Работа оборудования невозможна без качественного привода, именно поэтому возникает потребность в разнообразных моторах. Один из них это планетарный мотор редуктор, сочетающий в себе сам двигатель и редуктор. Конечно, существует несколько видов планетарных моторов имеющих классификацию по используемому типу передач, однако наиболее популярным является сочетание электромотора с редуктором, имеющим зубчатый вид передачи. При этом передача энергии двигателя осуществляется контактным методом, то есть, за счёт сцепления зубчатых колёс.
В таком механизме, как планетарный мотор редуктор, простейшая зубчатая передача может состоять из 2 колёс, снабжённых зубьями для сцепления между собой. При наложении зубьев осуществляется передача энергии от ведущего колеса к ведомому приспособлению. Зубчатые колеса имеют своего рода классификацию, так большое носит наименование колесо, а малое, в свою очередь, шестерня.
Сам планетарный мотор редуктор получил свое название из-за возможности смещения зубчатых колес относительно геометрической оси, что придаёт им схожесть с планетами Солнечной системы. Также планетарные моторы имеют второе название сателлиты. Сами колеса устанавливаются в звенья передачи (водила), которые в свою очередь также вращаются относительно главной оси.
Главным условием работы такого устройства, как планетарный мотор редуктор, является неподвижное крепление одного из центральных колёс зубчатой передачи. При этом ведущим валом может быть как подвижный вал центрального колеса, так и водила. Если водила и все остальные оси будут подвижными, то передача полученная таким образом будет дифференциальной. При данной передаче 2 зубчатых колеса будут главными и одно вспомогательным элементом, причем все они могут носить функцию ведомых или ведущих, это зависит от задач, которые необходимо выполнить.
Среди планетарных моторов возможны и более сложные варианты редукторов. Они имеют более широкие функциональные возможности, так например они могут принимать большие передаточные отношения, при этом имея гораздо меньшие размеры, а соответственно и меньшее количество зубчатых колёс. Стоит заметить, что при этом эффективность планетарной передачи уменьшается, а соответственно снижается и КПД мотора. Так как нагрузки водила или центральных колес распределяется сразу на несколько сателлит (обычно от 3 до 6), то размер зубчатых колес может быть меньше, чем в обычной зубчатой передаче.
Согласно выше перечисленным факторам, можно выделить основные преимущества такого оборудования, как планетарный мотор редуктор, а именно малый вес и незначительные размеры. Сама возможность дифференциальных передач позволяет происходить разложению и сложению движения. Наиболее часто это используется в автотранспорте и в комплектации металлорежущего оборудования. Однако планетарные передачи весьма требовательны, для их изготовления используются только детали наилучшего качества, а сам процесс сборки весьма сложен и трудоёмкий.
Компактность такого приспособления, как планетарный мотор редуктор, обеспеченна тем, что сразу несколько колёс имеют постоянное зацепление, что также приводит к высокой их сбалансированности. Стоит отметить, что такого рода моторы склонны к значительному нагреву, поэтому необходимо проводить расчёты на тепловую мощность. При правильно проведенных вычислениях, для определения необходимой мощности устройства, планетарный мотор редуктор обеспечит техническое оснащение бесперебойным функционированием на протяжении длительного периода.
promplace.ru
Двигатель предназначен для использования в машиностроении и на транспорте. В корпусе двигателя на скользящих опорах установлен вал отбора мощности с жестко закрепленной на нем ступицей-водилом, служащей водилом одиннадцати блоков сателлитов, установленных на шести сквозных осях. Все неподвижное и подвижные колеса с внутренними зубьями и все ведущие и вспомогательные сателлиты с наружными зубьями выполнены с зацеплением Новикова. К напорному невращающемуся колесу прикреплен рычаг. Изобретение обеспечивает повышение КПД и предотвращает загрязнение окружающей среды. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано на всех видах транспорта, строительной и сельскохозяйственной технике, на стационарных агрегатах, в замен двигателей внутреннего сгорания и других тепловых источников энергии.
Известны планетарные зубчатые передачи, включающие в себя зубчатые колеса с перемещающимися осями (М.П.Новикова Детали машин. М.: Высшая школа, 1976, с. 219 и 220, рис. 10 - 40а). Передача состоит из центрального колеса A с внутренними зубьями, центрального колеса p с внутренними зубьями и водила н, на котором укреплены оси сателлитов д. Сателлиты вращаются вокруг своих осей и вместе с осью вокруг центрального колеса, т.е. совершают движение, и подобное движению планет. При неподвижном колесе в /рис. 10 - 40 д/ движение может передаваться от a к н или от н к a при неподвижном водиле /рис. 10-40 в/ от a к в или от в к a. При всех свободных звеньях одно движение можно раскладывать на два или соединять в одно. Например: от д к a и от a к в к н и т.д. В этом случае передачу называют дифференциальной. Широкие кинематические возможности планетарной передачи являются одним из основных ее достоинств и позволяют использовать передачу как редуктор с постоянным передаточным отношением: как коробку скоростей, передаточное отношение в которой изменяется путем поочередного торможения различных звеньев как дифференциальный механизм. Вторым достоинством планетарной передачи является компактность и малая масса. Из известных планетарных редукторов наиболее близким по технической сущности является редуктор, описанный в книге С.Н.Кожевникова, Н.Ш.Есипенко, Н. М.Роскина Механизмы. М.: Машиностроение, 1976, рис. 3 на с. 126 и на с. 204, описание к рис. на с. 203. На двух эксцентриках ведущего вала 1 вращаются два одинаковые сателлита 2 и 3, находящиеся в зацеплении с подвижным колесом 4 внутреннего зацепления. Вращения ведущего вала 6 передается через пальцы 5, которые установлены на диске и входят в отверстия сателлитов. Передаточное отношение редукторов определяется по формуле И = Z/Z2-Z1, где Z1 - число зубьев сателлита Z2 - число зубьев колеса с внутренним зацеплением. На рис. 3, 128,a, дана схема редуктора, а на рис. 128,б дана конструкция. Этот планетарный редуктор по своей конструкции может обеспечить передачу вращения с постоянным передаточным отношением транспортному средству, механизму, станку и т.д., получая энергию от другого источника, например двигателя внутреннего сгорания, электродвигателя и т.д. Целью настоящего изобретения является, создание принципиально нового планетарного механизма, т.е. двигателя, способного работать от преобразования статического давления во вращательное движение без потребления горючих материалов, которые будут использованы для других отраслей народного хозяйства. Будучи экологически чистым, планетарный двигатель сможет заменить энергию на электростанциях, которая не оправдала себя в экологическом отношении. Указанная цель достигается тем, что вместо ведущего вала с двумя эксцентриками и двумя одинаковыми сателлитами, а так же ведущего вала с диском и пальцами, известного редуктора вставлен на двух скользящих опорах корпуса один вал отбора мощности с жестко закрепленной на нем ступицей, которая является водилом одиннадцати жестко скрепленных блоков сателлитов с точечным зацеплением М.Н.Новикова, имеющие одинаковые число наружных зубьев и установлены на жестких посадках на шести сквозных осях, размещенных на скользящих посадках ступицы-водила. В корпусе двигателя с двух его сторон установлены на жестких посадках по одному центральному колесу с точечным зацеплением Новикова, выпуклыми зубьями и дополюсным зацеплением с одинаковым числом внутренних зубьев, а между ними на скользящих посадках, установлены десять пар подвижных колес с внутренними зубьями и точечным зацеплением Новикова, каждая пара колес жестко скреплена и имеет одинаковое число зубьев между собой, с разницей на 2-3 и т. д. зуба в каждой паре, десять колес имеют вогнутые зубья и заполюсные зацепления и десять колес имеют выпуклые зубья и дополнительные зацепления и одно напорное свободно вставленное в середине корпуса колесо с внутренними зубьями, точечным зацеплением Новикова, вогнутыми зубьями и заполюсным зацеплением, имеет одинаковое число зубьев с центральными колесами (с каждым из них) (В.А.Дмитриев Детали машин. Л.: Судостроение, 1970, с. 347 читать 44 строку 12 до строки 20, смотреть рис. 131,б, а на с. 348, читать до строки 15 и смотреть рис. 132). На радиальной поверхности обода напорного колеса, жестко закреплен рычаг, принимающий на себя, при работе двигателя первое статическое давление. Два ведущих сателлита из двойных блоков с точечным зацеплением Новикова, вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением, зацепляются с двумя боковыми центральными колесами, а для ведущих сателлита из этих блоков с наполовину большими начальными окружностями, точечным зацеплением Новикова, выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением с двумя подвижными колесами, имеющие на 20 - 30 и т.д. зубьев меньше относительно центральных колес /каждого из них/. Восемь вспомогательных сателлитов из двойных блоков с точечными зацеплением Новикова, вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением, зацепляются с восьмью подвижными колесами, имеющие выпуклые зубья, и также дополюсное зацепление, а восемь вспомогательных сателлитов из этих двойных блоков с точечным зацеплением Новикова, выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением, зацепляются с восемью неподвижными колесами, имеющие вогнутые зубья и заполюсное зацепление, имеют модули на 0,1 мм и т.д. меньше своих пар, соответственно будут меньше и начальные окружности и зацепляющиеся с ними вспомогательные сателлиты и два сателлита из тройного вспомогательного блока, с точечным зацеплением Новикова, вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением, зацепляются с остальными двумя подвижными колесами и средний сателлит из тройного блока с точечным зацеплением Новикова, выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением, зацепляется с напорным колесом, имеющим вогнутые зубья и заполюсное зацепление и одинаковое число внутренних зубьев с центральными колесами /каждого из них/. На фиг. 1 изображен общий вид двигателя в разрезе, а в дополнение на ступице-водиле, на правой и левой половине показаны четыре сечения вспомогательных блоков сателлитов, сечения вспомогательных блоков сателлитов, сечение которых ДД и ЕЕ показаны на фиг. 2 и 3. На фиг. 2 и 3 показана расстановка блоков сателлитов, на правой и левой сторонах ступицы-водила и сечения четырех блоков сателлитов по ДД и ЕЕ, на правой половине ступицы-водила. На фиг. 4 показаны малые плечи Л и Л, между вогнутыми зубьями и заполюсным зацеплением в напорном колесе и вогнутыми зубьями с дополюсным зацеплением в крайних вспомогательных сателлитах тройного блока и между выпуклыми зубьями с дополнительным зацеплением подвижного колеса и вогнутыми зубьями с дополнительным зацеплением крайнего левого сателлита тройного блока. Двигатель-19 имеет /фиг. 1-3/ корпус 1, в котором вставлено на жесткой посадке с левой стороны центральное колесо 2 с внутренними зубьями и точечным зацеплением Новикова, имеющие выпуклые зубья и дополюсное зацепление; вставлено на жесткой посадке с правой стороны центральное колесо 2'' с точечным зацеплением Новикова, выпуклыми внутренними зубьями и дополюсным зацеплением, имеющие одинаковое число зубьев с центральным колесом 2; вставлены на скользящей посадке с левой стороны, жестко скреплены два подвижных колеса 3 и 4 с одинаковым числом внутренних зубьев и точечным зацеплением Новикова, имеющие каждое колесо на 20-30 и т.д. зубьев меньше, чем в центральном колесе 2, одного из них колесо 3 с вогнутыми зубьями и заполнюсным зацеплением, другое колесо 4 с выпуклыми зубьями и дополюсным зацеплением; вставлены на скользящей посадке с правой стороны, жестко скреплены два подвижных колеса 3'' и 4'' с одинаковым числом внутренних зубьев и точечным зацеплением Новикова, имеющие каждое колесо на 20 - 30 и т.д. зубьев меньше, чем в центральном колесе 2'' одно из них колесо 3'' с вогнутыми зубьями и заполюсным зацеплением, другое колесо 4'' с выпуклыми зубьями и дополюсным зацеплением вставлены на скользящей посадке с левой стороны, жестко скреплены два подвижных колеса 5 и 6 с одинаковым числом внутренних зубьев и точечным зацеплением Новикова, имеющие каждое колесо на 2-3 и т.д. зубьев больше, чем в подвижном колесе 4, одно из них колесо 5 с вогнутыми зубьями и заполюсным зацеплением, другое колесо 6 с выпуклыми зубьями и дополюсным зацеплением; вставлены на скользящей посадке с правой стороны, жестко скреплены два подвижных колеса 5'' и 6'' с одинаковым числом внутренних зубьев и зацеплением Новикова, имеющие каждое колесо на 2-3 зубьев больше, чем в подвижном колесе 4'', одно из них колесо 5'' с вогнутыми зубьями и заполюсным зацеплением; другое колесо 6'' с выпуклыми зубьями и дополюсным зацеплением вставлен на скользящей посадке с левой стороны жестко скреплены два подвижных колеса 7 и 8 с одинаковым числом внутренних зубьев и точечным зацеплением Новикова, имеющие каждое колесо на 3-4 и т.д. зуба больше, чем в подвижном колесе 6, одно из них колесо 7 с вогнутыми зубьями и заполюсным зацеплением, другое колесо 8 с выпуклыми зубьями и дополюсным зацеплением вставлены на скользящей посадке с правой стороны, жестко закреплены два подвижных колеса 7'' и 8'' с одинаковым числом внутренних зубьев и зацеплением Новикова, имеющие каждое колесо на 3-4 и т.д. зубьев больше, чем в подвижном колесе 6'', одно из них колесо 7'' с вогнутыми зубьями и заполюсным зацеплением, другое колесо 8'' с выпуклыми зубьями и дополюсным зацеплением; вставлены на скользящей посадке с левой стороны, жестко скреплены два подвижных колеса 9 и 10 с одинаковым числом внутренних зубьев и точечным зацеплением Новикова, имеющие каждое колесо на 4-5 и т.д. зубьев больше, чем в колесе 8, одно из них колесо 9 с вогнутыми зубьями и заполюсным зацеплением, другое колесо 10 с выпуклыми зубьями и дополюсным зацеплением; вставлены на скользящей посадке с правой стороны, жестко скреплены два подвижных колеса 9'' и 10'' с одинаковым числом внутренних зубьев и зацеплением Новикова, имеющие каждое колесо на 4 - 5 зубьев и т.д. больше, чем в подвижном колесе 8'', одно из них колесо 9'' с вогнутыми зубьями и заполюсным зацеплением, другое колесо 10'' с выпуклыми зубьями и дополюсным зацеплением; вставлены на скользящей посадке с левой стороны, жестко скреплены два подвижных колеса 11 и 12 с одинаковым числом внутренних зубьев и точечным зацеплением Новикова, имеющие каждое колесо на 5-6 и т.д. зубьев больше, чем в подвижном колесе 10, одно из них колесо 11 с вогнутыми зубьями и заполюсным зацеплением, другое колесо 12 с выпуклыми зубьями и дополюсным зацеплением; вставлены на скользящей посадке с правой стороны, жестко скреплены два подвижных колеса 11'' и 12'' с одинаковым числом внутренних зубьев и зацеплением Новикова, имеющие каждое колесо на 5 - 6 зуба и т.д. больше, чем в подвижном колесе 10'', одно из них колесо 11'' с вогнутыми зубьями и заполлюсным зацеплением, другое колесо 12'' с выпуклыми зубьями и дополюсным зацеплением; вставлено свободно в середине корпуса напорное колесо 13 с точечным зацеплением Новикова, имеющие на 6 - 7 и т.д. зубьев больше, чем в подвижном колесе 12 и одинаковое число зубьев с центральным колесом 12, на ободе которого жестко закреплен рычаг 14. Вал отбора мощности-15 /фиг. 1-3/ вставлен на двух скользящих опорах в корпусе 1 с жестко закрепленной на нем ступицы-водила 16, сквозная ось 17, сквозная ось 18, сквозная ось 19, сквозная ось 20, сквозная ось 21, и сквозная ось 22, размещены на скользящих посадках в ступице-водиле 16; блок ведущих сателлитов 23 и 24 жестко надет на сквозную ось 17, а ведущий сателлит 23 с вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением, зацепляется с левым центральным колесом 2, а ведущий сателлит 24, с выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением, имеет начальную окружность в два раза больше сателлита 23, жестко скреплен с ним и зацепляется с подвижным колесом 3 (см. книгу В.А. Дмитриева, с. 349, строка пятая по десятую /рис. 131,б на с. 348/. Блок ведущих сателлитов 23'' и 24'' жестко надет на сквозную ось 17, а ведущий сателлит 23'' с вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением зацепляется с правым центральным колесом 2'', а ведущий сателлит 24'' с выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением имеет начальную окружность в два раза больше сателлита 23'', жестко скреплен с ним и зацепляется с подвижным колесом 3''; блок вспомогательных сателлитов 25 и 26 жестко надет на сквозную ось 18, а вспомогательный сателлит 25 с вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением зацепляется с подвижным колесом 4, а вспомогательный сателлит 26 с выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением имеет делительную окружность модуль на 0,1 мм и т.д. меньше, чем сателлит 25 скреплен с ним и зацепляется с подвижным колесом 5; блок вспомогательных сателлитов 25'' и 26'' жестко надет на сквозную ось 18, а вспомогательный сателлит 25'' с вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением зацепляется с подвижным колесом 4'', а вспомогательный сателлит 26'' с выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением имеет начальную окружность с модулем на 0,1 мм и т.д. меньше, чем сателлит 25'', жестко скреплен с ним и зацепляется с подвижным колесом 5''; блок вспомогательных сателлитов 27 и 28 жестко надет на сквозную ось 19, а вспомогательный сателлит 27 с вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением зацепляется с подвижным колесом 6, а вспомогательный сателлит 28 с выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением имеет начальную окружность с модулем на 0,1 мм и т.д. меньше, чем сателлит 27, жестко скруглен с ним и зацепляется с подвижным колесом 7; блок вспомогательных сателлитов 27'' и 28'' жестко надет на сквозную ось 19, а вспомогательный сателлит 27'' с вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением зацепляется с подвижным колесом 6'', а вспомогательный сателлит 28'' с выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением имеет начальную окружность с модулем на 0,1 мм и т.д. меньше, чем сателлит 27'' жестко скреплен с ними и зацепляется с подвижным колесом 7''; блок вспомогательных сателлитов 29 и 30 жестко надет на сквозную ось 20, а вспомогательный сателлит 29 с вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением зацепляется с подвижным колесом 8, а вспомогательный сателлит 30 с выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением имеет начальную окружность с модулем на 0,1 мм и т.д. меньше, чем сателлит 29 жестко скреплен с ним и зацепляется с подвижным колесом 9; блок вспомогательных сателлитов 29'' и 30'' жестко надет на сквозную ось 20, а вспомогательный сателлит 29'' с вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением зацепляется с подвижным колесом 8'', а вспомогательный сателлит 30'' с выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением имеет начальную окружность с модулем на 0,1 мм и т.д. меньшем, чем сателлит 29'' жестко скреплен с ним и зацепляется с подвижным колесом 9''; блок вспомогательных сателлитов 31 и 32 жестко надет на сквозную ось 21, а вспомогательный сателлит 31 с вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением зацепляется с подвижным колесом 10, а вспомогательный сателлит 32 с выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением имеет начальную окружность с модулем на 0,1 мм и т.д. меньше, чем сателлит 31 жестко скреплен с ним и зацепляется с подвижным колесом 11; блок вспомогательных сателлитов 31'' и 32'' жестко надет на сквозную ось 21, а вспомогательный сателлит 31'' с вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением зацепляется с подвижным колесом 10'', а вспомогательный сателлит 32'' с выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением имеет начальную окружность с модулем на 0,1 мм и т.д. меньше, чем сателлит 31'' жестко скреплен с ним и зацепляется с подвижным колесом 11''. Блок вспомогательных сателлитов 33 и 34 и 33'' /фиг. 1-2/ жестко надет на сквозную ось 22, а вспомогательный сателлит 33 с вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением зацепляется с подвижным колесом 12, а вспомогательный сателлит 33'' с вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением зацепляется с подвижным колесом 12'', а вспомогательный сателлит 34 с выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением, имеет начальную окружность с модулем на 0,1 мм и т. д. меньше, чем сателлит 33 и 33'' (каждого из них), жестко скреплен с ними и зацепляется с напорным колесом 13, имеющее одинаковое число зубьев с центральными колесами 2 и 2'' (каждого из них). Вращение вала отбора мощности - 15 /фиг. 1-3/, со ступицей-водилом 16 и всеми одиннадцатью блоками сателлитов, будет по часовой стрелке, а вращение всех блоков сателлитов, зацепляющихся с центральными подвижными и напорными зубчатыми колесами, будет против часовой стрелки относительно своих осей. Как работает Планетарный двигатель-19 При непрерывном статическом давлении на рычаг 14 /фиг. 1-2/ возникшие окружные усилия в напорном колесе 13 передаются через его вогнутые внутренние зубья с заполюсным зацеплением на выпуклые зубья вспомогательному сателлиту 34, имеющий так же заполюсные зацепления, а возникшие в нем окружные усилия передаются через вогнутые зубья сателлитов 33 и 33'' с дополюсным зацеплением на выпуклые внутренние зубья подвижным колесам 12 и 12'', имеющие так же дополюсные зацепления, усилия которых, в свою очередь, передаются подвижным колесам 11 и 11", имеющие вогнутые зубья и заполюсные зацепления, от которых усилия продолжают передаваться, по всем зацепляющимся сателлитам и подвижным колесам до ведущих сателлитов 24 и 24''. Находясь в блоках с ведущими сателлитами 23 и 23'' /фиг. 1-3/ на левой и правой стороне корпуса 1, сателлиты 24 и 24'', имея на половину большие начальные окружности (средние плечи Л1 и Л'') передают окружные усилия на радиусы (большие плечи Л2 и Л''2), где не встречая никаких сопротивлений от всех вспомогательных сателлитов, кроме скольжений зубьями сателлитов и подвижных колес, совершаются окружные усилия вокруг центральной оси ступицы-водила-16 с валом отбора мощности 15 и вырабатываются стабильные вращающиеся моменты с высоким коэффициентом полезного действия. Обороты и мощность двигателя будут зависеть от непрерывного статического давления на рычаг 14. При работе двигателя-19 за один оборот вала отбора мощности-15 /фиг. 1-3/ со ступицей-водилом 16 и всеми блоками сателлитов, подвижные зубчатые колеса 3 и 4 с левой стороны корпуса 1 и 3'' и 4'' с правой стороны корпуса, имеющие каждая пара колес на 20-30 зубьев меньше, чем в центральных колесах 2 и 2'' (каждого из них) провернутся одновременно против часовой стрелки на имеющие у них меньшие числа зубьев, а подвижные колеса 5 и 6 и 5'' и 6'', имея на 2-3 и т.д. зубьев больше (каждая пара колес), чем колеса 3 и 4 и 3'' и 4'', вращаясь против часовой стрелки, отстанут от них на имеющее большие числа зубьев, а подвижные колеса 7 и 8 и 7'' и 8'', имея на 3-4 и т.д. зубьев больше (каждая пара колес), чем колеса 5 и 6 и 5'' и 6'', вращаясь против часовой стрелки, отстанут от них на имеющие большие числа зубьев, а подвижные колеса 9 и 10 и 9'' и 10'', имея на 4-5 и т.д. зубьев больше (каждая пара колес), чем колеса 7 и 8 и 7'' и 8'', вращаясь против часовой стрелки, отстанут от них на имеющие большие число зубьев, а подвижные колеса 11 и 12 и 11'' и 12'', имея на 5 - 6 и т.д. зубьев больше (каждая пара колес), чем колеса 9 и 10 и 9'' и 10'', вращаясь против часовой стрелки, отстанут от них на имеющие большие число зубьев, а напорное колесо 13 имеет на 6 - 7 и т.д. зубьев больше, чем в подвижных колесах 11 и 12 и 11'' и 12'' (каждой пары из них) и одинаковое число зубьев с центральными колесами 2 и 2'', передавая усилия своими вогнутыми зубьями выпуклым зубьям с заполюсным зацеплением среднему вспомогательному сателлиту 34, будет стоять на месте. Одним из возможных вариантов как опытный образец /фиг. 1-3/ планетарный двигатель-19 может быть изготовлен по приведенной таблице на странице 9 размерам зубчатых колес и сателлитов с точечным зацеплением Новикова (А.В. Дмитриев Детали машин. Л. : Судостроение, 1970, с. 347, 44, читать от строки шестой до строки двадцатой смотреть (рис. 131,а) и (131,б) на с. 348 ) и т.д. Центральные неподвижные и подвижные колеса с внутренними зубьями: Цен.кол. 2 и 2'' по 60 вып.зуб. и доп.зац. М-3, дно, или пол. р = 180 мм - к под.кол. 3 и 3'', по 40 вог.зуб. и зап.зац. М-5, дно, или пол.р=200 мм + к под.кол. 4 и 4'', по 40 вып.зуб. и доп.зац. М-5, дно, или пол.р = 200 мм - к под.кол. 5 и 5'', по 44 вог.зуб. и зап.зац. М-4,43, дно, или пол.р = 195 мм + к под.кол. 6 и 6'', с чис.по 44 вып.зуб. и доп.зац. М-4,548 дно, или пол.р = 200 - к под.кол. 7 и 7'', с чис.по 48 вог.зуб. и зап.зац. М-4,043, дно, или пол. р = 194 мм + к под.кол. 8 и 8'', с чис.по 48 вып.зуб. и доп.зац. М-4,233, дно, или пол. р = 203 - к под.кол. 9 и 9'', с чис.по 52 вог.зуб. и зап.зац. М-3,8 дно, или пол.р = 197 мм + к под.кол. 10 и 10'', с чис.по 52 вып.зуб. и доп.зац. М-3,75 дно, или пол. р = 195 мм - к под.кол. 11 и 11'' с чис.по 56 вог.зуб. и зап.зац.М-3,5,дно, или пол.р = 188 мм + к под.кол. 12 и 12'' с чис.по 56 вып.зуб. и доп.зац.М-3,5,дно, или пол.р = 196 мм - к напор. кол. 13 с чис.60 вог.зуб. и зап.зац.М-3,175,дно, или пол.р = 190 мм + к Ведущие и вспомогательные блоки сателлитов с наружными зубьями: вед. сат. 23 и 23'', c чис.по 10 зуб. и доп.зац.М-3,дно, или пол.р = 30 мм - к вед. сат. 24 и 24'', c чис.по 10 зуб. и зап.зац.М-5,дно, или пол.р = 50 мм + к вед. сат. 25 и 25'', c чис.по 10 вог.зуб. и доп.зац.М-5,дно, или пол.р = 50 мм - к вед. сат. 26 и 26'', c чис.по 10 вып.зуб. и зап.зац.М-4,дно, или пол.р = 44,3 мм - к всп. сат. 27 и 27'', c чис.по 10 вог.зуб. и доп.зац.М-4,548, дно, или пол.р = 40,48 мм - к всп.сат. 28 и 28'', c чис.по 10 вып.зуб. и зап.зац.М-4,043,дно, или пол. р = 40,43 мм + к всп.сат. 29 и 29'', c чис.по 10 вог.зуб. и доп.зац.М-4,223,дно, или пол. р = 42,33 мм - к всп. сат. 30 и 30'', c чис.по 10 вып.зуб. и зап.зац.М-3,0,дно, или пол.р = 38 мм + к всп.сат. 31 и 31'', c чис.по 10 вог.зуб. и доп.зац.М-3,75,дно, или пол.р = 37,5 мм - к всп.сат. 32 и 32'', c чис.по 10 вып.зуб. и зап.зац.М-3,37,дно, или пол.р = 33,7 мм + к всп. сат. 33 и 33'', c чис.по 10 вог.зуб. и доп.зац.М-3,5,дно, или пол.р = 35 мм - к всп. сат. 34 c чис. по 10 вып.зуб. и зап.зац.М-3,175,дно, или пол.р = 31,75 мм + к Пояснение к сокращенным названиям зубчатых колес и сателлитов: цен.кол. - неподвижные центральные зубчатые колеса; под.кол. - подвижные зубчатые колеса; вед.сат. - ведущий сателлит; вспомогательные сателлиты; напор.кол. - напорное зубчатое колесо; вог.зуб. - вогнутые зубья; выпуклые зубья - вып.зуб.; доп.зац - дополюсное зацепление; зап.зац - заполюсное зацепление; пол. р-полюс р по точечному зацеплению Новикова, равный начальной окружности; дно.- диаметр начальной окружности; м-модуль. Известно, что все сателлиты с наружными выпуклыми зубьями, а колеса с внутренними и вогнутыми зубьями будут с заполюсным зацеплением, а все сателлиты с наружными вогнутыми зубьями, а колеса с внутренними выпуклыми зубьями будут с дополюсным зацеплением, называемое еще смещением к, которое равно 0,7 Мп от полюса p (полюс p равен начальной окружности), тогда дополюсное плюс заполюсное зацепление будут равняться: 2к или 0,7 Мп + 0,7 Мп = 1,4 Мп, а при среднем модуле - 4, выбранном для изготовления вспомогательных сателлитов и подвижных колес двигателя-19 (опытного образца) 2к = 1,4 Мп
10=40 мм, а сателлит 30 с модулем 4 будет иметь диаметр начальной окружности, или полюс, p = 3,310= 33 мм, а разница между этими двумя сателлитами и будет 40-33=7 мм, а малые плечи Л и Л'' будут равны 7-4=3 мм, эта величина, т.е. - 3 мм, может быть увеличена за счет увеличения количества вспомогательных сателлитов и соответственно подвижных зубчатых колес с обоих сторон корпуса двигателя-19. Имея основные размеры зубчатых колес и сателлитов, подобранных для изготовления опытного образца двигателя-19 и размеры средних плеч л и л'', между радиусами ведущих сателлитов 23 и 24 и 23'' и 24" /фиг. 1-3/, равные по 7,5 мм + 2к = 7,5 + 4,5 = 12 мм, а также больших плечей Л2R или радиусов между центром вала отбора мощности-15 и сквозной осью 17, равной R = 0,85 мм, определим его эффективную мощность по формуле (207) (А.В.Бычков, М. О.Миров Техническая механика, ч. 1. М.: государственное издательство литература по строительству и архитектуре, 1957, с. 256, 259, 260, формула (207) N = Мп/716,2 л.с., где момент вращения - M = PR, окружное усилие P = 750 кг, а большое плечо Л2 между центром вала отбора мощности 15 /фиг. 1/ и сквозной осью 17, Л2 = 85 мм, а радиус R так же = Л2, тогда R = 0,85 мет, момент вращения M = P R = 750 0,85 = 637 кгм. Средние обороты двигателя n = 1000 об/мин, механический коэффициент полезного действия 
= 0,8. Допустимое напряжение изгиба зуба из хромоникелевой стали с термообработкой Pи = 750 кг/см2 - при 1000 об/мин. Взято из книги /Энциклопедический справочник "Машиностроение". М., т. 2, 1948, с. 262, таблица 16/. Тогда
Итак эффективная мощность двигателя-19, опытного образца N 
70 л.с.. А так же зубчатые колеса и сателлиты двигателя будут с точечным зацеплением Новикова, допускаемое напряжение изгиба может быть увеличено в два раза, тогда и его мощность может быть увеличена за счет увеличения статического давления на рычаг 14. Отметим, что для облегчения подбора нестандартных модулей для зубьев вспомогательных сателлитов и зубьев подвижных колес и напорного колеса, предварительных расчетов двигателя /опытного образца/, числа зубьев всех сателлитов записаны в два раза меньше технических норм /каждого сателлита/. Поэтому, для нормального точечного зацепления зубьев сателлитов с зубьями колес необходимо увеличить число зубьев сателлитов в двое /в каждом сателлите/, а для сохранения основных размеров двигателя /опытного образца/, модуля зубьев всех сателлитов и модули всех колес уменьшить так же в двое, а все элементарные размеры, связанные с дополюсным и заполюсным зацеплением при конструировании двигателя /опытного образца/, следует пересчитать вновь с уточнением предварительно подобранных не стандартных модулей. Все подвижные зубчатые колеса, ввиду небольшой радиальной нагрузки, могут быть установлены на особо легкой серии шариковых подшипниках, что обеспечит их боковую устойчивость. Все блоки сателлитов могут быть изготовлены заодно со сквозными осями, а их косые зубья нарезаны пальцевыми фрезами.Формула изобретения
1. Планетарный двигатель, содержащий корпус с двумя центральными неподвижными колесами с внутренними зубьями, десятью двойными жестко скрепленными подвижными колесами с внутренними зубьями, установленными внутри корпуса на скользящих посадках, одним напорным невращающимся колесом с внутренними зубьями, свободно вставленным по середине внутри корпуса, вал отбора мощности с жестко закрепленной ступицей-водилом вставлен в центре корпуса на двух скользящих опорах, вдоль водилы размещены на скользящих посадках шесть сквозных осей, на четырех осях жестко надеты по два двойных вспомогательных блока сателлитов с наружными зубьями, и на одной оси жестко надеты два двойных ведущих блока сателлитов с наружными зубьями и на одной оси жестко надет один тройной блок сателлитов, вспомогательный с наружными зубьями, все двойные ведущие и вспомогательные блоки сателлитов, а также тройной вспомогательный блок сателлитов будут иметь одинаковые числа зубьев между собой (между сателлитами), два ведущих сателлита из двойных блоков зацепляются наружными зубьями с внутренними зубьями двух неподвижных центральных колес, а два ведущих сателлита из этих двойных блоков с наполовину большими начальными окружностями зацепляются наружными зубьями с внутренними зубьями двух подвижных колес, а все вспомогательные сателлиты из двойных блоков зацепляются наружными зубьями с внутренними зубьями остальных подвижных колес и один сателлит из тройного вспомогательного блока зацепляется наружными зубьями с внутренними зубьями среднего напорного невращающегося колеса, отличающийся тем, что все неподвижные и подвижные колеса с внутренними зубьями и все ведущие и вспомогательные сателлиты с наружными зубьями будут с точечным зацеплением М. Л. Новикова, все сателлиты с наружными выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением зацепляются с колесами, имеющими внутренние вогнутые зубья и также заполюсное зацепление, все сателлиты с наружными вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением зацепляются с колесами, имеющими внутренние выпуклые зубья и также дополюсное зацепление, все вспомогательные сателлиты с наружными выпуклыми зубьями будут иметь увеличенные модули относительно своих пар на 0,1 - 2 и т.д. миллиметров будут увеличены и начальные окружности, а также и зацепляющиеся с ними подвижные колеса и напорное невращающееся колесо, между всеми зацепляющимися зубьями вспомогательных сателлитов и зубьями всех подвижных колес образуются малые плечи, в результате чего при работе двигателя не будет торможений вращения вспомогательных блоков сателлитов на правой и левой сторонах корпуса двигателя. 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что два боковых подвижных колеса, зацепляющиеся с двумя большими по диаметрам начальных окружностей ведущими сателлитами из двойных блоков, имеют примерно в полтора раза меньше внутренних зубьев относительно чисел зубьев в центральных неподвижных колесах (в каждом из них), а все остальные пары подвижных колес левой и правой сторон имеют относительно названных пар колес на 2 - 3 и т.д. больше зубьев в одной паре от другой в сторону напорного невращающегося колеса, которое имеет число зубьев, равное с числами зубьев в центральных неподвижных колесах (в каждом из них), при работе двигателя его вал отбора мощности со ступицей-водилом и всеми сквозными осями и блоками всех сателлитов будет иметь вращение по часовой стрелке, а все блоки сателлитов со сквозными осями будут иметь вращение против часовой стрелки относительно своих осей, все подвижные двойные колеса, зацепляясь внутренними зубьями с наружными зубьями, будут вращаться против часовой стрелки. 3. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что источником его энергии является статическое давление от корпуса двигателя на рычаг, который жестко скреплен с напорным невращающимся колесом, а возникающие в нем окружные усилия передаются через его внутренние вогнутые зубья с заполюсным зацеплением среднему вспомогательному сателлиту, имеющему выпуклые наружные зубья и также заполюсное зацепление, возникающие окружные усилия в зубьях среднего вспомогательного сателлита из тройного блока передаются своим парам с левой и правой сторон, имеющим наружные вогнутые зубья и дополюсные зацепления, от зубьев которых окружные усилия передаются на зацепляющиеся с ними зубья двух подвижных колес с левой и правой сторон, имеющих также дополюсные зацепления, и так по замкнутым зубчатым парам окружные усилия продолжают передаваться до зубьев ведущих сателлитов, которые имеют между своими парами средние плечи, принимающие на себя непрерывные окружные усилия, которые передаются через оси блоков ведущих сателлитов на большие плечи, т.е. радиусы между центром вала отбора мощности и осью блоков ведущих сателлитов, где с двух сторон внутри корпуса происходят стабильные вращающиеся моменты и вырабатывается мощность и обороты двигателя с высоким кпд.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4www.findpatent.ru
| Основные Продукции: | Двигателем Постоянного Тока, Мотор-редукторы, Редуктор, Микро Двигатели, Небольшой Двигатель Постоянного Тока |
ru.made-in-china.com
Мотор редуктор представляет собой электродвигатель и редуктор, которые соединены в единый агрегат. Это универсальный элемент электропривода, нашедший свое применение во многих областях промышленности. Применяются мотор редукторы в средствах автоматизации и системах управления, устройствах регулирования, автоматических и автоматизированных системах управления, следящих мини-приводах, средствах обработки и представления информации, специальных инструментах, медицинской технике.
| Основные виды мотор редукторов | |
| 1 | планетарные мотор редукторы (МП1, МПО-1М, МП2, МПО-2М, 3МП, МП3) |
| 2 | цилиндрическо-червячные и червячные |
| 3 | волновые мотор редукторы |
| 4 | спироидные мотор редукторы |
| 5 | редукторы специального назначения |
| 6 | цилиндрические мотор редукторы |
Планетарный редуктор имеет зубчатый тип передачи, с непосредственным контактом тел вращения. Такой тип функционирует на принципе планетарной трансмиссии способом вращения редуктора. В результате вращательных движений энергия от двигателей передается к рабочим машинам.
Планетарный редуктор имеет широкую область применения: в пищевой, легкой, текстильной, фармацевтической, нефтехимической, металлургической, горной и машиностроительной промышленности и водоподготовке.
Схема чертежа планетарного редуктора
В конструкцию простейшей зубчатой передачи входят два колес с зубьями, которые имеют перемещающиеся геометрические оси, при помощи зубьев они сцепляются меж собой. Маленькое зубчатое колесо передачи называют шестерней, а большое — колесом.
Зубчатые колеса движутся как планеты Солнечной системы, отсюда и получили свое название. Зубчатых колес, с которыми сцепляются сателлиты, называют центральными колесами. Оси сателлитов закрепляются в области передачи, под названием водилом, которое наподобие центрального колеса, вращается вокруг осевой или центральной геометрической оси передачи.
Из центральных колес планетарной передачи одно неподвижное. В качестве ведущего вала передачи выступает вал центрального подвижного колеса, а ведомым — вал водила. Если сделать подвижным в планетарной передаче водило и все зубчатые колеса, то такая передача будет называться дифференциалом или дифференциальной.
Планетарный редуктор дифференциальный
В дифференциале основные 2 звена являются ведущими, а третье — ведущее или ведомое. Существуют несколько разновидниестей планетарных редукторов, которые по сравнению с зубчатой простой передачей имеют такое достоинство, как возможность получения больших передаточных отношений, при малом числе зубчатых колес и маленьких габаритах передачи. Однако очень большое передаточное отношение может привести к ухудшению работы планетарной передачи, причем снизится и КПД.
Со стороны каждого центрального колеса водила или нагрузки одновременно воспринимаются несколькими сателлитами. Поэтому зубчатые колеса планетарного редуктора относительно редуктора простой передачей, имеют более малые размеры.
Поэтому к основным достоинствам планетарных редукторов можно отнести:
В машинах при помощи дифференциальных передач получается сложение либо разложение движения, это в частности используется в металлорежущих станках и автомобилях. Однако, по сравнению с обыкновенными видами, планетарные передачи при изготовлении требуют повышенной точности, они наиболее сложны в сборке.
Планетарные редукторы отличаются огромным разнообразием конструктивных исполнений. Перед выбором мотор редукторов, обязательно производится расчет по техническому заданию. В зависимости от необходимого передаточного числа планетарные редукторы могут быть 1-, 2- и 3-ступенчатыми. По расположению валов они могут иметь вертикальное либо горизонтальное положение. Относительно кинематической схемы привода возможно объединение планетарных передач с коническими, цилиндрическими и червячными передачами.
Валы планетарных редукторов устанавливаются как на подшипниках скольжения (при высоких скоростях), так и на подшипниках качения (при средних и малых скоростях).
Различают планетарные мотор редукторы типа МПО, которые являются универсальными электромеханическими приводами, т.е. в них объединены электродвигатель и редуктор.
Мотор редуктор типа МПО
В основном мотор редукторы серий МПО1М и МПО2М используются в работе приводов перемешивающих механизмов, которые применяются в медицинской, химической и иных отраслях промышленности.
Данные мотор редукторы отличаются широким рядом типоразмеров, очень большим диапазоном крутящих моментов на выходном валу и мощностью электродвигателя.
myfta.ru
Промышленность всего мира выпускает множество типовых серий планетарных редукторов и мотор-редукторов для использования в приводах различных общепромышленных механизмов, например отечественные 3МП[1]. В одном типоразмере обеспечиваются различные передаточные числа от единиц до десятков и сотен. Преимущества перед обычными цилиндрическими редукторами — компактность, перед червячными — большие долговечность и КПД, в зависимости от конкретных конструкций — простота изготовления, до определённых передаточных отношений — отсутствие самоторможения.
Использование планетарного редуктора в лебёдках имеет дополнительные преимущества: двигатель, компактный редуктор и барабан лежат на одной геометрической оси; можно встроить простой механизм размыкания для размотки троса на участке с небольшим моментом; хороший КПД, меньшие требования к смазке и прогнозируемое самоторможение в сравнении с червячными. Он широко применяется в навесных автомобильных электролебёдках, тельферах, небольших стационарных грузоподъёмных механизмах. В то же время другие типы редукторов имеют свои преимущества для лебёдок: для червячных это гарантированное самоторможение и малое число элементов; для цилиндрических — отсутствие массивного вращающегося водила, что упрощает изготовление механизмов очень большой мощности.
Шуруповёрт в разобранном виде. Справа видны сателлиты и коронарная шестерня первой ступени редуктора. Распространённый ручной электроинструмент с небольшой частотой вращения рабочего органа (шуруповёрты, гайковёрты, электроотвёртки) построен, как правило, с использованием многоступенчатого планетарного редуктора. Кроме компактности при большом передаваемом моменте, небольших требований к прочности и точности корпуса самого инструмента, такой редуктор позволяет легко ввести переключение передаточных чисел («скоростей») взаимной фиксацией элементов и ограничение момента на рабочем органе — фиксацией одной из коронных шестерен регулируемой трещёткой.
В высокоскоростном мощном инструменте (сетевые дрели, цепные пилы и т. п.) смазка осей сателлитов закладываемыми при сборке консистентными составами была бы затруднена; при этом корпус редуктора, подверженный большим динамическим нагрузкам, в них изначально делается более прочным. Поэтому вместо планетарных в них, как правило, используются обычные одно-двухступенчатые цилиндрические редукторы.
Колёсный редуктор военного автомобиля МАЗ-7310. Водило с сателлитами сняты В ведущих мостах грузовых автомобилей МАЗ, автобусов Ikarus, ЛиАЗ прошлых лет, троллейбусов ЗиУ-9, тракторов Т-150К, К-700, тяжёлых колёсных военных и землеройных машин применяются планетарные редукторы, передающие крутящий момент от полуоси к ступице колеса. Применение планетарного редуктора в бортовой передаче (разнесённая передача) позволяет уменьшить диаметр главной передачи и, следовательно, увеличить дорожный просвет, либо применить одноступенчатую главную передачу вместо двухступенчатой. Вместе с тем облегчаются полуоси и дифференциал, передающие меньший крутящий момент.
В то же время применение планетарных колёсных редукторов увеличивает неподрессоренные массы и разносит их от продольной оси автомобиля, вводит дополнительные детали, требующие высокой точности изготовления (минимум 8 «лишних» высоконагруженных шестерен в каждом мосте и их подшипники), добавляет точки обслуживания. В случае прямозубых редукторов значительно увеличивается шум движущегося автомобиля, усиливаемый резонансами упругого и сравнительно тонкого колёсного диска. Следствием всего этого является тенденция к отказу от такой конструкции на современных массовых машинах.
Благодаря удобству компоновки (осевая симметрия, разгрузка параллельно работающих шестерен, большое передаточное отношение, компактность) планетарные редукторы нашли применение в электрических и гидравлических мотор-колёсах транспортных машин и шасси специальной техники. Редуктор делает возможным сопряжение конструктивно оптимального встроенного двигателя с крупным медленно вращающимся колесом тихоходного агрегата. В мотор-колёсах карьерных самосвалов встречаются двухступенчатые редукторы.
Электровелосипед с передним мотор-колесом небольшой мощности. С появлением сравнительно недорогих и массовых электровелосипедов требование удешевления конструкции мотор-колеса привело к использованию встроенного планетарного редуктора вместо установки магнитов ротора прямо на ступице. Такое решение увеличивает статическую тягу при меньшей массе колеса, но вызывает дополнительный шум и высокочастотные вибрации, передающиеся на раму. На текущий момент (2015 год) большинство велосипедных мотор-колёс до 500Вт — редукторные[2]. При большей мощности диаметр мотора в ступице и номинальный ток велики, как следствие — располагаемый момент и так достаточен для лёгкого аппарата. Кроме того, создание дешёвого редуктора на такую мощность уже становится проблематичным, а с ростом скорости мощного велосипеда (100 км/ч и выше[3]) вибрации от быстроходного электромотора большого диаметра могут превысить допустимые.
Автоматическая коробка передач в разрезе. В автоматических коробках перемены передач крутящий момент передаётся от вала с солнечной шестернёй на вал связанный с водилом. Если коронная шестерня будет заторможена — тогда сателлиты будут обкатываться вокруг солнечной и коронной шестерён, приводя во вращение водило. Передаточное число редуктора будет равняться отношению числа зубьев на солнечной шестерне к числу зубьев на коронной. Если коронную шестерню отпустить (растормозить) — тогда крутящий момент будет передаваться напрямую, отношение 1:1. В современных конструкциях автоматических коробок перемены передач чаще всего встречается планетарный механизм Лапелетье (Lepelletier)[4].
Детали механической планетарной коробки передач Ford T. Изредка встречаются и механические планетарные КПП, отличающиеся компактностью и безударностью включения, но при этом сложностью и дороговизной. Ранний вариант такого агрегата — коробка «Форда-Т». Позднее планетарные коробки применялись на танках, например, советском Т-64 60-х годов. Гораздо более широкое распространение планетарные переключатели передач получили на велосипедах. «Планетарные втулки» могут иметь до 14 скоростей (как правило — три), встроенный тормоз, при аккуратном использовании долговечны и надёжны, не требуют обслуживания, однако в целом дороже и тяжелее традиционных цепных переключателей.
В получивших в последние годы[когда?] распространение «редукторных» стартёрах также используется планетарный редуктор. Двигатель такого стартёра работает с меньшими механическими нагрузками, имеет меньший вес, электрически более оптимален. В целом «редукторный» стартёр имеет лучший КПД и несколько меньше нагружает аккумулятор. В силу кратковременной работы редуктор может быть выполнен с бóльшими допусками и тем самым значительно удешевлён без ущерба надёжности, что важно для сравнительно недорогой запчасти. В то же время встречаются экземпляры с пластиковой коронной шестернёй, которая, хотя и наименее нагружена из всех, при некачественном исполнении резко снижает надёжность всего стартёра.[источник не указан 857 дней]
Шарикоподшипник представляет пример планетарного редуктора, в котором водилом является сепаратор, функции солнечной шестерни выполняет внутреннее кольцо, функции коронной шестерни — наружное кольцо, а сателлиты — это шарики.
На приведённой анимации обратите внимание, что скорость вращения внутреннего кольца заметно больше, чем скорость вращения сепаратора с шариками. Если отпустить наружное кольцо — то скорости вращения сравняются (будет включена «прямая» передача). Если затормозить водило — то будет вращаться наружное кольцо.
С использованием обыкновенных шарикоподшипников могут быть сконструированы маломощные редукторы (для научных или измерительных приборов). Например, шарикоподшипниковые планетарные редукторы используются в конструкции верньера, применяемого для точной настройки радиостанции на нужную частоту приема/передачи.
ru-wiki.org
где Z1- число зубьев сателлита, Z2- число зубьев колеса с внутренним зацеплением. На рис. 3, 128а [2] дана схема редуктора, на рис. 3, 128б, [2] - конструкция. Этот планетарный редуктор по своей конструкции может обеспечить передачу вращения с постоянным передаточным отношением транспортному средству, механизму, станку и т.д. получая энергию от другого источника, например двигателя внутреннего сгорания, электродвигателя и т.д. Целью настоящего изобретения является создание принципиально нового планетарного механизма, т.е. двигателя, способного работать от преобразования статического давления во вращательное движение без потребления горючих материалов. Указанная цель достигается тем, что вместо ведущего вала с двумя эксцентриками и двумя одинаковыми сателлитами или ведущего вала с диском и пальцами известного планетарного редуктора, вставлен на двух скользящих опорах корпуса один вал отбора мощности с жестко закрепленной на нем ступицей-водилом, которая является водилом одиннадцати жестко скрепленных блоков сателлитов с точечным зацеплением М.Н. Новикова, имеющих одинаковое число наружных зубьев и установленых на жестких посадках на шести сквозных осях, размещенных на скользящих посадках вдоль ступицы-водила. В корпусе двигателя с двух его сторон установлены на жестких посадках по одному центральному колесу с точечным зацеплением Новикова и одинаковым числом внутренних зубьев, а между ними на скользящих посадках установлены десять пар подвижных колес с внутренними зубьями и точечными зацеплением Новикова. Каждая пара колес жестко скреплена и имеет одинаковое число зубьев между собой, с разницей на 4 6 и т.д. зубьев в каждой паре. Десять колес из этих подвижных пар имеют выпуклые зубья и дополюсные зацепления и десять колес, вогнутые зубья и заполюсные зацепления. Одно напорное, свободно вставленное в середине корпуса колесо с внутренними зубьями, точечным зацеплением Новикова и выпуклыми зубьями и дополюсным зацеплением имеет одинаковое число зубьев с центральными колесами (с каждым из них) [cм. книгу В.А. Дмитриев. Детали машин. Л. Судостроение, 1970, с. 347, строки 1 15, рис. 132 и рис. 132, б] На радиальной поверхности обода напорного колеса жестко закреплен рычаг, принимающий на себя при работе двигателя первое статическое давление. Два ведущих сателлита из двойных блоков с точечным зацеплением Новикова, выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением зацепляются с двумя боковыми центральными колесами, а два ведущих сателлита из блоков с наполовину меньшими начальными окружностями, с точечным зацеплением Новикова, вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением зацепляются с двумя подвижными колесами, имеющими на 20 30 и т.д. больше зубьев относительно центральных колес (каждого из них). Восемь вспомогательных сателлитов из двойных блоков с точечным зацеплением Новикова, выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением зацепляются с восьмью подвижными колесами, а восемь вспомогательных сателлитов из этих двойных блоков с точечным зацеплением Новикова, вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением имеют модули на 0,1 мм и т.д. больше своих пар и соответственно больше начальные окружности и зацепляются с восьмью подвижными колесами, имеющими модули и соответствующие начальные окружности, с зацепляющимися сателлитами. Два сателлита из тройного вспомогательного блока с точечным зацеплением Новикова, выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением зацепляются с остальными двумя подвижными колесами, и один сателлит из тройного блока с точечным зацеплением Новикова, вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением зацепляется с напорным средним колесом, имеющим одинаковое число внутренних зубьев, с центральными колесами (с каждым из них). На фиг. 1 изображен общий вид двигателя в разрезе, по ДД и ЕЕ (фиг. 2 и 3) показано сечение четырех блоков сателлитов, на общем виде; на фиг. 2 показана расстановка блоков сателлитов на правой стороне ступицы-водила; на фиг. 3 расстановка блоков вспомогательных сателлитов на левой стороне ступицы-водила. Двигатель 18 имеет (фиг. 1-2-3) корпус 1, в который вставлены на жесткой посадке: с левой стороны центральное колесо 2 с внутренними зубьями и точечным зацеплением Новикова, имеющее вогнутые зубья и заполюсное зацепление, а с правой стороны -центральное колесо 2"" с точечным зацеплением Новикова, вогнутыми внутренними зубьями и заполюсных зацеплением, имеющее одинаковое число зубьев с центральным колесом 2; вставлены на скользящей посадке с левой стороны жестко скрепленых два подвижных колеса 3 и 4 с одинаковым числом внутренних зубьев и точечным зацеплением Новикова, имеющие каждое колесо на 20 30 и т.д. зубьев больше, чем в центральном колесе 2: одно из них колесо 3 с выпуклыми зубьями и дополюсным зацеплением, другое колесо 4 с вогнутыми зубьями и заполюсным зацеплением; вставлены на скользящей посадке с правой стороны жестко скрепленых два подвижных колеса 3"" и 4"" с одинаковым числом внутренних зубьев и точечным зацеплением Новикова, имеющие (каждое колесо) на 20 30 зубьев больше, чем в центральном колесе 2"": одно из них колесо 3"" с выпуклыми зубьями и дополюсным зацеплением, другое -колесо 4"" с вогнутыми зубьями и заполюсным зацеплением; вставлены на скользящей посадке с левой стороны, жестко скрепленых два подвижных колеса 5 и 6 с одинаковым числом внутренних зубьев и точечным зацеплением Новикова, имеющие (каждое колесо) на 4 6 и т.д. зубьев меньше, чем в подвижном колесе 4: одно из них -колесо 5 с выпуклыми зубьями и дополюсным зацеплением, другое колесо 6, с вогнутыми зубьями и заполюсным зацеплением; вставлены на скользящей посадке с правой стороны, жестко скрепленых два подвижных колеса 5"" и 6"" с одинаковым числом внутренних зубьев и зацеплением Новикова, имеющие (каждое колесо) на 4 6 зубьев меньше, чем в подвижном колесе 4"": одно из них колесо 5"" с выпуклыми зубьями и дополюсным зацеплением, другое колесо 6"" с вогнутыми зубьями и заполюсным зацеплением; вставлены на скользящей посадке с левой стороны жестко скрепленых два подвижных колеса 7 и 8 с одинаковым числом внутренних зубьев и точечным зацеплением Новикова, имеющие (каждое колесо) на 4 6 и т.д. зуба меньше, чем в подвижном колесе 6: одно из них колесо 7 с выпуклыми зубьями и дополюсным зацеплением, другое колесо 8 с вогнутыми зубьями и заполюсным зацеплением; вставлены на скользящей посадке с правой стороны жестко скрепленых два подвижных колеса 7"" и 8"" с одинаковым числом внутренних зубьев и точечным зацеплением Новикова, имеющие (каждое колесо) на 4 6 и т.д. зубьев меньше, чем в подвижном колесе 6"": одно из них колесо 7"" с выпуклыми зубьями и дополюсным зацеплением, другое колесо 8"" с вогнутыми зубьями и заполюсным зацеплением; вставлены на скользящей посадке с левой стороны жестко скрепленых два подвижных колеса 9 и 10 с одинаковым числом внутренних зубьев и точечным зацеплением Новикова, имеющие (каждое колесо) на 4 6 и т.д. зубьев меньше, чем в колесе 8: одно из них колесо 9 с выпуклыми зубьями и дополюсным зацеплением, другое колесо 10 с вогнутыми зубьями и заполюсным зацеплением; вставлены на скользящей посадке с правой стороны жестко скрепленых два подвижных колеса 9"" и 10"" с одинаковым числом внутренних зубьев точечным зацеплением Новикова, имеющие (каждое колесо) на 4 6 и т.д. зубьев меньше, чем в подвижном колесе 8"": одно из них колесо 9"" с выпуклыми зубьями и дополюсным зацеплением, другое колесо 10"" с вогнутыми зубьями и заполюсным зацеплением; вставлены на скользящей посадке с левой стороны жестко скрепленых два подвижных колеса 11 и 12 с одинаковым числом внутренних зубьев и точечным зацеплением Новикова, имеющие (каждое колесо) на 4 6 и т.д. зубьев меньше, чем в подвижном колесе 10: одно из них колесо 11 с выпуклыми зубьями и дополюсным зацеплением, другое колесо 12 с вогнутыми зубьями и заполюсным зацеплением; вставлены на скользящей посадке с правой стороны жестко скрепленых два подвижных колеса 11"" и 12"" с одинаковым числом внутрених зубьев и точечным зацеплением Новикова, имеющие (каждое колесо) на 4 6 и т.д. зуба меньше, чем в подвижном колесе 10"": одно из них колесо 11"" с выпуклыми зубьями и дополюсным зацеплением, другое колесо 12"" с вогнутыми зубьями и заполюсным зацеплением; вставлено свободно в середине корпуса напорное колесо 13 с точечным зацеплением Новикова, имеющее на 4 6 и т.д. зубьев меньше, чем в подвижном колесе 12, и одинаковое число зубьев с центральным колесом 2, на ободе которого жестко закреплен рычаг 14. Вал 15 отбора мощности (фиг. 1-2-3) вставлен на двух скользящих опорах в корпусе 1 с жестко закрепленной на нем ступицей-водилом 16, сквозные оси 17, 18, 19, 20, 21, 22 размещены на скользящих посадках в ступице-водиле 16. Блок ведущих сателлитов 23 и 24 жестко надет на сквозную ось 17; ведущий сателлит 23 с выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением зацепляется с левым центральным колесом 2, а ведущий сателлит 24, с вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением имеет начальную окружность в два раза меньше, чем у сателлита 23, жестко скреплен с ним и зацепляется с подвижным колесом 3 (см. книгу В.А. Дмитриев. с. 349, строки 1 10, рис. 131 б на с. 348). Блок ведущих сателлитов 23"" и 24"" жестко надет на сквозную ось 17; ведущий сателлит 23 с выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением зацепляется с правым центральным колесом 2"", а ведущий сателлит 24"" с вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением имеет начальную окружность в два раза меньше, чем у сателлита 23"", жестко скреплен с ним и зацепляется с подвижным колесом 3"". Блок вспомогательных сателлитов 25 и 26 жестко надет на сквозную ось 18; вспомогательный сателлит 25 с выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением зацепляется с подвижным колесом 4, вспомогательный сателлит 26 с вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением имеет начальную окружность с модулем на 0,1 и т. д. больше, чем сателлит 25, жестко скреплен с ним и зацепляется с подвижным колесом 5. Блок вспомогательных сателлитов 25"" и 26"" жестко надет на сквозную ось 18; вспомогательный сателлит 25"" с выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением зацепляется с подвижным колесом 4", а вспомогательный сателлит 26"" с вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением имеет начальную окружность с модулем на 0,1 и т.д. больше, чем сателлит 25"", жестко скреплен с ним и зацепляется с подвижным колесом 5"". Блок вспомогательных сателлитов 27 и 28 жестко надет на сквозную ось 19; вспомогательный сателлит 27 с выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением зацепляется с подвижным колесом 6, а вспомогательный сателлит 28 с вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением имеет начальную окружность с модулем на 0,1 и т.д. больше, чем сателлит 27, жестко скреплен с ним и зацепляется с подвижным колесом 7. Блок вспомогательных сателлитов 27"" и 28"" жестко надет на сквозную ось 19; вспомогательный сателлит 27"" с выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением зацепляется с подвижным колесом 6"", а вспомогательный сателлит 28"" с вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением имеет начальную окружность с модулем на 0,1 и т.д. больше, чем сателлит 27"", жестко скреплен с ним и зацепляется с подвижным колесом 7"". Блок вспомогательных сателлитов 29 и 30 жестко надет на сквозную ось 20; вспомогательный сателлит 29 с выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением зацепляется с подвижным колесом 8, а вспомогательный сателлит 30 с вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением имеет начальную окружность с модулем на 0,1 и т.д. больше, чем сателлит 29, жестко скреплен с ним и зацепляется с подвижным колесом 9. Блок вспомогательных сателлитов 29"" и 30"" жестко надет на сквозную ось 20; вспомогательный сателлит 29"" с выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением зацепляется с подвижным колесом 8"", а вспомогательный сателлит 30"" с вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением имеет начальную окружность с модулем на 0,1 и т.д. больше, чем сателлит 29"", жестко скреплен с ним и зацепляется с подвижным колесом 9. Блок вспомогательных сателлитов 31 и 32 жестко надет на сквозную ось 21; вспомогательный сателлит 31 с выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением зацепляется с подвижным колесом 10, а вспомогательный сателлит 32 с вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением имеет начальную окружность с модулем на 0,1 и т.д. больше, чем сателлит 31, жестко скреплен с ним и зацепляется с подвижным колесом 11. Блок вспомогательных сателлитов 31"" и 32"" жестко надет на сквозную ось 21; вспомогательный сателлит 31"" с выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением зацепляется с подвижным колесом 10"", а вспомогательный сателлит 32"" с вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением имеет начальную окружность с модулем на 0,1 и т.д. больше, чем сателлит 31"", жестко скреплен с ним и зацепляется с подвижным колесом 11"". Блок вспомогательных сателлитов 33 и 34 и 33"" (фиг. 1 3) жестко надет на сквозную ось 22; вспомогательный сателлит 33 с выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением зацепляется с подвижным колесом 12, вспомогательный сателлит 33"" с выпуклыми зубьями и заполюсным зацеплением зацепляется с подвижным колесом 12"", а вспомогательный сателлит 34 с вогнутыми зубьями и дополюсным зацеплением имеет начальную окружность с модулем на 0,1 и т.д. больше, чем сателлиты 33 и 33"" (каждого из них), жестко скреплен с ними и зацепляется с напорным колесом 13, имеющим одинаковое число зубьев с центральными колесами 2 и 2"" (с каждым из них). Вращение вала 15 отбора мощности (фиг. 1-2-3) со ступицей-водилом 16 всеми одиннадцатью блоками сателлитов, будет происходить по часовой стрелке, а вращение всех блоков сателлитов, зацепляющихся с центральными подвижными и напорными зубчатыми колесами, против часовой стрелки относительно своих осей. При статическом давлении на рычаг 14 (фиг. 1-2) возникшее окружное усилие в напорном колесе 13 передается через его выпуклые внутренние зубья и дополюсные зацепления на вогнутые зубья вспомогательному сателлиту 34, имеющему также дополюсные зацепления, а возникшие в нем окружные усилия передаются через выпуклые зубья сателлитов 33 и 33"" с заполюсными зацеплениями на вогнутые внутренние зубья подвижным колесам 12 и 12"", имеющим также заполюсные зацепления, усилия которых в свою очередь передаются колесам 11 и 11"", имеющим выпуклые зубья и дополюсные зацепления, от которых усилия продолжают передаваться всем зацепляющимся сателлитам и подвижным колесам до ведущих сателлитов 24 и 24"". Находясь в блоках с ведущими сателлитами 23 и 23"" (фиг.1-2-3) на левой и правой стороне корпуса 1, сателлиты 24 и 24"", имея наполовину меньшие начальные окружности (средние плечи 
) передают окружные усилия на радиусы (большие плечи 
), где, не встречая никаких сопротивлений от всех вспомогательных сателлитов, совершаются окружные усилия вокруг центральной оси ступицы-водила 16 с валом 15 отбора мощности и вырабатываются стабильные вращающие моменты с высоким коэффициентом полезного действия. Обороты и мощность двигателя будут зависеть от прочности основных его деталей и приложенного статического давления на рычаг 14. При работе двигателя 18 за один оборот вала 15 отбора мощности (фиг. 1-2-3) со ступицей -водилом 16 и всеми блоками сателлитов, подвижные зубчатые колеса 3 и 4 с левой стороны корпуса 1 и 3"" и 4"" с правой стороны корпуса, имеющие (каждая пара колес) на 20 30 и т.д. зубьев больше, чем в центральных колесах 2 и 2"" (каждого из них), повернутся одновременно по часовой стрелке на имеющееся у них большее число зубьев. Подвижные колеса 5 и 6 и 5"" и 6"", имея на 4 6 и т.д. зубьев меньше (каждая пара колес), чем колеса 3 и 4 и 3"" и 4"", вращаясь по часовой стрелке, отстанут от них на имеющееся меньшее число зубьев. Подвижные колеса 7 и 8 и 7"" и 8"", имея на 4 6 и т.д. зубьев меньше (каждая пара колес), чем колеса 5 и 6 и 5"" и 6"", вращаясь по часовой стрелке, отстанут от них на имеющееся меньшее число зубьев. Подвижные колеса 9 и 10 и 9"" и 10"", имея на 4 6 и т.д. зубьев меньше (каждая пара колес), чем колеса 7 и 8 и 7"" и 8"", вращаясь по часовой стрелке, отстанут от них на имеющееся меньшее число зубьев. Подвижные колеса 11 и 12 и 11" и 12"", имея на 4 6 и т.д. зубьев меньше (каждая пара колес), чем колеса 9 и 10 и 9"" и 10"", вращаясь по часовой стрелке отстанут от них на имеющееся меньшее число зубьев. Напорное колесо 13 имеет на 4 6 и т.д зубьев меньше, чем в подвижных колесах 11 и 12 и 11"" и 12"" (каждой пары из них), и одинаковое число зубьев с центральными колесами 2 и 2"", передавая усилия своими выпуклыми зубьями вогнутым зубьям с дополюсным зацеплением среднему вспомогательному сателлиту 34, будет стоять на месте. Из всех перечисленных подвижных колес видно, что общее число меньших на 4 6 и т.д у них зубьев будет равно большему числу зубьев в подвижных колесах 3 и 4 и 3"" и 4"" (в каждой паре из них). Один из возможных вариантов опытного образца (фиг. 1-2-3) планетарного двигателя 18 может быть изготовлен по размерам зубчатых колес и сателлитов с точечным зацеплением Новикова (см. книгу А.В. Дмитриев. Детали машин, Л. Судостроение 1970, с. 347, 44, строки 6 20, рис. 131, а, б на с. 348). Центральные неподвижные и подвижные колеса с внутренними зубьями: Цен.кол. 2 и 2"" с чис. по 60 вог.зуб. и зап.зац. M-4, дно или пол р=240 мм под. кол. 3 и 3"" с чис. по 90 вып.зуб. и доп.зац. M-2, 5, дно или пол. р=225 мм под.кол. 4 и 4"" с чис.по 90 вог.зуб. и зап.зац. M-2, 5, дно или пол. р= 225 мм под.кол. 5 и 5"", с чис. по 82 вып.зуб. и доп. зац. M-2, 77, дно или пол Р=227 мм под. кол. 6 и 6"" с чис. по 82 вог.зуб. и зап.зац. M-2, 75, дно или пол, р= 25,5 мм под. кол. 7 и 7"" с чис. по 75 вып. зуб. и доп.зац. M-3,04, дно или пол, р=228 мм под.кол. 8 и 8""с чис. по 75 ког зуб. и зап.зац. M-3, дно или р=225 мм под. кол 9 и 9"" с чис. по 69 вып.зуб. и доп.зац. M-3, 25, дно или пол. р=227 мм под. кол. 10 и 10"" с чис. по 69 вог.зуб. и зап.зац. M-3, 33, дно или пол. р=229 мм под. кол. и 11 и 11"" с чис. по 64 вып. зуб. и доп. зац. M-3, 5, дно или пол р=224 мм под. кол. 12 и 12"" с чис. по 64 вог.зуб. и зап.зац. M-3, 54, дно или пол р=226 мм напол. кол. 13 с чис. 60 вып.зуб и доп.зац. M-3, 81, дно или пол р=228,5 мм Ведущие и вспомогательные блоки сателлитов: вед. сат. 23 и 23"" с чис. по 10 вып.зуб. и зап.зац. M-4, дно или пол р= 40 мм вед. сат. 24 и 24"" с чис. по 10 вог.зуб. и доп.зац. M-2, 5, дно или пол р=25 мм. всп. сат. 25 и 25"" с чис. по 10 вып.зуб. и зап.зац. M-2,5, дно или пол р=25 мм. всп. сат. 26 и 26"" с чис. по 10 вог.зуб. и доп.зац. M-2,77, дно или пол р=27,7 мм всп.сат. 27 и 27"" с чис. по 10 вып. зуб. и зап.зац. M-2,75, дно или пол р=27,5 мм всп.сат. 28 и 28"" с чис. по 10 вог.зуб. и доп.зац. M-3,04, дно или пол. р=30,4 мм всп.сат. 29 и 29"" с чис. по 10 вып.зуб. и зап.зац. М-3, дно или пол. р= 30 мм всп. сат. 30 и 30"" с чис. по 10 вог.зуб. и доп.зац. М-3,25, дно или пол р=32,5 мм всп.сат. 31 и 31"" с чис. по 10 вып.зуб. и зап.зац. M-3,33, дно или пол. р=35 мм всп. сат. 32 и 32"" с чис. по 10 вог. зуб. и доп.зац. M-3, дно или пол. р=35,4 мм всп. сат 33 и 33"" с чис. по 10 вып.зуб. и доп.зац. M-3,54, дно или пол. р=35,4 мм всп. сат. 34 с чис. 10 вог.зуб. и доп.зац. M-3,81, дно или пол. р=38,1 мм. Отметим, что модули и все параметры в зубчатых колесах и сателлитах по точечному зацеплению Новикова близки к расчетным, однако при конструировании опытного образца двигателя 18 может увеличиться количество подвижных колес и вспомогательных сателлитов, при этом все размеры их следует уточнить, долбяки и фрезы для нестандартных зубьев необходимо изготовить вновь. Пояснение к сокращенным названиям зубчатых колес и сателлитов: Цен.кол. неподвижные центральные зубчатые колеса, под.кол. подвижные зубчатые колеса, вед.сат. ведущий сателлит, вспомогательные сателлиты, напор.кол. напорное зубчатое колесо, вог.зуб. вогнутые зубья, вып.зуб. выпуклые зубья. доп.зац. дополюсное зацепление, зап.зац заполюсное зацепление. пол. р. полюс р по точечному зацеплению Новикова, равный начальной окружности. дно диаметр начальной окружности. М модуль. Известно, что все сателлиты с выпуклыми зубьями и колеса с вогнутыми зубьями будут с заполюсным зацеплением, а все сателлиты с вогнутыми зубьями и колеса с выпуклыми зубьями будут с дополюсным зацеплением, называемым еще смещением k, которое равно 0,7 Мп от полюса p, (полюс p равен начальной окружности). Тогда дополюсное плюс заполюсное зацепление будет равняться 2k, или 0,7 Мп + 0,7 Мп 1,4, а при среднем модуле 3,00, выбранном для изготовления вспомогательных сателлитов и подвижных колес двигателя 18 (опытного образца), 2k 1,4 Мп
3,00 4,2 мм (см. книгу В.А. Дмитриев. Детали машин. Л. Судостроение, 1970, с. 347, строки 12 20, рис. 131, б и на с. 349 строки 1 - 15, рис. 132 а, б и на с. 351 рис. 133, б, где на правой его стороне показано расстояние от полюса p или начальной прямой до точки смещения к 0,7 Мп и на с. 352 см табл. 24). Итак, дополюсное и заполюсное зацепление, обозначенное 2k и равное 4,2 мм, будет в каждой паре зацепляющихся зубьев вспомогательных сателлитов и подвижных колес, которое является основным источником в снятии сопротивлений вращающихся вспомогательных сателлитов и будет называться малым плечем л и л"" (фиг. 1-2-3). Малые плечи л и л"" равны 4,2 мм минус разница между радиусами вспомогательных сателлитов с выпуклыми зубьями и радиусами вспомогательных сателлитов с вогнутыми зубьями. Например, вспомогательные сателлиты 29 и 30 (фиг. 1-2-3) в блоке будут иметь по десять зубьев. Сателлит с модулем 3 будет иметь диаметр начальной окружности или полюс p 310 30 мм, а сателлит 30 с модулем 3, 3 диаметр начальной окружности или полюс p 3,310 33 мм. Разницей между этими двумя сателлитами будет 33 30 1,5 мм. Малые плечи л и л"" будут равны 4,2 1,5 2,7 мм. Эта величина, т.е. 2,7 мм, может быть при необходимости увеличена за счет увеличения количества вспомогательных сателлитов и соответственно подвижных зубчатых колес с обоих сторон корпуса 1 двигателя, однако при изготовлении и испытании опытного образца такая необходимость может и не потребоваться. Имея основные размеры зубчатых колес и сателлитов, подобранных для изготовления опытного образца двигателья 18, и размеры средних плечей л1 и л""1, между радиусами ведущих сателлитов 23 и 24 и 23"" и 24"" (фиг. 1-2-3), равные по 7,5 мм + 2k 7,5 + 4,2 11,7 мм, а также размеры больших плечей ЛR или радиусов между центром вала 15 отбора мощности и сквозной осью 17, равной R 100 мм, определим его эффективную мощность по формуле (207), см. книгу Д.В. Бычков М. О. Мирова. Техническая механика, ч. 1. М. Гос. изд-во лит-ры по строительству и архитектуре, 1957, с. 256, 259, 260, формула (207):
Момент вращения M PR, где окружное усилие P 750 кгх. Большое плечо, между центром вала 15 отбора мощности (фиг. 1) и сквозной осью 17, 
радиус R 
тогда R 0,1 мет. Момент вращения M PR 7500,1 75 кгм. Средние обороты двигателя n 1000 об/мин, механический коэффициент полезного действия 
=0,8. Допустимое напряжение изгиба зуба из хромоникелевой стали с термообработкой Pи 750 кг/см2 при 1000 об/мин взято из книги Энциклопедический справочник. М. Машиностроение, т. 2, 1948, с. 262, табл. 16. Тогда согласно формуле (207): 
. Итак, эффективная мощность опытного образца двигателя 18, полученная при статическом давлении 1500 кг на рычаг 14 (фиг. 2-1), N 
83л.с. Так как все зубчатые колеса и сателлиты двигателя будут с точечным зацеплением Новикова, допускаемое напряжение изгиба зуба может быть увеличено в два раза, тогда и его мощность может быть увеличена за счет увеличения статического давления на рычаг 14. Все подвижные зубчатые колеса ввиду небольшой радиальной нагрузки могут быть установлены на особо легкой серии шариковых подшипников. www.freepatent.ru
Рассмотрен принцип действия планетарной передачи, указаны преимущества и недостатки применения планетарных редукторов. Приведена схема планетарной передачи и расчет передаточного отношения редуктора.
 |
Зубчатая передача |
Зубчатая передача
Устройство планетарного механизма основано на вращении тел зубчатой передачи, которые непосредственно взаимодействуют с главным двигателем. Именно такое соединение и служит для передачи силы от редуктора до других механизмов с изменением скорости их вращения. Таким образом происходит передача крутящего момента от двигателя на колеса через основную ось, главную шестерню и сателлиты.
Вообще устройство зубчатой передачи достаточно простое и понятное. Вот, что входит в конструкцию обычной передачи.
Для соединения с главной передачей имеются две зубчатые шестерни, таким образом происходит зацепление. При движении происходит передача скорости вращения с главной шестерни на ведомую за счет зацепов. Наименьшее колесо в конструкции называется шестерней, а наибольшее будет главным и ведомым колесом.
Планетарный механизм
 |
Схема планетарной передачи |
Редукторы с зубчатой передачей, колеса которых имеют движущиеся оси, называются планетарными. Внутри расположены зубчатые колеса, перемещающиеся на своих, геометрических осях. Такие шестерни получили название сателлиты, потому что вся конструкция очень похожа на солнечную систему. Главные шестерни называются центральными колесами. Сателлиты крепятся на своих осях и вращаются вокруг главной передачи при помощи водила, которое движется так же, как и центральное колесо, вокруг главной оси. Центральное колесо остается неподвижным, а другие шестерни можно заблокировать или разблокировать полностью.
Если центральное колесо неподвижно, то второе постоянно движется. Ведущим здесь является вал подвижного колеса, а ведомым-водила. Если разблокировать все зубчатые колеса вместе с ведомым, то такая передача будет дифференциальной. Выделяют два основных и ведущих звена и одно ведомое.
При подробном рассмотрении простейшей планетарной передачи мы видим: ведущее колесо или водило, ведомое с тремя сателлитами, вращающимися вокруг центральной оси и центральное, неподвижное колесо.
Передаточное отношение
Чтобы рассчитать передаточное отношение редуктора, необходимо заметить определенное количество неподвижных звеньев(1,2,3 и Н) и условно задать им поступательное вращение со скоростью wH, равное скорости вращения водила, но с обратным знаком. Скорость зацепления зубчатых колес не изменяется. Таким образом скорость + wH +(- wH)=0, то есть водило будет остановлено. Если водило неподвижно, тогда планетарная передача превращается в зубчатую, где все колеса неподвижны. Сателлиты не учитываются. Их вращение будет положительным при одинаковом вращении шестерен, а отрицательным при противоположном вращении:i=(? 1 -? H)/(? 3 -? H)=-(z 3 /z 1), где z 1 и z. Если колесо 3 закреплено неподвижно, то угловая скорость водила Н = 1 /[1+(z 3 /z 1)], а передаточное отношение i =1+z 3 /z 1.
Как обычно, для работы редуктора с одноступенчатой передачей при больших нагрузках становится мало, поэтому стали изготавливать двух и трех ступенчатые редукторы, а иногда и четырех ступенчатые. Чаще всего применяется двухступенчатая передача.
Двухступенчатая планетарная передача.
 |
| Схема двухступенчатой планетарной передачи |
Для других редукторов передаточное отношение высчитывается таким же способом. Для двухступенчатого редуктора, где центральное колесо 1—ведущее, водило Н2 - ведомое, центральные колеса 3 и 4 закреплены в корпусе, передаточное отношение i=1+z 2 z 3 /z 1 z 4.
При всех достоинствах планетарного редуктора, нужно знать, что при сильном вращении шестерни, КПД всего механизма сильно ухудшается.
Нагрузка от центрального колёса водила восприниматься всеми шестеренками (1-6) одинаково, при этом их размеры значительно меньше, чем у обычной передачи. Следовательно, главными преимуществами планетарной передачи являются большая скорость вращения, небольшой вес и компактность. Дифференциальные передачи используются в автомобиле для разложения движения, а так же в различных станках. К минусам такой передачи относится ее трудоемкое изготовление и сложная сборка на предприятии. Такие редукторы благодаря своим преимуществам находят свое применение во многих отраслях производства: в машиностроении, приборах, станкостроении, в транспорте.
Использован материал из книги "Детали машин" Гузенков П.Г.
Планетарный мотор-редуктор
Так же по теме предлагаем статью "Планетарный редуктор" с примером расчета передаточного отношения и анимированными схемами ступеней планетарного редуктора.
gearmotor.ru
