигранными, в которые сопряженно установлены концы соответственно промежуточной и тихоходной солнечных шестерен, каждая из которых выполнена с упором в муфты по периметру со стороны установки и канавками с обратной стороны муфт в выступах соответствующих солнечных шестерен для стопорных колец при фиксации муфт в осевом направлении, связи между быстроходным водилом и муфтой промежуточной солнечной шестерни и между промежуточным водилом и муфтой тихоходной солнечной шестерни выполнены в виде зацепления зубьев с бочкообразной формой, при этом муфты с соответствующими шестернями выполнены зафиксированными от осевого смещения посредствам стопорных колец с обеих сторон муфт, установленными в канавках, выполненных в телах соответствующих водил; внутренние кольца шарикоподшипников промежуточного и быстроходного водил выполнены разъемными в соответствующих ортогональных плоскостях относительно осей вращения указанных подшипников, совпадающих с осью редуктора, указанные ортогональные плоскости проходят через центры шариков указанных шарикоподшипников, причем одни части каждого разъемного кольца выполнены заодно с соответствующим водилом, а другие части - в виде съемных колец, указанные части выполнены закрепленными между собой.

www.freepatent.ru


Смотрите также