Эксцентриковый циклоидальный редуктор с предварительной ступенью. Редуктор эксцентриковый


эксцентриковый редуктор - патент РФ 2023918

Использование: машиностроение. Сущность изобретения: редуктор содержит эксцентрик с ползуном, установленный на валу, опоры, ведомый элемент, перемещаемый ползуном. Упругий элемент поджимает ведомый элемент к опорам и ползуну. Ползун имеет поверхность контакта, соответствующую поверхности ведомого элемента. 4 ил. Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во всех отраслях для снижения частоты оборотов при передаче вращения с ведущего вала на ведомый с высоким передаточным отношением, а также для перемещения прямолинейных тяг. Известны редукторы, содержащие эксцентриковые устройства, преобразующие вращение ведущего вала в колебательное движение рычага, а затем через муфту свободного хода во вращение ведомого вала [1]. Однако муфты свободного хода кроме эксцентриков и рычагов требуют устройств, заклинивающих в одну сторону и отклинивающихся в другую, - это ролики, пружина и т.д. Ролики создают значительные удельные давления и ускоряют износ поверхности сцепления на ведомом валу. Для удержания ведомого вала требуется несколько муфт, для продолжения вращения на время отключения первой муфты или для удержания от обратного вращения, а для реверсирования и еще один комплект таких же муфт. Это делает устройства сложными и не позволяет применять для передачи больших мощностей. Прототипом взят фрикционный питатель, который служит для проталкивания ведомых элементов - пластинок, поджатых к вращающемуся эксцентрику [2]. Эксцентрик касается непосредственно ведомого элемента и линейные скорости точек соприкосновения поверхности эксцентрика с ведомым элементом равны, а значит и редуктирования скорости нет. Целью эксцентрикового редуктора является повышение надежности и долговечности путем преобразования скорости ведущего вала. Это достигается тем, что эксцентриковый редуктор содержит поставленный на эксцентрике ползун, прилегающий к поверхности ведомого элемента, - последним же может быть обод колеса, диск, прямая тяга. Ползун за один оборот эксцентрика делает ход, равный двум эксцентриситетам. Допустим, эксцентриситет 0,5 мм, тогда за один оборот эксцентрика ход ползуна 1 мм; такой же ход сделает и ведомый элемент. Если ведомым элементом является обод колеса диаметром 100 мм (длина обода 314 мм), то передаточное отношение между валами составит 314. Эксцентриковый редуктор позволяет на одной ступени достигать значительных передаточных отношений, что делает его малых габаритов, дешевым, простым и более надежным в сравнении с известными редукторами. На фиг.1 и 2 изображен механизм; на фиг.3 - схема его работы; на фиг.4 - вариант редуктора с внешним размещением эксцентрика. Редуктор имеет эксцентрик 1, ползун 2, неподвижные опоры 3, ролики с пружинами 4 и ведомый элемент 5. На фиг.1, 2 и 4 ведомым элементом является обод колеса, на фиг.3 - прямая тяга. При неработающем двигателе 6 упругий элемент 4 прижимает ведомый элемент 5 к опорам 3 и удерживает его от перемещения. При работающем двигателе, если идет вращение эксцентрика по часовой стрелке, за первые полоборота большой радиус эксцентрика опускает ползун 2, отдавливает элемент 5 от опор и передвигает его влево на величину не более 2-х эксцентриситетов (фиг. 3а). За последующие полоборота большой радиус эксцентрика поднимает ползун и элемент 5 снова прижимается к опорам (фиг. 3б). Ролики прижимают плоскость элемента 5 к плоскости опор до тех пор, пока эксцентрик не отожмет его давлением вниз; величина отжатия составляет доли миллиметра для снятия сопротивления трения. Плоскости ползуна, элемента и опор имеют большую поверхность, удельное давление невелико и, соответственно, мал износ и большой срок службы. Это позволит делать редукторы большой мощности при передаточном отношении значительно более высоком, чем у известных редукторов. Проталкивающие циклы повторяются с частотой оборотов ведущего вала и сливаются в единое движение элемента 5. Приподнимая опоры 3, можно уменьшить время соприкосновения поверхности 9 с элементом 5 и таким образом уменьшить линейную скорость элемента 5 практически до нуля, при тех же оборотах ведущего вала, т.е. передаточное отношение увеличивать до бесконечности (теоретически). При изменении направления вращения ведущего вала эксцентрик, ползун и элемент 5 движутся в обратном направлении. Направляющие ползуна могут быть заменены одной удлиненной деталью 7, связанной с ползуном. Если сверху на ползун дополнительно давит пружина 8, то при движении ползуна вверх, когда он не продвигает элемент 5, энергия запасается в пружине, а при проталкивании элемента ползуном возвращается и улучшает работу редуктора. Для возможности замены изношенной части ползуна и регулировки проталкивающая поверхность 9 делается сменной. Можно ролики 4 закрепить жестко, а деталь 5 прижать к роликам пружиной, воздействующей на опоры и эксцентрик с ползуном.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЭКСЦЕНТРИКОВЫЙ РЕДУКТОР, содержащий корпус, установленные на последнем с возможностью перемещения опоры, ведущий вал, установленный в корпусе эксцентрик, установленный на ведущем валу по крайней мере один ведомый элемент, взаимодействующий с опорами и эксцентриком и установленный в корпусе упругий элемент для поджатия ведомого элемента к опорам, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности преобразования скорости ведомого вала, он снабжен установленным на эксцентрике и взаимодействующим с ведомым элементом ползуном, имеющим поверхность, соответствующую поверхности ведомого элемента, взаимодействующей с ползуном.

www.freepatent.ru

Эксцентриковый редуктор

 

Использование: машиностроение. Сущность изобретения: редуктор содержит эксцентрик с ползуном, установленный на валу, опоры, ведомый элемент, перемещаемый ползуном. Упругий элемент поджимает ведомый элемент к опорам и ползуну. Ползун имеет поверхность контакта, соответствующую поверхности ведомого элемента. 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во всех отраслях для снижения частоты оборотов при передаче вращения с ведущего вала на ведомый с высоким передаточным отношением, а также для перемещения прямолинейных тяг.

Известны редукторы, содержащие эксцентриковые устройства, преобразующие вращение ведущего вала в колебательное движение рычага, а затем через муфту свободного хода во вращение ведомого вала [1]. Однако муфты свободного хода кроме эксцентриков и рычагов требуют устройств, заклинивающих в одну сторону и отклинивающихся в другую, - это ролики, пружина и т.д. Ролики создают значительные удельные давления и ускоряют износ поверхности сцепления на ведомом валу. Для удержания ведомого вала требуется несколько муфт, для продолжения вращения на время отключения первой муфты или для удержания от обратного вращения, а для реверсирования и еще один комплект таких же муфт. Это делает устройства сложными и не позволяет применять для передачи больших мощностей. Прототипом взят фрикционный питатель, который служит для проталкивания ведомых элементов - пластинок, поджатых к вращающемуся эксцентрику [2]. Эксцентрик касается непосредственно ведомого элемента и линейные скорости точек соприкосновения поверхности эксцентрика с ведомым элементом равны, а значит и редуктирования скорости нет. Целью эксцентрикового редуктора является повышение надежности и долговечности путем преобразования скорости ведущего вала. Это достигается тем, что эксцентриковый редуктор содержит поставленный на эксцентрике ползун, прилегающий к поверхности ведомого элемента, - последним же может быть обод колеса, диск, прямая тяга. Ползун за один оборот эксцентрика делает ход, равный двум эксцентриситетам. Допустим, эксцентриситет 0,5 мм, тогда за один оборот эксцентрика ход ползуна 1 мм; такой же ход сделает и ведомый элемент. Если ведомым элементом является обод колеса диаметром 100 мм (длина обода 314 мм), то передаточное отношение между валами составит 314. Эксцентриковый редуктор позволяет на одной ступени достигать значительных передаточных отношений, что делает его малых габаритов, дешевым, простым и более надежным в сравнении с известными редукторами. На фиг.1 и 2 изображен механизм; на фиг.3 - схема его работы; на фиг.4 - вариант редуктора с внешним размещением эксцентрика. Редуктор имеет эксцентрик 1, ползун 2, неподвижные опоры 3, ролики с пружинами 4 и ведомый элемент 5. На фиг.1, 2 и 4 ведомым элементом является обод колеса, на фиг.3 - прямая тяга. При неработающем двигателе 6 упругий элемент 4 прижимает ведомый элемент 5 к опорам 3 и удерживает его от перемещения. При работающем двигателе, если идет вращение эксцентрика по часовой стрелке, за первые полоборота большой радиус эксцентрика опускает ползун 2, отдавливает элемент 5 от опор и передвигает его влево на величину не более 2-х эксцентриситетов (фиг. 3а). За последующие полоборота большой радиус эксцентрика поднимает ползун и элемент 5 снова прижимается к опорам (фиг. 3б). Ролики прижимают плоскость элемента 5 к плоскости опор до тех пор, пока эксцентрик не отожмет его давлением вниз; величина отжатия составляет доли миллиметра для снятия сопротивления трения. Плоскости ползуна, элемента и опор имеют большую поверхность, удельное давление невелико и, соответственно, мал износ и большой срок службы. Это позволит делать редукторы большой мощности при передаточном отношении значительно более высоком, чем у известных редукторов. Проталкивающие циклы повторяются с частотой оборотов ведущего вала и сливаются в единое движение элемента 5. Приподнимая опоры 3, можно уменьшить время соприкосновения поверхности 9 с элементом 5 и таким образом уменьшить линейную скорость элемента 5 практически до нуля, при тех же оборотах ведущего вала, т.е. передаточное отношение увеличивать до бесконечности (теоретически). При изменении направления вращения ведущего вала эксцентрик, ползун и элемент 5 движутся в обратном направлении. Направляющие ползуна могут быть заменены одной удлиненной деталью 7, связанной с ползуном. Если сверху на ползун дополнительно давит пружина 8, то при движении ползуна вверх, когда он не продвигает элемент 5, энергия запасается в пружине, а при проталкивании элемента ползуном возвращается и улучшает работу редуктора. Для возможности замены изношенной части ползуна и регулировки проталкивающая поверхность 9 делается сменной. Можно ролики 4 закрепить жестко, а деталь 5 прижать к роликам пружиной, воздействующей на опоры и эксцентрик с ползуном.

Формула изобретения

ЭКСЦЕНТРИКОВЫЙ РЕДУКТОР, содержащий корпус, установленные на последнем с возможностью перемещения опоры, ведущий вал, установленный в корпусе эксцентрик, установленный на ведущем валу по крайней мере один ведомый элемент, взаимодействующий с опорами и эксцентриком и установленный в корпусе упругий элемент для поджатия ведомого элемента к опорам, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности преобразования скорости ведомого вала, он снабжен установленным на эксцентрике и взаимодействующим с ведомым элементом ползуном, имеющим поверхность, соответствующую поверхности ведомого элемента, взаимодействующей с ползуном.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения и касается механизма для преобразования вращательного движения в возвратно- поступательное

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение в текстильной промышленности, например роботах и манипуляторах, а также в распределительных устройствах автоматических линий

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в текстильной промышленности, например в роботах и манипуляторах, а также в распределительных устройствах авоматических линий

Изобретение относится к машиностроению Цель изобретения - повышение надежности

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в оборудовании при механической обработке, окраске, сварке и других операциях, проводимых с изделиями из конструкционных материалов, в частности из пластмасс

Изобретение относится к зубчато-рычажным преобразователям вращательного движения в возвратно-поступательное и найдет применение, в частности, в поршневых машинах

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к созданию точного прямолинейного движения точки

Изобретение относится к области машиностроения и может найти применение в поршневых машинах

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных машинах и механизмах для преобразования движения, например, в качестве кузнечно-прессового оборудования, строительных молотов и т.п

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для обеспечения поступательного перемещения деталей, и может быть использовано для перемещения пружины с измерительным зондом вдоль полости трубки парогенератора

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам преобразования движения

Изобретение относится к области текстильного машиностроения и касается устройства для передачи движений и сил от направляющего рычага, связанного с устройством привода, по меньшей мере, на один линейно движущийся элемент, в частности, в ремизных ткацких станках, причем направляющий рычаг размещен с возможностью поворота вокруг оси, причем направляющий рычаг имеет первое и второе плечи рычага, расположенные под углом друг к другу, и причем нагружение силой устройства привода происходит на одно из плеч рычага

Изобретение относится к области машиностроения

Изобретение относится к электромеханическим линейным исполнительным механизмам и может быть использовано в приводах точных линейных перемещений, в подвижных системах приборов, в частности, для юстировки оптических элементов, установленных в оправах

Изобретение относится к механизмам преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное или наоборот

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во всех отраслях для снижения частоты оборотов при передаче вращения с ведущего вала на ведомый с высоким передаточным отношением, а также для перемещения прямолинейных тяг

www.findpatent.ru

Планетарный эксцентриковый редуктор

 

Использование: машиностроение. Сущность изобретения: планетарный эксцентриковый редуктор содержит корпус, входной и выходной валы, эксцентричное водило, сателлит с концентрично размещенными венцами, два центральных колеса с внешними и внутренними зубьями и противовес , размещенный на водиле. Входной вал размещен в ободе центрального колеса, связанного с корпусом, водило имеет колоколообразную форму и размещено концентрично ободу того же центрального колеса. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 16 Н 1/32

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССP (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4786533/28 (22) 26.01.90 (46) 30,11.92. Бюл. N. 44 (71) Государственный научно-исследовательский и проектный институт металлургической промышленности "Гипросталь" (72) Ю,И.Ильченко и Q.Þ.Èëü÷åíêî (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1357629, кл. F 16 Н 1/32, 1987.

Москаленко В,А., Механизмы. M„Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, 1963, с.134, фиг.1118, Патент ФРГ

N- 3606240, кл. F 16 Н 1/32, 1987, фиг.4Е, Изобретение относится к машиностроению.

Известна планетарная эксцентриковая передача, содержащая корпус, крышку, соосные входной и выходной валы, эксцентриковое водило, установленный на нем сателлит, взаимодействующее с последним центральное колесо и двойную шарнирную муфту, связывающую сателлит и выходной вал, причем двойная шарнирная муфта выполнена полой, входной вал расположен внутри последней, а его конец оперт на выходной вал.

Недостатлом этой передачи является сложность уравновешивания двойной шарнирной муфты.

Известен редуктор фирмы Жанель, содержащий корпус, две крышки корпуса, входной эксцентриковый вал-водило, на котором установлен сателлит. имеющий на на. )Ы, » 1778394 А1 (54) ПЛАНЕТАРНЫЙ ЭКСЦЕНТРИКОВЫЙ

РЕДУКТОР (57) Использование; машиностроение. Сущность изобретения: планетарный эксцентриковый редуктор содержит корпус, входной и выходной валы, эксцентричное водило, сателлит с концентрично размещенными венцами, два центральных колеса с внешними и внутренними зубьями и противовес, размещенный на водиле, Входной вал размещен в ободе центрального колеса, связанного с корпусом, водило имеет колоколообразную форму и размещено концентрично ободу того же центрального колеса.

1 ил. ружной поверхности обода два цилиндрических зубчатых венца.

Венец большего диаметра имеет внутреннее зацепление с неподвижным корончатым центральным колесом, а венец меньшего диаметра имеет внутреннее зацепление с зубчатым венцом подвижного корончатого центрального колеса, установленного на выходном валу. Расточка в выходном валу служит опорой для внутреннего конца входного вала. Сателлит установлен на эксцентричной части входного вала, и поэтому для уравновешивания возникающих при работе редуктора инерционных усилий применен противовес.

Недостатками этого редуктора являются большие габариты и масса. Кроме того, входной зксцентриковый вал-водило имеет большую длину, опирается своими концами на крышку корпуса со стороны входа и выходной вал редуктора и при этом испытыва1778394 ет значительную нагрузку от изгибающих усилий со стороны сателлита. что ограничивает величину крутящего момента на входном эксцентриковом валу, а значит. и на выходном валу редуктора.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является планетарный эксцентриковый редуктор, содержащий корпус, крышку корпуса, входной и выходной валы, эксцентричное водило, установленный на последнем сателлит с двумя концентрично расположенными венцами, центральное колесо, одно из которых имеет обод с внешними зубьями и установлено в корпусе, а другое с внутренними зубьями соединено с выходным валом, и противовес.

Недостатком этого редуктора является наличие изгибных нагрузок на входном валу.

Цель изобретения — повышение надежности путем исключения изгибных нагрузок на входном валу.

Поставленная цель достигается тем, что в планетарном эксцентриковом редукторе, содержаЩем корпус, крышку корпуса, входной и выходной валы, противовес, эксцентричное водило, установленный . на последнем сателлит, обод с двумя концентрично расположенными венцами, центральные колеса, одно из которых имеет обод с внешними зубьями и установлено в корпусе, а другое с внутренними зубьями соединено с выходным валом, в ободе центрального колеса установлен входной вал, а водило имеет колоколообразную форму и размещено концентрично ободу.

На чертеже показан планетарный эксцентриковый редуктор, разрез по центральной оси.

Планетарный эксцентриковый редуктор содержит корпус 1, крышку 2, входной 3 и выходной 4 валы, эксцентричное водило 5, установленный на нем сателлит 6 с двумя зубчатыми венцами 7, 8. центральные колеса 9 и 10 и противовесы 11.

Центральное колесо 9 имеет обод 12 с внешними зубьями и установлено в корпусе

5 1. Центральное колесо 10 выполнено с внутренними зубьями и соединено с выходным валом 4. Водило 5 имеет колоколообразную форму и размещено концентрично ободу 12.

Венцы 7 и 8 сателлита 6 расположены кон10 центрично один внутри другого. Входной вал 3 установлен в ободе 12. Для уравнове. шивания возникающих при работе планетарного эксцентрикового редуктора инерционных усилий на водиле 4 установле15 ны противовесы.

Планетарный эксцентриковый редуктор работает следующим образом.

При вращении входного вала 3 с водилом 5. несущим сателлит 6. зубчатый венец

20 7 обкатывается по неподвижному центральному зубчатому валу 9, получая при этом вращательное движение около своей оси, сообщает это вращательное движение венцу 8, который, вращаясь и обкатываясь по

25 центральному колесу 10, сообщает последнему вращательное движение.

Формула изобретения

Планетарный эксцентриковый редуктор. содержащий корпус, крышку корпуса, 30 входной и выходной ваЛы, эксцентричное водило, установленный на последнем сателлит с двумя концейтрично расположенными зубчатыми венцами, центральные колеса, одно из которых имеет обод с внешними

35 зубьями и установлено на корпусе, а другое с внутренними зубьями соединено с выходным валом, противовес, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности путем исключения изгибных нагрузок на

40 входной вал, в ободе центрального колеса установлен входной вал, а водило имеет колоколообразную форму и размещено концентрично ободу.

17783п4

Составитель Г.Кузнецова

Техред М,Моргентал Корректор А.Долинич

Редактор Т.Иванова

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Заказ 4176 Тираж Подписное

ВНИИГ1И Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4!5

Планетарный эксцентриковый редуктор Планетарный эксцентриковый редуктор Планетарный эксцентриковый редуктор 

www.findpatent.ru

эксцентриковый циклоидальный редуктор с предварительной ступенью - патент РФ 2338103

Изобретение относится к зубчатым планетарным передачам с центральной осью передачи, лежащей внутри основной окружности планетарного колеса (редуктор типа CYCLO). В корпусе (1) эксцентрикового циклоидального редуктора с предварительной ступенью на подшипниках посажены поворотные фланцы (4, 5). Во фланцах установлены эксцентриковые валы (9) с эксцентричными участками (10). На эксцентриках (10) валов (9) на подшипниках установлен циклоидальный диск (12), который совершает планетарное плоскопараллельное движение при вращении валов (9). Диск (12) зацепляется с колесом внутреннего зацепления, венец которого образован роликами (15), свободно установленными во внутренней поверхности корпуса (1). На эксцентриковых валах (9) жестко посажены сателлиты (18) предварительной ступени, которые вращаются от шестерни (20), связанной с центральным валом (21). Шестерня (20) предварительной ступени выполнена однозубой с профилем в форме эксцентрично смещенной окружности (22), а сателлиты этой ступени имеют циклоидальный профиль (19). Такое усовершенствование редуктора позволяет с минимальными изменениями в конструкции и не изменяя габаритов значительно повысить передаточное отношение редуктора либо за счет повышения передаточного отношения предварительной ступени уменьшить передаточное отношение основной ступени, что повышает точность редуктора и максимальный крутящий момент. 3 з.п. ф-лы, 8 ил. эксцентриковый циклоидальный редуктор с предварительной ступенью, патент № 2338103

Изобретение относится к зубчатым планетарным передачам вращения, а более конкретно к планетарным передачам с циклоидально-цевочным зацеплением и с центральной осью передачи, лежащей внутри основной окружности планетарного колеса.

Передачи такого типа в России известны как планетарно-цевочные редукторы (RU 2285163, RU 23477). Они содержат центральный ведущий вал с оппозитными эксцентриками, на которых на подшипниках установлены сателлиты с эпициклоидальными зубьями - циклоидальные диски, которые при вращении эксцентриков совершают осциллирующее плоскопараллельное движение. Диски находятся в зацеплении с центральным колесом внутреннего зацепления, совмещенным с корпусом. Зубья этого колеса образованы роликами, свободно установленными в выемках корпуса. В результате взаимодействия с неподвижным центральным колесом внутреннего зацепления осциллирующие циклоидные диски поворачиваются вокруг собственных подвижных осей. Это вращение дисков передается к ведомому валу с помощью механизма параллельных кривошипов. Конструктивно он представляет собой поворотные фланцы, связанные с ведомым тихоходным валом. Фланцы установлены в корпусе на подшипниках, жестко связаны друг с другом посредством перемычек, свободно проходящих сквозь отверстия в дисках. Фланцы выполнены с пальцами, которые обкатывают окружные отверстия в дисках и передают их вращение вокруг собственных осей к ведомому валу. Передаточное отношение такого одноступенчатого редуктора лежит в диапазоне 3-119.

Точно такую же конструкцию имеют редукторы типа CYCLO серия FA, выпускаемые фирмой Sumitomo Drive Technologies (см. каталог фирмы 999016-09/2005). В передаче US 2003224893 для увеличения мощности число дисков и эксцентриков увеличено до 2n, где n - целое число, большее или равное 2. В редукторе CYCLO одним из тяжелонагруженных звеньев является подшипник, сидящий на эксцентрике ведущего вала.

Для увеличения нагрузочной способности передачи при прочих равных условиях, а также для увеличения передаточного отношения, применяют схему эксцентрикового редуктора с тремя разнесенными по окружности эксцентриковыми валами, которые приводятся во вращение дополнительной предварительной ступенью передачи. В редукторах CYCLO серии FT (см. каталог фирмы «Sumitomo Drive Technologies» 999016-09/2005, стр.77) в качестве предварительной ступени выступает планетарная эвольвентная передача с ведущей шестерней. Шестерня предварительной передачи жестко закреплена на центральном ведущем валу редуктора, которым является вал двигателя. Шестерня находится в зацеплении с несколькими сателлитами (как правило, с тремя). Сателлиты жестко связаны с эксцентриковыми валами, установленными на подшипниках в поворотных фланцах эксцентрикового редуктора. На эксцентричных участках валов с помощью подшипников посажены циклоидальные диски. Вращение вала двигателя через зубчатые колеса предварительной ступени приводит во вращение эксцентриковые валы, которые, вращаясь на подшипниках в отверстиях циклоидальных дисков эксцентрикового редуктора, заставляют последние совершать плоскопараллельное планетарное осциллирующее движение. Зацепляясь с неподвижным колесом внутреннего зацепления, диски поворачиваются вокруг своих осей, заставляя вращаться поворотные фланцы вместе с посаженными в них эксцентриковыми валами. Т.е. в этом редукторе функцию пальцев параллельных кривошипов выполняют эксцентриковые валы. Дополнительная передача расположена в корпусе эксцентрикового редуктора, поэтому имеет ограниченные радиальные размеры и небольшое передаточное отношение.

В редукторах ЕР 1767815, ЕР 1662138 для увеличения общего передаточного отношения предварительная передача выполнена двухступенчатой. Первой ступенью является эвольвентная передача, выполненная либо по планетарной схеме, либо по схеме с параллельными валами. У планетарной ступени ведущим звеном является шестерня, неподвижным - эпицикл, а ведомым звеном - водило. На водиле первой ступени жестко закреплено ведущее зубчатое колесо второй ступени предварительной передачи. Сателлиты этой ступени вращают эксцентриковые валы эксцентрикового редуктора. Редуктор имеет повышенное до 3000 передаточное отношение, достигнутое за счет усложнения конструкции и увеличения осевых габаритов.

В редукторе JP 2007046730 предварительная передача также двухступенчатая, причем первой ступенью является планетарная передача с двухвенцовым сателлитом, что еще более усложняет конструкцию редуктора.

В редукторе JP 2006283983 проблему увеличения передаточного отношения эксцентрикового редуктора решают, увеличивая передаточное отношение предварительной передачи без увеличения ее радиальных размеров. Для этого сателлиты через один разбивают на группы и группы разносят вдоль оси в параллельные плоскости, так что соседние колеса не пересекают друг друга. Такое решение позволяет увеличивать диаметр сателлитов до предела, ограниченного размерами ведущего колеса и корпуса эксцентрикового редуктора. На практике увеличение передаточного отношения редуктора при этом незначительно.

За прототип выберем описанный выше редуктор типа CYCLO, серия FT, выпускаемый фирмой Sumitomo Drive Technologies (см. каталог фирмы 999016-09/2005, стр.77).

Таким образом, задача создания простой и малогабаритной эксцентриковой передачи с повышенным передаточным отношением остается по-прежнему актуальной.

Техническим результатом изобретения является повышение передаточного отношения предварительной ступени эксцентрикового циклоидального редуктора без увеличения его габаритных размеров.

Для решения поставленной задачи эксцентриковый циклоидальный редуктор, как и прототип, содержит цилиндрический корпус, в котором на подшипниках установлены поворотные фланцы. По окружности фланцев на подшипниках установлены валы, имеющие эксцентричные участки. На эксцентриках валов с помощью подшипников установлен, по меньшей мере, один циклоидальный диск, совершающий плоскопараллельное планетарное движение при вращении эксцентриковых валов. При большем числе дисков, они установлены вдоль оси на смещенные по фазе эксцентрики, причем смещение по фазе равно 360 градусам, поделенным на число дисков. Циклоидальные диски находятся в зацеплении с центральным колесом внутреннего зацепления, зубья которого выполнены в виде роликов, свободно посаженных в гнездах на внутренней поверхности корпуса. Поворотные фланцы связаны друг с другом перемычками, проходящими сквозь отверстия в циклоидальных дисках. На указанных эксцентриковых валах жестко посажены сателлиты предварительной планетарной ступени передачи. Шестерня предварительной ступени жестко связана с ведущим валом редуктора.

В отличие от прототипа шестерня предварительной передачи выполнена однозубой с профилем в виде эксцентрической окружности, а сателлиты, число которых равно, по меньшей мере, трем, выполнены с циклоидальными зубьями.

Для увеличения нагрузочной способности передачи число сателлитов предварительной ступени желательно увеличить. Для того чтобы увеличение числа сателлитов не приводило к уменьшению передаточного отношения (или к увеличению радиальных размеров предварительной ступени) дополнительные сателлиты целесообразно разместить со сдвигом вдоль оси передачи в параллельной плоскости. Дополнительные сателлиты выполнены с эксцентриковой втулкой и с помощью подшипников посажены на перемычки между поворотными фланцами. Эксцентриковая втулка через подшипники посажена в отверстиях циклоидальных дисков.

Если в этой конструкции шестерню предварительной ступени выполнить составной из отдельных венцов, то можно еще более увеличить нагрузочную способность редуктора за счет компенсации радиальных нагрузок. Венцы шестерни при этом повернуты друг относительно друга на угол, равный 360 градусам, деленный на число венцов. Каждый из венцов находится в зацеплении с сателлитами, расположенными в одной плоскости

Такой же результат может быть получен, если шестерню и сателлиты предварительной ступени выполнить в виде составных колес, образованных из, по меньшей мере, двух венцов, повернутых друг относительно друга на угол, равный угловому шагу, деленному на число венцов составного колеса.

Изобретение иллюстрируется графическими материалами, на которых изображено:

фиг.1 - редуктор в разрезе,

фиг.2 - поперечный разрез редуктора по А-А на фиг.1,

фиг.3 - редуктор с дополнительными сателлитами в разрезе,

фиг.4 - разрез В-В редуктора на фиг.3,

фиг.5 - редуктор с двухвенцовой шестерней и дополнительными сателлитами в разрезе,

фиг.6 разрез D-D редуктора на фиг.5,

фиг.7 и фиг.8 - аналогичные виды варианта редуктора с двухвенцовыми и шестерней и сателлитами.

Предлагаемый эксцентриковый циклоидальный редуктор представляет собой цилиндрический корпус 1, в котором на подшипниках 2 и 3 установлены поворотные фланцы 4 и 5. Фланцы 4 и 5 жестко соединены друг с другом с помощью трех перемычек 6. Кроме того, в поворотных фланцах на подшипниках 7 и 8 по окружности вокруг оси ОО1 редуктора установлены три эксцентриковых вала 9. На эксцентриках 10 этих валов с помощью подшипников 11 установлен циклоидальный диск 12. Его внешние циклоидальные зубья 13 находятся в зацеплении с зубьями 14 колеса внутреннего зацепления. Зубья 14 образованы роликами 15, посаженными с возможностью вращения в корпусе 1. Зубья-ролики могут быть посажены свободно в гнездах, как это описано в прототипе и в редукторе на фиг.7, 8, описанном ниже. Возможна также посадка роликов 15 на оси 16, запрессованные в корпусе 1, как это показано на фиг.1.

В данной конкретной конструкции показан один циклоидальный диск, но в большинстве реальных конструкций эксцентрикового редуктора используют два или три циклоидальных диска. Два диска повернуты друг относительно друга на 180 градусов, а три - на 120 градусов. Диски посажены на смещенных друг относительно друга по фазе эксцентричных участках 10 эксцентриковых валов 9.

Перемычки 6, скрепляющие между собой поворотные фланцы 4 и 5, проходят через отверстия 17 в циклоидальном диске (или в дисках, если их больше одного). Размеры перемычек 6 и отверстий 17 таковы, что позволяют диску 12 совершать планетарное движение внутри колеса внутреннего зацепления.

Для приведения во вращение эксцентриковых валов 9, на каждом из них жестко закреплено колесо-сателлит 18 предварительной ступени. Эти колеса имеют зубья 19 циклоидального профиля. Зубья 19 находятся в зацеплении с однозубой шестерней 20. Шестерня 20 выполнена за одно целое с центральным валом 21 и представляет собой цилиндр с сечением в виде эксцентрично смещенной относительно оси OO1 окружности 22. Вал 21 установлен на подшипниках 23 и 24 в поворотных фланцах 4 и 5 и проходит вдоль оси передачи сквозь отверстие 25 в циклоидальном диске 12. Центральный вал 21 является входным валом редуктора и имеет элементы для связи с валом двигателя (не показаны). Водилом предварительной ступени являются поворотные фланцы 4 и 5, в которых установлены водила эксцентриковой ступени - эксцентриковые валы 9. Число сателлитов предварительной ступени не может быть меньше 3-х, так как в противном случае нарушается непрерывность и равномерность зацепления между зубом шестерни 20, представляющим собой эксцентрическую окружность 22, и циклоидальными зубьями 19 сателлитов 18. Поскольку шестерня 20 предварительной ступени имеет только один зуб, то передаточное отношение в зацеплении шестерня 20 - сателлит 18 определяется числом зубьев сателлита 18. Передаточное отношение зацепления на фиг.2 составляет 10 и может быть еще увеличено, в то время как для эвольвентного зацепления даже при разнесенных в две плоскости сателлитах оно составляет величину порядка 3.

Для увеличения передаточного отношения необходимо уменьшить размеры шестерни 20 с одновременным увеличением числа зубьев сателлитов 18. При этом уменьшится допустимая нагрузка на шестерню 20. Если это не допустимо, то можно увеличить размеры сателлитов 18 до максимальной величины, определяемой диаметром колеса внутреннего зацепления. При этом сателлиты начнут перекрывать друг друга. Для устранения этого эффекта сателлиты достаточно разнести вдоль оси в параллельные плоскости, и тогда размер сателлитов будет для данных габаритов максимальный. В этом случае шестерня 20 будет зацепляться с каждым из сателлитов 18 разными участками вдоль ее оси.

На фиг.3 и 4 показано решение с дополнительными сателлитами предварительной ступени, разнесенными вдоль оси и расположенными в параллельной плоскости. Шесть сателлитов 18 образуют две группы из трех сателлитов (основные сателлиты 18b и дополнительные 18а на фиг.4). Плоскость основных сателлитов 18b расположена ближе к поворотному фланцу 5, а сателлиты 18а размещены дальше от этого фланца вдоль оси OO1 внутрь редуктора. Дополнительные сателлиты 18а выполнены заодно целое с эксцентричными втулками 26 и посажены на перемычках 6 между поворотными фланцами 4 и 5 с помощью подшипников 27. Т.е. сателлиты 18а используют перемычки 6 в качестве осей. Эксцентричные втулки 26 выполняют ту же функцию, что и эксцентриковые валы 9 сателлитов 18b. Для этого они с помощью подшипников 28 посажены в отверстиях 17 циклоидального диска 12. Сателлиты обеих групп взаимодействуют с одной шестерней 20 на разных участках вдоль оси. Остальные обозначения на фиг.3 и 4 те же, что и на фиг.1 и 2.

Число сателлитов в группе может быть равно двум или трем, в зависимости от того, сколько сателлитов в группе не будут пересекаться друг с другом. Так шесть сателлитов в редукторе на фиг.4 можно было бы объединить в три группы по два сателлита и разместить эти группы в трех параллельных плоскостях. Это позволило бы увеличить размер сателлитов, а следовательно, и передаточное число при тех же радиальных габаритах редуктора.

В редукторе на фиг.3 и 4 сателлиты 18а и 186 предварительного редуктора зацепляются с одним и тем же венцом шестерни 20 на различных по его длине участках S и Т. Как видно из фиг.4, рабочие участки шестерни 20 для сателлитов обоих рядов находятся близко друг к другу в угловом положении. Следовательно, на шестерню 20 действуют значительные радиальные нагрузки.

Для более равномерного распределения нагрузки в последней конструкции шестерню 20 целесообразно выполнить двухвенцовой с венцами 29 и 30, как это показано на фиг.5 и 6. Венцы 29 и 30 имеют форму эксцентрично смещенных в противоположные стороны окружностей. Венец 29 взаимодействует с сателлитами 18b, лежащими в одной плоскости, а венец 30 взаимодействует с сателлитами 18а в другой плоскости. При этом по сравнению с фиг.4 наиболее нагруженные рабочие участки по длине шестерни лежат на ее диаметрально противоположных сторонах (точки N и L на фиг.6), что уравновешивает радиальные нагрузки.

Редуктор, изображенный на фиг.7 и 8, имеет три двухвенцовых сателлита и двухвенцовую шестерню предварительной ступени. Венцы 31 и 32 сателлитов повернуты друг относительно друга на угол, равный половине углового шага (угловой шаг /число венцов). Венцы 29 и 30 шестерни 20 представляют собой эксцентрические окружности, повернутые друг относительно друга на 180 градусов. (Угловой шаг для однозубой шестерни составляет 360 градусов). Венец 29 шестерни находится в зацеплении с венцами 31, лежащими с ними в одной плоскости, а венец 30 зацепляется с венцами 32 сателлитов. Циклоидальное колесо 12 зацепляется с колесом внутреннего зацепления, зубья которого образованы роликами 15. В отличие от предыдущих конструкций здесь ролики 15 свободно лежат в выемках 33 на внутренней поверхности цилиндрического корпуса 1.

Конструктивно эксцентриковый редуктор на всех фигурах оформлен как самостоятельный модуль. При таком модульном исполнении любое из вращающихся друг относительно друга звеньев: поворотные фланцы 4 и 5, центральный вал 21 и цилиндрический корпус 1, могут служить ведущим, ведомым и опорным звеном. Это обеспечивается соответствующей посадкой модуля относительно валов внешних механизмов и неподвижного корпуса. В зависимости от выбора звеньев устройство будет работать как редуктор с разными передаточными отношениями или как мультипликатор.

Рассмотрим работу устройства на фиг.1 и 2 в режиме редуктора. Ведущим звеном является центральный вал 21, в качестве опорного звена выберем цилиндрический корпус, а ведомым тихоходным звеном будут поворотные фланцы 4 и 5. При вращении вала 21 начинает вращаться однозубая шестерня 20 предварительной планетарной ступени. Ее вращение вызывает вращение сателлитов 18, вместе с которыми вращаются связанные с ними эксцентричные участки 10 валов 9. Вращение эксцентриков 10 обеспечивает планетарное движение циклоидального диска 12. Зацепляясь с неподвижным колесом внутреннего зацепления, образованным роликами 15 и цилиндрическим корпусом 1, циклоидальный диск начинает обкатываться по этому колесу, поворачиваясь вокруг собственной подвижной оси. Этот поворот эксцентриковыми валами 9 передается к поворотным фланцам 4 и 5. Общее передаточное отношение редуктора определяется собственным отношением эксцентрикового редуктора CYCLO и передаточным отношением предварительной ступени.

В целом работа предлагаемого редуктора отличается от работы прототипа только иным зацеплением в планетарной передаче предварительной ступени. Поэтому рассмотрим работу зацепления в предварительной ступени более подробно. При вращении шестерни 20 по стрелке, эксцентрическая окружность 22 поочередно вступает в силовой контакт с циклоидальными зубьями 19 сателлитов 18. В положении, изображенном на фиг.2, шестерня находится в силовом контакте с левым сателлитом и вступает в контакт с верхним сателлитом. Эти сателлиты синхронно поворачиваются вокруг своих осей. Вместе с ними поворачивается и правый сателлит, так как все сателлиты связаны через валы 9 с эксцентриками 10 и циклоидальный диск 12. Фланцы 4 и 5 с валами 9 являются для предварительной ступени водилом. Поворот сателлитов 18 вызывает поворот жестко связанных с ними эксцентриков 10. Передаточное отношение в зацеплении шестерня 20 сателлит 18 при остановленном водиле, как и в прототипе, определяется отношением числа зубьев сателлита к числу зубьев шестерни. Для однозубой шестерни это отношение при прочих равных условиях максимально (для сведения: минимально возможное число зубьев шестерни эвольвентного зацепления составляет 6-10).

В предварительной ступени редуктора на фиг.3 и 4 шестерня 20 находится в силовом контакте с одним или двумя сателлитами 18 в каждом ряду (группе) сателлитов с небольшим угловым сдвигом между группами. Т.е. одновременно в контакте с шестерней 20 находится от двух до четырех сателлитов 18, что увеличивает нагрузочную способность передачи при прочих равных условиях. Соответственно и планетарное движение циклоидального диска 12 обеспечивается синхронным вращением как эксцентриковых валов 9 с эксцентричными участками 10, так и эксцентриковых втулок 26. Передаточное отношение у этой передачи такое же, как и у предыдущей.

В редукторе на фиг.5 и 6 два венца 29 и 30 шестерни 20 повернуты друг относительно друга на 180 градусов. Каждый из венцов зацепляется с одним рядом сателлитов 18а или 18b, и точки контакта, в отличие от предыдущего случая, лежат на диаметрально противоположных сторонах шестерни 20. В результате значительно уменьшены радиальные нагрузки шестерни 20. В остальном работа этого механизма не отличается от предыдущих.

В зацеплениях предварительной ступени передачи на фиг.7 и 8 участвуют составная шестерня 20 и три составных сателлита 18. Благодаря этому при том же числе зацеплений она имеет в два раза меньшее число эксцентриковых валов, чем две предыдущее конструкции.

На всех фигурах для простоты приведен редуктор только с одним циклоидальным диском 12. В то же время на практике чаще всего применяются редукторы с двумя или тремя циклоидальными дисками. Увеличение числа циклоидальных дисков не влияет на принцип работы предварительной ступени, поэтому предлагаемое изобретение в равной мере распространяется и на редукторы с несколькими циклоидальными дисками с тем же техническим результатом.

Таким образом, предлагаемое усовершенствование редуктора типа CYCLO позволяет с минимальными изменениями в конструкции и, не изменяя габаритов, значительно повысить передаточное отношение редуктора либо за счет повышения передаточного отношения предварительной ступени уменьшить передаточное отношение основной ступени, что повышает точность редуктора и максимальный крутящий момент.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Эксцентриковый циклоидальный редуктор, содержащий цилиндрический корпус с установленными в нем на подшипниках поворотными фланцами, в которых по окружности на подшипниках установлены валы с эксцентричными участками, на которых с помощью подшипников установлен, по меньшей мере, один циклоидальный диск, взаимодействующий с центральным колесом внутреннего зацепления, зубья которого выполнены в виде роликов, свободно посаженных в гнездах на внутренней поверхности корпуса, поворотные фланцы связаны друг с другом перемычками, проходящими сквозь отверстия в циклоидальных дисках, на указанных эксцентриковых валах жестко посажены сателлиты предварительной планетарной ступени, шестерня которой связана с ведущим валом редуктора, отличающийся тем, что шестерня предварительной передачи выполнена однозубой с профилем в виде эксцентрично смещенной относительно оси передачи окружности, а сателлиты, число которых равно, по меньшей мере, трем, выполнены с циклоидальными зубьями.

2. Эксцентриковый планетарный редуктор по п.1, отличающийся тем, что шестерня и сателлиты предварительной ступени выполнены в виде составных колес, образованных из, по меньшей мере, двух венцов, повернутых относительно друг друга на угол, равный угловому шагу, деленному на число венцов составного колеса.

3. Эксцентриковый циклоидальный редуктор по п.1, отличающийся тем, что со сдвигом вдоль оси размещены дополнительные сателлиты предварительной ступени, которые посажены с помощью подшипников на перемычки между поворотными фланцами и выполнены с эксцентриковыми втулками, вставленными через подшипники в отверстия циклоидальных дисков.

4. Эксцентриковый планетарный редуктор по п.3, отличающийся тем, что шестерня предварительной ступени выполнена составной из, по меньшей мере, двух венцов, повернутых относительно друг друга на угол, равный 360/n градусов, где n число венцов составного колеса, каждый из венцов находится в зацеплении с группой сателлитов, расположенных в одной плоскости.

www.freepatent.ru

Эксцентриковый циклоидальный редуктор с предварительной ступенью

Изобретение относится к зубчатым планетарным передачам с центральной осью передачи, лежащей внутри основной окружности планетарного колеса (редуктор типа CYCLO). В корпусе (1) эксцентрикового циклоидального редуктора с предварительной ступенью на подшипниках посажены поворотные фланцы (4, 5). Во фланцах установлены эксцентриковые валы (9) с эксцентричными участками (10). На эксцентриках (10) валов (9) на подшипниках установлен циклоидальный диск (12), который совершает планетарное плоскопараллельное движение при вращении валов (9). Диск (12) зацепляется с колесом внутреннего зацепления, венец которого образован роликами (15), свободно установленными во внутренней поверхности корпуса (1). На эксцентриковых валах (9) жестко посажены сателлиты (18) предварительной ступени, которые вращаются от шестерни (20), связанной с центральным валом (21). Шестерня (20) предварительной ступени выполнена однозубой с профилем в форме эксцентрично смещенной окружности (22), а сателлиты этой ступени имеют циклоидальный профиль (19). Такое усовершенствование редуктора позволяет с минимальными изменениями в конструкции и не изменяя габаритов значительно повысить передаточное отношение редуктора либо за счет повышения передаточного отношения предварительной ступени уменьшить передаточное отношение основной ступени, что повышает точность редуктора и максимальный крутящий момент. 3 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

Изобретение относится к зубчатым планетарным передачам вращения, а более конкретно к планетарным передачам с циклоидально-цевочным зацеплением и с центральной осью передачи, лежащей внутри основной окружности планетарного колеса.

Передачи такого типа в России известны как планетарно-цевочные редукторы (RU 2285163, RU 23477). Они содержат центральный ведущий вал с оппозитными эксцентриками, на которых на подшипниках установлены сателлиты с эпициклоидальными зубьями - циклоидальные диски, которые при вращении эксцентриков совершают осциллирующее плоскопараллельное движение. Диски находятся в зацеплении с центральным колесом внутреннего зацепления, совмещенным с корпусом. Зубья этого колеса образованы роликами, свободно установленными в выемках корпуса. В результате взаимодействия с неподвижным центральным колесом внутреннего зацепления осциллирующие циклоидные диски поворачиваются вокруг собственных подвижных осей. Это вращение дисков передается к ведомому валу с помощью механизма параллельных кривошипов. Конструктивно он представляет собой поворотные фланцы, связанные с ведомым тихоходным валом. Фланцы установлены в корпусе на подшипниках, жестко связаны друг с другом посредством перемычек, свободно проходящих сквозь отверстия в дисках. Фланцы выполнены с пальцами, которые обкатывают окружные отверстия в дисках и передают их вращение вокруг собственных осей к ведомому валу. Передаточное отношение такого одноступенчатого редуктора лежит в диапазоне 3-119.

Точно такую же конструкцию имеют редукторы типа CYCLO серия FA, выпускаемые фирмой Sumitomo Drive Technologies (см. каталог фирмы 999016-09/2005). В передаче US 2003224893 для увеличения мощности число дисков и эксцентриков увеличено до 2n, где n - целое число, большее или равное 2. В редукторе CYCLO одним из тяжелонагруженных звеньев является подшипник, сидящий на эксцентрике ведущего вала.

Для увеличения нагрузочной способности передачи при прочих равных условиях, а также для увеличения передаточного отношения, применяют схему эксцентрикового редуктора с тремя разнесенными по окружности эксцентриковыми валами, которые приводятся во вращение дополнительной предварительной ступенью передачи. В редукторах CYCLO серии FT (см. каталог фирмы «Sumitomo Drive Technologies» 999016-09/2005, стр.77) в качестве предварительной ступени выступает планетарная эвольвентная передача с ведущей шестерней. Шестерня предварительной передачи жестко закреплена на центральном ведущем валу редуктора, которым является вал двигателя. Шестерня находится в зацеплении с несколькими сателлитами (как правило, с тремя). Сателлиты жестко связаны с эксцентриковыми валами, установленными на подшипниках в поворотных фланцах эксцентрикового редуктора. На эксцентричных участках валов с помощью подшипников посажены циклоидальные диски. Вращение вала двигателя через зубчатые колеса предварительной ступени приводит во вращение эксцентриковые валы, которые, вращаясь на подшипниках в отверстиях циклоидальных дисков эксцентрикового редуктора, заставляют последние совершать плоскопараллельное планетарное осциллирующее движение. Зацепляясь с неподвижным колесом внутреннего зацепления, диски поворачиваются вокруг своих осей, заставляя вращаться поворотные фланцы вместе с посаженными в них эксцентриковыми валами. Т.е. в этом редукторе функцию пальцев параллельных кривошипов выполняют эксцентриковые валы. Дополнительная передача расположена в корпусе эксцентрикового редуктора, поэтому имеет ограниченные радиальные размеры и небольшое передаточное отношение.

В редукторах ЕР 1767815, ЕР 1662138 для увеличения общего передаточного отношения предварительная передача выполнена двухступенчатой. Первой ступенью является эвольвентная передача, выполненная либо по планетарной схеме, либо по схеме с параллельными валами. У планетарной ступени ведущим звеном является шестерня, неподвижным - эпицикл, а ведомым звеном - водило. На водиле первой ступени жестко закреплено ведущее зубчатое колесо второй ступени предварительной передачи. Сателлиты этой ступени вращают эксцентриковые валы эксцентрикового редуктора. Редуктор имеет повышенное до 3000 передаточное отношение, достигнутое за счет усложнения конструкции и увеличения осевых габаритов.

В редукторе JP 2007046730 предварительная передача также двухступенчатая, причем первой ступенью является планетарная передача с двухвенцовым сателлитом, что еще более усложняет конструкцию редуктора.

В редукторе JP 2006283983 проблему увеличения передаточного отношения эксцентрикового редуктора решают, увеличивая передаточное отношение предварительной передачи без увеличения ее радиальных размеров. Для этого сателлиты через один разбивают на группы и группы разносят вдоль оси в параллельные плоскости, так что соседние колеса не пересекают друг друга. Такое решение позволяет увеличивать диаметр сателлитов до предела, ограниченного размерами ведущего колеса и корпуса эксцентрикового редуктора. На практике увеличение передаточного отношения редуктора при этом незначительно.

За прототип выберем описанный выше редуктор типа CYCLO, серия FT, выпускаемый фирмой Sumitomo Drive Technologies (см. каталог фирмы 999016-09/2005, стр.77).

Таким образом, задача создания простой и малогабаритной эксцентриковой передачи с повышенным передаточным отношением остается по-прежнему актуальной.

Техническим результатом изобретения является повышение передаточного отношения предварительной ступени эксцентрикового циклоидального редуктора без увеличения его габаритных размеров.

Для решения поставленной задачи эксцентриковый циклоидальный редуктор, как и прототип, содержит цилиндрический корпус, в котором на подшипниках установлены поворотные фланцы. По окружности фланцев на подшипниках установлены валы, имеющие эксцентричные участки. На эксцентриках валов с помощью подшипников установлен, по меньшей мере, один циклоидальный диск, совершающий плоскопараллельное планетарное движение при вращении эксцентриковых валов. При большем числе дисков, они установлены вдоль оси на смещенные по фазе эксцентрики, причем смещение по фазе равно 360 градусам, поделенным на число дисков. Циклоидальные диски находятся в зацеплении с центральным колесом внутреннего зацепления, зубья которого выполнены в виде роликов, свободно посаженных в гнездах на внутренней поверхности корпуса. Поворотные фланцы связаны друг с другом перемычками, проходящими сквозь отверстия в циклоидальных дисках. На указанных эксцентриковых валах жестко посажены сателлиты предварительной планетарной ступени передачи. Шестерня предварительной ступени жестко связана с ведущим валом редуктора.

В отличие от прототипа шестерня предварительной передачи выполнена однозубой с профилем в виде эксцентрической окружности, а сателлиты, число которых равно, по меньшей мере, трем, выполнены с циклоидальными зубьями.

Для увеличения нагрузочной способности передачи число сателлитов предварительной ступени желательно увеличить. Для того чтобы увеличение числа сателлитов не приводило к уменьшению передаточного отношения (или к увеличению радиальных размеров предварительной ступени) дополнительные сателлиты целесообразно разместить со сдвигом вдоль оси передачи в параллельной плоскости. Дополнительные сателлиты выполнены с эксцентриковой втулкой и с помощью подшипников посажены на перемычки между поворотными фланцами. Эксцентриковая втулка через подшипники посажена в отверстиях циклоидальных дисков.

Если в этой конструкции шестерню предварительной ступени выполнить составной из отдельных венцов, то можно еще более увеличить нагрузочную способность редуктора за счет компенсации радиальных нагрузок. Венцы шестерни при этом повернуты друг относительно друга на угол, равный 360 градусам, деленный на число венцов. Каждый из венцов находится в зацеплении с сателлитами, расположенными в одной плоскости

Такой же результат может быть получен, если шестерню и сателлиты предварительной ступени выполнить в виде составных колес, образованных из, по меньшей мере, двух венцов, повернутых друг относительно друга на угол, равный угловому шагу, деленному на число венцов составного колеса.

Изобретение иллюстрируется графическими материалами, на которых изображено:

фиг.1 - редуктор в разрезе,

фиг.2 - поперечный разрез редуктора по А-А на фиг.1,

фиг.3 - редуктор с дополнительными сателлитами в разрезе,

фиг.4 - разрез В-В редуктора на фиг.3,

фиг.5 - редуктор с двухвенцовой шестерней и дополнительными сателлитами в разрезе,

фиг.6 разрез D-D редуктора на фиг.5,

фиг.7 и фиг.8 - аналогичные виды варианта редуктора с двухвенцовыми и шестерней и сателлитами.

Предлагаемый эксцентриковый циклоидальный редуктор представляет собой цилиндрический корпус 1, в котором на подшипниках 2 и 3 установлены поворотные фланцы 4 и 5. Фланцы 4 и 5 жестко соединены друг с другом с помощью трех перемычек 6. Кроме того, в поворотных фланцах на подшипниках 7 и 8 по окружности вокруг оси ОО1 редуктора установлены три эксцентриковых вала 9. На эксцентриках 10 этих валов с помощью подшипников 11 установлен циклоидальный диск 12. Его внешние циклоидальные зубья 13 находятся в зацеплении с зубьями 14 колеса внутреннего зацепления. Зубья 14 образованы роликами 15, посаженными с возможностью вращения в корпусе 1. Зубья-ролики могут быть посажены свободно в гнездах, как это описано в прототипе и в редукторе на фиг.7, 8, описанном ниже. Возможна также посадка роликов 15 на оси 16, запрессованные в корпусе 1, как это показано на фиг.1.

В данной конкретной конструкции показан один циклоидальный диск, но в большинстве реальных конструкций эксцентрикового редуктора используют два или три циклоидальных диска. Два диска повернуты друг относительно друга на 180 градусов, а три - на 120 градусов. Диски посажены на смещенных друг относительно друга по фазе эксцентричных участках 10 эксцентриковых валов 9.

Перемычки 6, скрепляющие между собой поворотные фланцы 4 и 5, проходят через отверстия 17 в циклоидальном диске (или в дисках, если их больше одного). Размеры перемычек 6 и отверстий 17 таковы, что позволяют диску 12 совершать планетарное движение внутри колеса внутреннего зацепления.

Для приведения во вращение эксцентриковых валов 9, на каждом из них жестко закреплено колесо-сателлит 18 предварительной ступени. Эти колеса имеют зубья 19 циклоидального профиля. Зубья 19 находятся в зацеплении с однозубой шестерней 20. Шестерня 20 выполнена за одно целое с центральным валом 21 и представляет собой цилиндр с сечением в виде эксцентрично смещенной относительно оси OO1 окружности 22. Вал 21 установлен на подшипниках 23 и 24 в поворотных фланцах 4 и 5 и проходит вдоль оси передачи сквозь отверстие 25 в циклоидальном диске 12. Центральный вал 21 является входным валом редуктора и имеет элементы для связи с валом двигателя (не показаны). Водилом предварительной ступени являются поворотные фланцы 4 и 5, в которых установлены водила эксцентриковой ступени - эксцентриковые валы 9. Число сателлитов предварительной ступени не может быть меньше 3-х, так как в противном случае нарушается непрерывность и равномерность зацепления между зубом шестерни 20, представляющим собой эксцентрическую окружность 22, и циклоидальными зубьями 19 сателлитов 18. Поскольку шестерня 20 предварительной ступени имеет только один зуб, то передаточное отношение в зацеплении шестерня 20 - сателлит 18 определяется числом зубьев сателлита 18. Передаточное отношение зацепления на фиг.2 составляет 10 и может быть еще увеличено, в то время как для эвольвентного зацепления даже при разнесенных в две плоскости сателлитах оно составляет величину порядка 3.

Для увеличения передаточного отношения необходимо уменьшить размеры шестерни 20 с одновременным увеличением числа зубьев сателлитов 18. При этом уменьшится допустимая нагрузка на шестерню 20. Если это не допустимо, то можно увеличить размеры сателлитов 18 до максимальной величины, определяемой диаметром колеса внутреннего зацепления. При этом сателлиты начнут перекрывать друг друга. Для устранения этого эффекта сателлиты достаточно разнести вдоль оси в параллельные плоскости, и тогда размер сателлитов будет для данных габаритов максимальный. В этом случае шестерня 20 будет зацепляться с каждым из сателлитов 18 разными участками вдоль ее оси.

На фиг.3 и 4 показано решение с дополнительными сателлитами предварительной ступени, разнесенными вдоль оси и расположенными в параллельной плоскости. Шесть сателлитов 18 образуют две группы из трех сателлитов (основные сателлиты 18b и дополнительные 18а на фиг.4). Плоскость основных сателлитов 18b расположена ближе к поворотному фланцу 5, а сателлиты 18а размещены дальше от этого фланца вдоль оси OO1 внутрь редуктора. Дополнительные сателлиты 18а выполнены заодно целое с эксцентричными втулками 26 и посажены на перемычках 6 между поворотными фланцами 4 и 5 с помощью подшипников 27. Т.е. сателлиты 18а используют перемычки 6 в качестве осей. Эксцентричные втулки 26 выполняют ту же функцию, что и эксцентриковые валы 9 сателлитов 18b. Для этого они с помощью подшипников 28 посажены в отверстиях 17 циклоидального диска 12. Сателлиты обеих групп взаимодействуют с одной шестерней 20 на разных участках вдоль оси. Остальные обозначения на фиг.3 и 4 те же, что и на фиг.1 и 2.

Число сателлитов в группе может быть равно двум или трем, в зависимости от того, сколько сателлитов в группе не будут пересекаться друг с другом. Так шесть сателлитов в редукторе на фиг.4 можно было бы объединить в три группы по два сателлита и разместить эти группы в трех параллельных плоскостях. Это позволило бы увеличить размер сателлитов, а следовательно, и передаточное число при тех же радиальных габаритах редуктора.

В редукторе на фиг.3 и 4 сателлиты 18а и 186 предварительного редуктора зацепляются с одним и тем же венцом шестерни 20 на различных по его длине участках S и Т. Как видно из фиг.4, рабочие участки шестерни 20 для сателлитов обоих рядов находятся близко друг к другу в угловом положении. Следовательно, на шестерню 20 действуют значительные радиальные нагрузки.

Для более равномерного распределения нагрузки в последней конструкции шестерню 20 целесообразно выполнить двухвенцовой с венцами 29 и 30, как это показано на фиг.5 и 6. Венцы 29 и 30 имеют форму эксцентрично смещенных в противоположные стороны окружностей. Венец 29 взаимодействует с сателлитами 18b, лежащими в одной плоскости, а венец 30 взаимодействует с сателлитами 18а в другой плоскости. При этом по сравнению с фиг.4 наиболее нагруженные рабочие участки по длине шестерни лежат на ее диаметрально противоположных сторонах (точки N и L на фиг.6), что уравновешивает радиальные нагрузки.

Редуктор, изображенный на фиг.7 и 8, имеет три двухвенцовых сателлита и двухвенцовую шестерню предварительной ступени. Венцы 31 и 32 сателлитов повернуты друг относительно друга на угол, равный половине углового шага (угловой шаг /число венцов). Венцы 29 и 30 шестерни 20 представляют собой эксцентрические окружности, повернутые друг относительно друга на 180 градусов. (Угловой шаг для однозубой шестерни составляет 360 градусов). Венец 29 шестерни находится в зацеплении с венцами 31, лежащими с ними в одной плоскости, а венец 30 зацепляется с венцами 32 сателлитов. Циклоидальное колесо 12 зацепляется с колесом внутреннего зацепления, зубья которого образованы роликами 15. В отличие от предыдущих конструкций здесь ролики 15 свободно лежат в выемках 33 на внутренней поверхности цилиндрического корпуса 1.

Конструктивно эксцентриковый редуктор на всех фигурах оформлен как самостоятельный модуль. При таком модульном исполнении любое из вращающихся друг относительно друга звеньев: поворотные фланцы 4 и 5, центральный вал 21 и цилиндрический корпус 1, могут служить ведущим, ведомым и опорным звеном. Это обеспечивается соответствующей посадкой модуля относительно валов внешних механизмов и неподвижного корпуса. В зависимости от выбора звеньев устройство будет работать как редуктор с разными передаточными отношениями или как мультипликатор.

Рассмотрим работу устройства на фиг.1 и 2 в режиме редуктора. Ведущим звеном является центральный вал 21, в качестве опорного звена выберем цилиндрический корпус, а ведомым тихоходным звеном будут поворотные фланцы 4 и 5. При вращении вала 21 начинает вращаться однозубая шестерня 20 предварительной планетарной ступени. Ее вращение вызывает вращение сателлитов 18, вместе с которыми вращаются связанные с ними эксцентричные участки 10 валов 9. Вращение эксцентриков 10 обеспечивает планетарное движение циклоидального диска 12. Зацепляясь с неподвижным колесом внутреннего зацепления, образованным роликами 15 и цилиндрическим корпусом 1, циклоидальный диск начинает обкатываться по этому колесу, поворачиваясь вокруг собственной подвижной оси. Этот поворот эксцентриковыми валами 9 передается к поворотным фланцам 4 и 5. Общее передаточное отношение редуктора определяется собственным отношением эксцентрикового редуктора CYCLO и передаточным отношением предварительной ступени.

В целом работа предлагаемого редуктора отличается от работы прототипа только иным зацеплением в планетарной передаче предварительной ступени. Поэтому рассмотрим работу зацепления в предварительной ступени более подробно. При вращении шестерни 20 по стрелке, эксцентрическая окружность 22 поочередно вступает в силовой контакт с циклоидальными зубьями 19 сателлитов 18. В положении, изображенном на фиг.2, шестерня находится в силовом контакте с левым сателлитом и вступает в контакт с верхним сателлитом. Эти сателлиты синхронно поворачиваются вокруг своих осей. Вместе с ними поворачивается и правый сателлит, так как все сателлиты связаны через валы 9 с эксцентриками 10 и циклоидальный диск 12. Фланцы 4 и 5 с валами 9 являются для предварительной ступени водилом. Поворот сателлитов 18 вызывает поворот жестко связанных с ними эксцентриков 10. Передаточное отношение в зацеплении шестерня 20 сателлит 18 при остановленном водиле, как и в прототипе, определяется отношением числа зубьев сателлита к числу зубьев шестерни. Для однозубой шестерни это отношение при прочих равных условиях максимально (для сведения: минимально возможное число зубьев шестерни эвольвентного зацепления составляет 6-10).

В предварительной ступени редуктора на фиг.3 и 4 шестерня 20 находится в силовом контакте с одним или двумя сателлитами 18 в каждом ряду (группе) сателлитов с небольшим угловым сдвигом между группами. Т.е. одновременно в контакте с шестерней 20 находится от двух до четырех сателлитов 18, что увеличивает нагрузочную способность передачи при прочих равных условиях. Соответственно и планетарное движение циклоидального диска 12 обеспечивается синхронным вращением как эксцентриковых валов 9 с эксцентричными участками 10, так и эксцентриковых втулок 26. Передаточное отношение у этой передачи такое же, как и у предыдущей.

В редукторе на фиг.5 и 6 два венца 29 и 30 шестерни 20 повернуты друг относительно друга на 180 градусов. Каждый из венцов зацепляется с одним рядом сателлитов 18а или 18b, и точки контакта, в отличие от предыдущего случая, лежат на диаметрально противоположных сторонах шестерни 20. В результате значительно уменьшены радиальные нагрузки шестерни 20. В остальном работа этого механизма не отличается от предыдущих.

В зацеплениях предварительной ступени передачи на фиг.7 и 8 участвуют составная шестерня 20 и три составных сателлита 18. Благодаря этому при том же числе зацеплений она имеет в два раза меньшее число эксцентриковых валов, чем две предыдущее конструкции.

На всех фигурах для простоты приведен редуктор только с одним циклоидальным диском 12. В то же время на практике чаще всего применяются редукторы с двумя или тремя циклоидальными дисками. Увеличение числа циклоидальных дисков не влияет на принцип работы предварительной ступени, поэтому предлагаемое изобретение в равной мере распространяется и на редукторы с несколькими циклоидальными дисками с тем же техническим результатом.

Таким образом, предлагаемое усовершенствование редуктора типа CYCLO позволяет с минимальными изменениями в конструкции и, не изменяя габаритов, значительно повысить передаточное отношение редуктора либо за счет повышения передаточного отношения предварительной ступени уменьшить передаточное отношение основной ступени, что повышает точность редуктора и максимальный крутящий момент.

1. Эксцентриковый циклоидальный редуктор, содержащий цилиндрический корпус с установленными в нем на подшипниках поворотными фланцами, в которых по окружности на подшипниках установлены валы с эксцентричными участками, на которых с помощью подшипников установлен, по меньшей мере, один циклоидальный диск, взаимодействующий с центральным колесом внутреннего зацепления, зубья которого выполнены в виде роликов, свободно посаженных в гнездах на внутренней поверхности корпуса, поворотные фланцы связаны друг с другом перемычками, проходящими сквозь отверстия в циклоидальных дисках, на указанных эксцентриковых валах жестко посажены сателлиты предварительной планетарной ступени, шестерня которой связана с ведущим валом редуктора, отличающийся тем, что шестерня предварительной передачи выполнена однозубой с профилем в виде эксцентрично смещенной относительно оси передачи окружности, а сателлиты, число которых равно, по меньшей мере, трем, выполнены с циклоидальными зубьями.

2. Эксцентриковый планетарный редуктор по п.1, отличающийся тем, что шестерня и сателлиты предварительной ступени выполнены в виде составных колес, образованных из, по меньшей мере, двух венцов, повернутых относительно друг друга на угол, равный угловому шагу, деленному на число венцов составного колеса.

3. Эксцентриковый циклоидальный редуктор по п.1, отличающийся тем, что со сдвигом вдоль оси размещены дополнительные сателлиты предварительной ступени, которые посажены с помощью подшипников на перемычки между поворотными фланцами и выполнены с эксцентриковыми втулками, вставленными через подшипники в отверстия циклоидальных дисков.

4. Эксцентриковый планетарный редуктор по п.3, отличающийся тем, что шестерня предварительной ступени выполнена составной из, по меньшей мере, двух венцов, повернутых относительно друг друга на угол, равный 360/n градусов, где n число венцов составного колеса, каждый из венцов находится в зацеплении с группой сателлитов, расположенных в одной плоскости.

www.findpatent.ru

эксцентриковый редуктор - патент РФ 2025621

Использование: в машиностроении для передач. Сущность изобретения: эксцентриковый редуктор содержит ведущий вал с эксцентриками, ведомое колесо и ползуны, установленные на эксцентриках. Ползуны периодически приводят во вращение колеса с шаговым перемещением. 2 ил. Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во всех отраслях для снижения оборотов валов при высоком передаточном отношении. Известны редукторы (вариаторы), которые представляют рычаг-ползун, на конце которого поставлен эксцентрик, вращаемый ведущим валом, а на другом конце - муфта свободного хода, охватывающая ведомый вал [1], [2]. Известен редуктор, недостатком которого является сравнительная сложность устройства, быстрый износ заклинивающих деталей муфты, трудность реверсирования [3]. Это же свойственно редукторам [1], [2]. Целью изобретения является простота и надежность конструкции. Для этого редуктор снабжен осью, закрепленной на корпусе, а на одном конце ползуна выполнен сквозной паз для размещения в последнем оси или ведомого вала, а другой конец ползуна имеет поверхность, соответствующую поверхности колеса для взаимодействия с последней. На фиг. 1 изображен предложенный редуктор; на фиг. 2 - то же, вариант исполнения. Редуктор имеет ведущий вал 1, эксцентрики 2, ползуны 3 с продольными пазами 4 на концах, ось 5 и ведомый вал с колесом 7. На фиг. 1 в качестве оси использован конец ведомого вала; на фиг. 2 ось закреплена на корпусе редуктора. Большие радиусы эксцентриков на ведущем валу размещены под углом 180о. При вращении вала 1 эксцентрики поочередно поднимают и опускают ползуны, вводят их в зацепление с зубьями обода колеса и перемещают обод на величину, пропорциональную эксцентриситету. Передаточное число редуктора тем больше, чем дальше ведущий вал от ведомого. Если эксцентриковый узел вынести за пределы обода колеса, как на фиг. 2, то передаточное отношение повысится. Предложенное устройство имеет простую и более дешевую конструкцию по сравнению с известными зубчатыми червячными редукторами, а также меньшие габариты.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЭКСЦЕНТРИКОВЫЙ РЕДУКТОР, содержащий ползун, ведущий вал, закрепленный на последнем эксцентрик, установленный в ползуне с возможностью вращения, ведомый вал, закрепленное на последнем колесо, отличающийся тем, что редуктор снабжен осью, на одном конце ползуна выполнен сквозной паз для размещения в последнем или оси, или ведомого вала, а другой конец ползуна имеет поверхность, соответствующую поверхности колеса для взаимодействия с последней.

www.freepatent.ru

Эксцентриковый редуктор производителей и поставщиков - Китайская фабрика

Фланцы EO - это хорошо известная фабрика эксцентрикового редуктора, которая обладает высокой силой растяжения. Наши контролеры качества рассматривают этот эксцентриковый редуктор в соответствии с национальными и международными ограничениями качества. Мы поставляем лучшее качество эксцентрикового редуктора нашим уважаемым клиентам. Эксцентриковый редуктор обычно вводится в отсасывающие пятна с расходящимся насосом с определенной конечной целью, чтобы поощрять законный переход от более высокой ширины (низкая скорость потока, умеренное протирание) всасывающего трубопровода на всасывающий носик насоса.

Стандарт:

ANSI, ISO, JIS, DIN, BS, GB

Размер:

1/2 "до 24" (Бесшовные), 26 "-48" (сварные)

Толщина:

SCh30-SCh260

Тип:

Стык или бесшовный

материалы:

Углеродистая сталь (ASTM A234 WPB, WPC)

Низкотемпературная сталь (ASTM A420 WPL6, WPL3, WPL8, WPL9)

Сплавная сталь (ASTM A234 WP1, WP2, WP5 CL1, WP5 CL3, WP9 CL1, WP9 CL3, WP11 CL1, WP11 CL2, WP11 CL3, WP12 CL1, WP12 CL2, WP22 CL1, WP22 CL2, WP22 CL3, WPR, WP91, WP911 )

Нержавеющая сталь (ASTM A403 WP304, WP304L, WP310S, WP316, WP316L, WP321, WP347, WP348 и т. Д.)

Дуплекс из нержавеющей стали (ASTM A815 S31803, S32750, S32760, S32205)

Трубопроводная сталь (ASTM A860 WPHY42, WPHY46, WPHY52, WPHY60, WPHY65, WPHY70)

图纸 .jpg

 

Эксцентриковый редуктор Таблица размеров:

Размер

D1xD2 (мм)

Т (мм)

Л (дюйм)

2 "/ 1"

50.8x25.4

1,65

4

2 "/1.5"

50.8x38.1

1,65

2

2.5 "/1.5"

63.5x38.1

1,65

4

2.5 "/ 2"

63.5x50.8

1,65

2

3 "/ 2"

76.2x50.8

1,65

4

3 "/2.5"

76.2x63.5

1,65

2

4 "/2.5"

101.6x63.5

2,11

6

4 "/ 3"

101.6x76.2

2,11

4

 

图标 2.jpg

Производственный поток эксцентрикового редуктора

Упаковка для эксцентрикового редуктора в пучках, обернутых сильной стальной лентой, мореходной упаковке или в соответствии с требованиями клиентов.

Доставка эксцентрикового редуктора обычно составляет 15-30 дней после получения депозита T / T

图标 6.jpg

Вопрос: Вы торговая компания или производитель?

A: Мы - фабрики, и мы также торгуем

Вопрос: как долго вы получаете время доставки эксцентричных редукторов?

A: Если на складе есть эксцентриковые редукторы, обычно это занимает 5-10 дней. Если эксцентриковые редукторы отсутствуют на складе, они в течение 15-20 дней, в зависимости от количества.

В: Предоставляете ли вы образцы эксцентриковых редукторов? Это бесплатно или дополнительно?

Ответ: Да, мы можем бесплатно предоставить образец эксцентриковых редукторов, но мы не платим фрахт.

Q: Каковы ваши условия оплаты для эксцентриковых редукторов?

A: Оплата => Компенсация> = 1000USD, 30% T / T заранее, баланс перед пересылкой.

www.eoflanges.com