36
УДК 621.833 ПЕРЕДАЧИ СО СВОБОДНЫМИ ТЕЛАМИ КАЧЕНИЯ, ОБЗОР ПАТЕНТНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ Аннотация. Предложена классификация нового класса передач со свободными телами качения. С точки зрения предложенной классификации систематизирован большой массив патентных документов, рассмотрены сравнительные достоинства и недостатки основных схем. Введение В последнее время активно исследуются и развиваются механизмы преобразования дви- жения, в которых используется не зубчатое зацепление, а новый тип зацепления с помощью периодических дорожек качения и промежуточных тел качения: шариков или роликов [1 , 2 ]. Первые механизмы с таким зацеплением появились в патентной информации еще в начале прошлого века [3 ,4 ,5 ,6 ,7 ], однако практического применения и широкого распространения в технике тех лет не получили. По-видимому, это связано с тем, что до последнего времени не было технологий изготовления зубчатых профилей (или дорожек качения) сложной формы удовлетворительного качества. С появлением новых технологий металлообработки практиче- ский интерес к зацеплению с промежуточными телами качения возрос, что объясняется их бо- лее высокой эффективностью, чем традиционные зубчатые передачи в целом ряде областей применения. Первоначально такие передаточные механизмы строились по схемам традиционных зуб- чатых, червячных или винтовых передач, в которых - для уменьшения трения один или оба на- ходящихся в зацеплении зубчатых профиля образованы телами качения (шариками или роли- ками) [8 ,9 ,10 ]. В зацеплении находятся в лучшем случае несколько зубьев. Приведенная в [1 и 2 ] классификация таких передач - отличается от традиционной лишь систематизацией механизмов : по особенностям конструкции промежуточных тел качения и сепараторов, по наличию враще- ния или скольжения промежуточного тела, особенностям его смазки, т.е. рассматриваются признаки, относящиеся только к шариковому или роликовому зацеплению, а не к передающему механизму в целом. В последние двадцать лет в патентной информации ряда стран появилось огромное коли- чество механизмов, в которых ролики или шарики не просто заменяют зубья зубчатого колеса, а, имея несколько степеней свободы, образуют механизмы принципиально новой конструкции, обладающие новыми функциями и параметрами. Основным отличием от обычного зацепления является то, что теоретически все промежуточные тела качения находятся в постоянном кон- такте с соответствующими поверхностями зацепляющихся звеньев, что позволяет реализовать многопарное зацепление. Эти передачи нельзя рассматривать и классифицировать как обычные зубчатые передачи, хотя бы потому, что у многих из них вообще нет зубчатых колес, а есть те- ла вращения с дорожками качения для шариков или роликов. В некотором смысле они ближе к кулачковым механизмам. Ввиду отсутствия для таких передач установившейся терминологии, их авторы называют и классифицируют эти механизмы по-разному. По международной клас- сификации изобретений подобные механизмы разбросаны в пяти группах: от планетарных зуб- чатых до передач с кулачками или винтовыми механизмами. Учитывая меньшую доступность патентной документации, чем научно-технической ли- тературы, большой разброс применяемых терминов и понятий, крайне важной становится зада- ча отбора, анализа и систематизации изобретений, относящихся к этой сравнительно новой об- ласти техники. При анализе использованы результаты патентно-информационного поиска по теме с глубиной более 20 лет, а по ряду стран и более 50 лет. Анализ отобранных документов

rus transmisii

  • Upload
    rom-bom

  • View
    188

  • Download
    9

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: rus transmisii

УДК 621.833 ПЕРЕДАЧИ СО СВОБОДНЫМИ ТЕЛАМИ КАЧЕНИЯ,

ОБЗОР ПАТЕНТНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Аннотация. Предложена классификация нового класса передач со свободными телами качения. С точки зрения предложенной классификации систематизирован большой массив патентных документов, рассмотрены сравнительные достоинства и недостатки основных схем.

Введение В последнее время активно исследуются и развиваются механизмы преобразования дви-

жения, в которых используется не зубчатое зацепление, а новый тип зацепления с помощью периодических дорожек качения и промежуточных тел качения: шариков или роликов [1, 2]. Первые механизмы с таким зацеплением появились в патентной информации еще в начале прошлого века [3,4,5,6,7], однако практического применения и широкого распространения в технике тех лет не получили. По-видимому, это связано с тем, что до последнего времени не было технологий изготовления зубчатых профилей (или дорожек качения) сложной формы удовлетворительного качества. С появлением новых технологий металлообработки практиче-ский интерес к зацеплению с промежуточными телами качения возрос, что объясняется их бо-лее высокой эффективностью, чем традиционные зубчатые передачи в целом ряде областей применения.

Первоначально такие передаточные механизмы строились по схемам традиционных зуб-чатых, червячных или винтовых передач, в которых - для уменьшения трения один или оба на-ходящихся в зацеплении зубчатых профиля образованы телами качения (шариками или роли-ками) [8,9,10]. В зацеплении находятся в лучшем случае несколько зубьев. Приведенная в [1и 2] классификация таких передач - отличается от традиционной лишь систематизацией механизмов : по особенностям конструкции промежуточных тел качения и сепараторов, по наличию враще-ния или скольжения промежуточного тела, особенностям его смазки, т.е. рассматриваются признаки, относящиеся только к шариковому или роликовому зацеплению, а не к передающему механизму в целом.

В последние двадцать лет в патентной информации ряда стран появилось огромное коли-чество механизмов, в которых ролики или шарики не просто заменяют зубья зубчатого колеса, а, имея несколько степеней свободы, образуют механизмы принципиально новой конструкции, обладающие новыми функциями и параметрами. Основным отличием от обычного зацепления является то, что теоретически все промежуточные тела качения находятся в постоянном кон-такте с соответствующими поверхностями зацепляющихся звеньев, что позволяет реализовать многопарное зацепление. Эти передачи нельзя рассматривать и классифицировать как обычные зубчатые передачи, хотя бы потому, что у многих из них вообще нет зубчатых колес, а есть те-ла вращения с дорожками качения для шариков или роликов. В некотором смысле они ближе к кулачковым механизмам. Ввиду отсутствия для таких передач установившейся терминологии, их авторы называют и классифицируют эти механизмы по-разному. По международной клас-сификации изобретений подобные механизмы разбросаны в пяти группах: от планетарных зуб-чатых до передач с кулачками или винтовыми механизмами.

Учитывая меньшую доступность патентной документации, чем научно-технической ли-тературы, большой разброс применяемых терминов и понятий, крайне важной становится зада-ча отбора, анализа и систематизации изобретений, относящихся к этой сравнительно новой об-ласти техники. При анализе использованы результаты патентно-информационного поиска по теме с глубиной более 20 лет, а по ряду стран и более 50 лет. Анализ отобранных документов

Page 2: rus transmisii

2

позволил создать классификацию передач по принципу действия и особенностям конструктив-ного выполнения отдельных узлов.

Классификация. По нашему мнению, такие механизмы наиболее продуктивно рассматривать как волно-

вые передачи с промежуточными телами качения, в которых роль гибкого колеса играет цепоч-ка тел качения (промежуточных звеньев), и каждое из тел качения совершает волнообразное перемещение относительно жесткого колеса.

Традиционные волновые зубчатые передачи [11], являющиеся разновидностью планетар-ных передач, обладают высокими передаточными отношениями и высокой несущей способно-стью при малых габаритах и массе, т.к. в зацеплении находится до 50% всех пар зубьев. Волно-вые зубчатые передачи состоят из трех основных звеньев: жесткого и гибкого зубчатых колес и волнового генератора, создающего волну деформации гибкого колеса. В радиальной волновой передаче происходит деформация гибкого колеса в радиальном направлении, а в осевой - де-формация гибкого колеса с торцевыми зубьями происходит в осевом направлении [12]. Вол-новые зубчатые передачи с гибкими колесами, обладая высокой плавностью хода и большим передаточным отношением (до 350 для одной ступени), имеют невысокий КПД, обусловленный потерями энергии на деформацию гибкого колеса и на трение между зубьями. Знакоперемен-ные деформации гибкого колеса создают неблагоприятные условия его работы. Замена гибкого колеса на цепочку тел качения, по которой бежит волна их перемещений, устраняют указанные недостатки классических волновых передач, сохраняя и усиливая их достоинства: высокие пе-редаточные отношения, многопарность зацепления и повышенную нагрузочную способность при малых габаритах и массе.

В самом общем случае такие механизмы можно описать следующим образом. Два основ-ных звена передачи представляют собой тела вращения с периодическими кулачковыми по-верхностями, которые могут быть выполнены в виде волнообразной дорожки качения или зуб-чатого профиля. Условимся, что термины «периодическая кулачковая поверхность, периодиче-ская (волнообразная) дорожка качения или зубчатый венец (профиль)» в нашем дальнейшем описании равнозначны. В одновременном контакте с кулачковыми поверхностями находится цепочка тел качения (шариков или роликов), размещенных в гнездах третьего звена - сепарато-ра. Сепаратор в ряде патентов называют также водилом, так как по отношению к шарикам он выполняет такую же функцию, как и водило в планетарной передаче. В данной статье мы ус-ловимся называть это звено водилом – сепаратором или нагруженным сепаратором. По анало-гии с волновой передачей одно из двух тел вращения является волновым генератором, перио-дическая дорожка которого воздействует на тела качения, заставляя их совершать волнообраз-ное перемещение. Второе тело вращения с периодической дорожкой или зубчатым профилем выполняет функцию жесткого колеса.

«Волновой» подход к рассмотрению шариковых и роликовых передач со свободными те-лами качения имеет место у ряда других авторов. Термин «волновые передачи с промежуточ-ными звеньями» в России введен в Томском НИИ Технологии машиностроения [13], а разрабо-танный в Великобритании передаточный механизм [14] был назван его автором «осевой волно-вой передачей». К переходным передачам – между классической зубчатой волновой передачей и рассматриваемыми в данной статье механизмами, можно отнести зубчатые шарнирно-роликовые передачи [15,16,17]. В них вместо гибкого колеса используется колесо, каждый зуб которого состоит из роликов, оси которых соединены шарнирно.

Page 3: rus transmisii

3

Анализ передач со свободными телами качения с помощью понятий и терминов из об-ласти классических волновых передач позволяет сгруппировать механизмы по определенным признакам. Так, например, звено, которое вызывает волновое перемещение шариков, целесо-образно по аналогии называть волновым генератором. По направлению этого волнового пере-мещения, как и в классических волновых передачах с гибким звеном, можно выделить переда-чи радиальные и осевые. В построенной при таком подходе классификации нашел свое место каждый из найденных нами механизмов. Определенные закономерности, выявленные для од-ной группы, оказались действующими и для других групп, что позволило определить направ-

Page 4: rus transmisii

4

ления дальнейших разработок. Кроме того, перебор всех возможных вариантов выполнения ка-кого либо из признаков, взятых за основу классификации, выявил возможности построения но-вых механизмов. Естественно, что классификация не претендует на полноту и законченность, однако она дает новый взгляд на целый ряд существующих в настоящее время механизмов, по-зволяющий выявить определенные закономерности.

Схема предложенной классификации приведена на рис. 1. Первым классификационным признаком является направление возвратно - поступательного волнового перемещения тел ка-чения относительно оси вращения передающего узла.

В зависимости от направления волнового перемещения тел качения относительно оси, передачи, как и обычные волновые можно разделить на две большие группы: радиальные (рис. 2), и осевые (рис.3).

Стрелками на рисунках показано направление перемещения тела качения относительно оси передачи ОО1. Цифрами 1, 2, и 3 обозначены волновой генератор, тела качения и зубчатый профиль жесткого колеса соответственно. Цифрой 4 обозначено водило - сепаратор, в прорезях которого расположены тела качения 2, образуя цепочку тел качения.

При таком классификационном подходе закономерно возникает вопрос, а не могут ли суще-ствовать передачи с другим направлением воздействия волнового генератора и, соответственно, перемещения тел качения.

Нами была предложена схема передающего узла [18], в котором тела качения - шарики могут волнообразно перемещаться в любом направлении относительно оси, т.е. областью воз-можного положения шарика в продольном сечении передачи является круг, с центром, лежа-щим на окружности, общей для всех звеньев. На рис.6 приведена схема этого передающего узла. Направление воздействия волнового генератора 1 совпадает с направлением изгиба до-рожки качения на обойме 3. Обоймы 4 и 5 выполнены с прорезями и выполняют функцию во-дила – сепаратора. Тела качения 2 совершают волнообразное перемещение по условной кони-ческой поверхности.

Из всего многообразия , рассмотренных нами изобретений, перемещение шариков под уг-лом к оси передачи - происходит только в одном из вариантов шаровой планетарной передачи, [19] схема которого показана на рис. 4.

Оригинальный механизм описан в патенте [20]. Периодическая кулачковая поверхность на одном из звеньев образована набором шариков, расположенных зигзагообразно в отверстиях промежуточной обоймы. Второй набор шариков расположен в продольных дорожках другого звена. Волновой генератор - эксцентрик воздействует на шарики первого набора в радиальном

Page 5: rus transmisii

5

направлении, поочередно сдвигая их, и образуя в них волну. Волна перемещений шариков пер-вого набора заставляет шарики второго набора перемещаться в осевом направлении по зигзаго-образной траектории, образованной шариками первого набора, вызывая вращение элемента с прорезями. Таким образом, эта конструкция передающего узла является гибридной, объеди-няющей радиальное воздействие волнового генератора и осевое волновое движение шариков.

По виду сопрягаемых поверхностей- на которых расположены периодические дорожки качения - все передачи подразделяются на цилиндрические (см. рис. 2 а и 3 а), и торцевые (рис. 2 б и 3 б). Небольшое количество обнаруженных изобретений имеют дорожки на кониче-ской поверхности [19,21] (см. рис.4).

В осевых передачах рабочей поверхностью дорожек качения может быть часть сферы. При этом существует три варианта расположения дорожек на поверхности сферы. На рис. 5а пока-зан вариант, когда дорожка качения расположена в экваториальной области сферы относитель-но её оси вращения. При малой амплитуде дорожки качения по сравнению с радиусом сферы этот случай вырождается в цилиндрическое выполнение.

В узле на рис. 5б периодические дорожки расположены ближе к полюсам сферы, и с не-

которым приближением его можно рассматривать как торцевое выполнение. Сферические пе-редающие узлы, с расположением дорожек в области, промежуточной между экватором и по-люсами с некоторым приближением можно отнести к коническим (см. рис. 5в).

Нами предложена схема, в которой тела вращения сопрягаются пересекающимися по-верхностями (рис.6 ) и дорожки качения выполнены в области пересечения поверхностей [18].

Как уже было показано выше, по такой схеме могут быть выполнены передачи с любым направлением осевого перемещения шариков.

Page 6: rus transmisii

6

Передачи с плавающей и качающейся шайбой. По конструкции волнового генератора все передачи можно разделить на передачи, в которых на тела качения воздействует вращаю-щееся звено волнового генератора (рис 2…6), и передачи, в которых звено с периодической по-верхностью приводится в движение вращающимся звеном волнового генератора. В последних механизмах входное вращение и волновое воздействие на цепочку шариков осуществляют раз-личные звенья, т.е. эти два движения разделены, и такие схемы условимся в дальнейшем назы-вать разделенными. Примерами радиальной разделенной схемы являются передачи с плаваю-щей шайбой на рис.7а,б. Здесь шайба 5 свободно вращается на эксцентриковом валу 1 волново-го генератора и совершает плоское планетарное движение относительно оси передачи. Дорожка качения 6 плавающей шайбы 5 совместно с цепочкой шариков 2, дорожкой качения 3 и води-лом-сепаратором 4 образует передающий узел. Осевые сферические передачи по разделенной схеме удобно называть передачами с качающейся шайбой (рис.8а,б). Периодическая дорожка 6 на качающейся шайбе 8 взаимодействует с периодической дорожкой качения 3 и сепаратором 4 через цепочку шариков 2, образуя передающий узел. Цифрой 1 обозначен косой кривошипный вал волнового генератора.

Число контактирующих звеньев. В наиболее часто встречающихся схемах тела качения находятся в одновременном контакте с тремя звеньями передающего узла: периодической до-рожкой волнового генератора, водилом - сепаратором и звеном с замкнутой периодической ку-лачковой поверхностью (рис.2, 3, 4, 5, 7а, 8а). В таких схемах одно из звеньев является вход-ным, другое выходным, а третье - корпусным звеном.

Более трех звеньев контактируют с цепочкой шариков в передаче на рис. 6 [18]. Здесь также любое из звеньев может являться входом, выходом или корпусом, а остальные – допол-нительными входами, либо выходами.

В дальнейшем, передачи, в которых звенья, контактирующие с телами качения, являются непосредственно входом, выходом или реактивным (неподвижным) звеном, условимся назы-вать простыми. В классе передач с плавающей и качающейся шайбами существуют механизмы, в которых цепочка шариков контактирует только с двумя звеньями (см. рис.7б и 8б). Одним из звеньев является шайба (5 на рис. 7б или 8 на рис. 8б), которая совершает одновременно два не-зависимых движения - колебательное и вращение вокруг собственной оси. Соответственно, входом, выходом или корпусом являются волновой генератор 1, звено с периодической дорож-кой качения 3 и механизм 7, приводящий вращение шайбы вокруг собственной оси к оси пере-дачи.

Число периодов волнового генератора. Этот классификационный признак полностью позаимствован из теории классических волновых передач. Однопериодный генератор в боль-шинстве патентов выполнен как эксцентрик, или косой кривошипный вал, круговая эксцен-тричная дорожка качения или косая канавка, двухпериодный генератор - это кулачок в виде овала или эллипса, а многопериодный генератор представляет собой волнообразную замкнутую дорожку качения.

Page 7: rus transmisii

7

Многоступенчатые. Все вышеописанные передаточные механизмы могут быть выполне-

ны двух и более ступенчатыми по классической схеме, когда выход одной ступени является входом другой. Однако, в отдельный класс по этому признаку следует выделить многоступен-чатые передачи с плавающей (рис. 9) или качающейся шайбой (рис.10), в которых шайба явля-ется общим для обеих ступеней элементом. По конструктивному выполнению последние схемы можно подразделить на последовательные, или соосные, когда ступени расположены последо-вательно вдоль оси передачи, и на параллельные или коаксиальные, когда ступени охватывают друг друга. На рис. 9а изображена последовательная схема расположения ступеней для ради-альной цилиндрической передачи с плавающей шайбой [22], а на рис. 9 б коаксиальная схема для той же передачи. В патентной литературе обнаружены только две таких передачи с ролико-выми телами качения [60,61]. На рис . 10 а и б показаны те же принципы взаимного располо-жения ступеней, но для осевой передачи с качающейся шайбой [14,18,23,24]. Рис. 9в и 10в ил-люстрируют последовательную компоновку торцевых ступеней для плавающей [91,72,127], и качающейся шайбы [23,171,189,184,180]. Коаксиальная компоновка торцевых ступеней для плавающей [92,129] и качающейся [184] шайбы показана на рис. 9г и 10г.

На всех рисунках цифрой 1 обозначен волновой генератор, вызывающий планетарное движение плавающей шайбы 5 или качающейся шайбы 8. Дорожки качения 6 на шайбе 5 или 8 совместно с периодическими дорожками 3 и цепочкой шариков 2 образуют передающий узел первой ступени, а дорожки качения 11 совместно с шариками 9 и периодическими дорожками 10 образуют вторую ступень преобразователя скорости.

Page 8: rus transmisii

8

Все описанные в этом разделе передачи можно рассматривать и с другой точки зрения. Любая из ступеней преобразователя представляет собой передающий узел, в котором с цепоч-кой тел качения контактируют только два звена. Тогда другую ступень можно рассматривать как механизм, приводящий вращение плавающей шайбы к общей оси преобразователя, как без изменения скорости с передаточным отношением, равным 1 (при равенстве чисел периодов до-рожек качения), так и с изменением скорости вращения.

Многорядные. Еще одним классификационным признаком может выступать количество рядов тел качения, которое не следует путать со ступенями. Дополнительные ряды тел качения вводятся для увеличения мощности передачи, и располагаются между дополнительными до-рожками качения на тех же самых звеньях передачи, и дополнительные дорожки имеют то же число периодов, что и основные. На рис. 11 показана схема двухрядной осевой цилиндрической передачи с последовательным расположением рядов, а на рис. 12 - двухрядная радиальная тор-цевая схема с коаксиальными рядами.

По форме тел качения. В большинстве передач в каче-стве тел качения используют свободные шарики или ролики. Существует класс передач, в которых вместо, или вместе, с те-лами качения используются толкатели.

В схему предложенной классификации хорошо вписы-ваются цевочные передачи с плавающим цевочным колесом, и телами качения – цевками.

По числу замкнутых периодических дорожек качения с разным числом периодов, одновременно воздействующих на тела качения ряд авторов различает передачи двух- и трехсинусоидные. Следует отметить, что существует и боль-шее число кривых, в пересечении которых может находиться тело качения [18], по аналогии такие передающие узлы мож-но называть многосинусоидными.

Далее мы более подробно рассмотрим выявленные изобретения с точки зрения описанной классификации, и попытаемся определить основные сравнительные достоинства и недостатки тех или иных типов механизмов.

Радиальные передачи. Радиальные цилиндрические передачи. Одни из первых, обнаруженных нами патентов,

относятся к радиальным цилиндрическим передачам [3,4,6,25,26] (см. рис. 13 и 14). Эти изобре-тения появились в США в тридцатых годах прошлого века, и практически ничем не отличаются от современных аналогичных схем. Передающий узел состоит из трех охватывающих друг дру-га звеньев. Наружное 1 и внутреннее 2 звенья имеют на обращенных друг к другу цилиндри-ческих поверхностях кулачковые периодические поверхности 3 и 4 с радиальным направлени-ем кулачка (зуба). Между ними расположено водило - сепаратор 5 с телами качения 6 в проре-зях. Телами качения служат ролики [3] или шарики [4] и [6]. В [25,26] - для увеличения площа-ди контакта тел качения с прорезями, в последних, расположены сухари, в которых установле-ны цапфы роликов . На рис. 14 [4,26] показана разделенная схема, в которой для уменьшения трения эксцентрик взаимодействует с телами качения 6 через плавающую шайбу 8. В передаче [6] для компенсации несоосности входного и выходного валов, возникающей в процессе экс-плуатации преобразователя, сопрягаемые поверхности с периодическими дорожками выполне-ны по сфере.

Page 9: rus transmisii

9

Радиальные цилиндрические передачи с однопериодным генератором - эксцентриком полу-

чили своё дальнейшее развитие в восьмидесятых годах. В СССР это работы Томской организа-ции «Технотрон» [21,27,28,29,30,31], МВТУ им. Баумана [32,33]. Аналогичные изобретения появились в США [34,35,36], Германии [37,38], Японии [39,40]. Передачи «Технотрона», в ос-новном, усовершенствуют простую трехзвенную схему (рис.15). Входным звеном служит - эксцентриковый кулачок 1. Цилиндрическое водило 2, в продольных прорезях которого распо-ложены тела качения 3, служит выходным звеном. Третьим звеном передачи является цен-тральное неподвижное зубчатое колесо внутреннего зацепления 4, соединенное с корпусом пе-редачи [21, 31]. Полный оборот эксцентрика 1 вызывает поворот водила 2 на один шаг зубчато-го колеса 4. Передаточное число определяется числом зубьев колеса 4, которое на единицу от-личается от числа тел качения 3. Здесь уместно отметить, что в терминах предложенной нами классификации эксцентриковый кулачок 1 является волновым генератором, водило 2 – сепара-тором. Передача, построенная по такой схеме, обладает всеми преимуществами традиционной волновой зубчатой передачи. Кроме того, она лишена её основного недостатка - потерь энергии на деформацию гибкого колеса и на трение между зубьями.

Однако у неё имеется и существенный недоста-ток, особенно проявляющий себя в высоко момент-ных передачах с телами качения и эксцентриками больших размеров, а именно - неуравновешенность масс, и связанные с этим шум, биения и повышен-ный износ. Для повышения передаваемого момента передачу

выполняют многорядной [27,29], при этом для улучшения балансировки эксцентрики в рядах сдвигают по фазе (рис.16), для увеличения переда-точного отношения - двухступенчатой [28]. Второй недостаток простых передач с промежуточ-ными телами качения – это наличие трения сколь-жения между телами качения и поверхностями взаимодействующих с ними трех звеньев.

Особенно важно уменьшить трение о стенки сепаратора, т.к. он является наиболее слабым по прочности звеном. Известно несколько приемов такого уменьшения.

В одних из них изменяют конструкцию сепаратора, а в других видоизменяют тела каче-ния. В передаче [39,41] водило – сепаратор представляет собой два кольца 5, между которыми на шарнирах 6 смонтированы роликовые тела качения 1 (см. рис 17а).

Page 10: rus transmisii

10

Здесь же описана конструкция, в которой на одном шарнире расположено два ролика.

Один из них взаимодействует с эксцентриком волнового генератора, а другой – с периодической дорожкой качения, за счет чего уменьшается трение тел качения с каждым из трех взаимодействующих звеньев.

Сепаратор с шарнирным соединением описан также в патенте [42], только шарниры прикреплены не к кольцам, а к вершинам двух звездочек.

В передаче [31] для уменьшения трения тел качения о се-паратор они выполнены в виде роликов 1, показанных на рис. 17б.

На роликах 1 через тела качения 2 посажены кольца 3. Крайние кольца взаимодействуют с пазами 4 двух дисков 5, образующих водило – сепаратор, а среднее кольцо 3 - с зубчатым вен-цом неподвижного центрального колеса (на рис не показано).

Аналогично , уменьшено трение скольжения в патенте [34] , а также в одном из последних изобретений Американской фирмы Synkinetics Inc. [43] , схема которого приведена на рис. 18. Ролики представляют собой оси 1, на которых свободно вращаются кольца 2, 3 и 4.

Ролики размещены в прорезях обоймы сепаратора 5. Край-ние кольца 2 и 4 роликов взаимодействуют с периодическими по-верхностями волнового генератора 6 и радиальными прорезями в сепараторе 5, а среднее кольцо 3 взаимодействует с зубчатым ко-лесом 7 внутреннего зацепления. Новым в патенте является кон-структивное оформление передающего узла. Все звенья передачи выполнены в виде охватывающих друг друга обойм, связанных подшипниками 8, образуя единый узел, наподобие подшипнико-вого узла. Любая из обойм 5, 6 или 7 может служить корпусом, входным или выходным валом. Следует отметить, что подшип-никовое оформление передающего узла с промежуточными те-лами качения совершенно независимо и практически одновре-менно предложено нами в патенте [18], хотя схема взаимодейст-вия тел качения и кулачковых поверхностей в этом изобретении иная.

К простым радиальным цилиндрическим передачам относится также передача по патенту РФ [44] , отнесенная авторами к волновым . Здесь тела качения – ролики соединены между со-бой пластинами с образованием замкнутой цепи. Свободные концы роликов с одной стороны расположены в радиальных пазах диска, выполняющего функцию водила. Таким образом, во-дило - сепаратор здесь составляют сегменты цепи и диск - с прорезями.

В ряду простых радиальных цилиндрических передач особняком стоит трансмиссия, описанная в [41]. В ней тела качения, взаимодействующие с волновым генератором, связаны с поршнями пневмо- или гидроцилиндров. С периодической дорожкой качения центрального колеса взаимодействует второй ряд тел качения, также связанных с поршнями цилиндров. Каж-дый из цилиндров на входе связан трубопроводом с соответствующим цилиндром выхода. Та-ким образом, появляется возможность разнести входной и выходной валы в пространстве.

Многоволновой генератор. В одноволновом генераторе, наиболее распространенный из которых представляет собой эксцентрик, только часть тел качения одновременно участвует в передаче момента вращения . Увеличение числа периодов дорожки волнового генератора, уве-личивает число тел качения, находящихся в зацеплении и уменьшает дисбаланс передающего

Page 11: rus transmisii

11

узла. Многоволновой генератор используется как в простых схемах (разделенных и неразде-ленных), так и в двухзвенных схемах с плавающей шайбой. В патентах [3,6,40,44 ,45,46] приве-дены конструкции простых передач с многоволновыми генераторами. В передачах такого типа значительно уменьшен дисбаланс масс, но и меньше передаточное отношение, которое опреде-ляется как: U=z3/z1 , где z1 – число периодов дорожки волнового генератора 1, z3 – число пе-риодов дорожки 3.

Волновой генератор с плавающей шайбой. Трение тел качения об эксцентрик волнового генератора уменьшают, вынося дорожку качения на отдельное, свободно вращающееся на эксцентрике, звено [30,32,33,34]. Схема передачи показана на рис 19. На эксцентрике 1 на подшипниках 2 установлено кольцо 3. Кольцо воздействует на тела качения 4, размещенные в прорезях сепаратора 5, и является плавающей шай-бой. Выходным элементом и неподвижным звеном в разных патентах являются либо водило - сепаратор 5, либо колесо 6 с зубчатым венцом 7 внутреннего зацеп-ления. Такая схема, уменьшая трение тел качения о ку-лачковую поверхность волнового генератора, увеличи-вает дисбаланс масс.

В передаче [34] для уменьшения трения тела качения 4 выполнены в виде роликов с кольца-ми 8 для взаимодействия с зубчатым профилем 7 центрального колеса 6. Один из вариантов этого изобретения представляет собой двухрядную передачу с противофазными эксцентриками, которые уменьшают дисбаланс масс.

В патенте [47] используют тот же принцип плаваю-щих в противофазе шайб, каждая из которых взаимо-действует с рядом толкателей в радиальных прорезях сепаратора. Толкатели снабжены роликами для взаимо-действия с эксцентриком и зубчатым венцом. Конст-руктивно эта передача оформлена в модульном блоке в виде подшипника. Её основной недостаток – большое трение вставок о прорези сепаратора. Это трение уменьшают в передаче [48] тем, что в прорезях сепара-тора скользят сухари, а ролики – цевки с цапфами вра-щаются в отверстиях сухарей. В патенте [49] сухари выполнены в виде колец, что еще больше уменьшает трение. Совершенно идентична вышеописанным меха-низмам волновая зубчатая передача по заявке на патент РФ [50], только она описана с использованием терми-нов, относящихся к волновым передачам.

Кинематическая схема передаточного механизма с промежуточными звеньями [51], изо-

браженная на рис. 20, отличается только взаимным расположением волнового генератора и зуб-чатого колеса. Волновой генератор представляет собой три эксцентричных ролика 1, эксцен-трично смещенных относительно оси передачи (точки О). Ролики 1 взаимодействуют с наруж-ной поверхностью нажимного кольца 2, являющегося плавающей шайбой. Внутренняя поверх-ность нажимного кольца 2 взаимодействует с цепочкой тел качения 3, размещенных в прорезях

Page 12: rus transmisii

12

неподвижного сепаратора 4. С другой стороны тела качения 3 взаимодействуют с зубчатым ко-лесом 5 внешнего зацепления, являющимся выходным валом. Таким образом, схема передачи является обращенной, волновой генератор расположен снаружи, а зубчатый профиль - внутри. Такая же схема приведена в патенте [36].

Двухзвенные передачи с плавающей шайбой. Следующим шагом в направлении

уменьшения трения и увеличения диапазона передаточных отношений являются передачи c двухзвенным передающим узлом (см. рис 21). Многоволновой генератор представляет собой плавающую шайбу 4, на боковой поверхности которой выполнена периодическая поверхность 3[22,52,53,54].

Планетарное движение шайбы 4 обеспечивают эксцентрик 7 и подшип-ник 8. Цепочка тел качения 1 взаимодей-ствует с зубчатым венцом 3 плавающей шайбы 4 и с зубчатым венцом 5 цен-трального колеса 6. В результате этого взаимодействия плавающая шайба 4 кроме орбитального движения начинает вращаться вокруг собственной оси вра-щения. Таким образом, основная осо-бенность передачи состоит в том, что промежуточные тела качения взаимо-действуют лишь с двумя звеньями, при-чем одно из них – плавающая шайба имеет возможность совершать два неза-висимых движения: планетарное и вра-щение вокруг собственной оси.

В отличие от простых преобразователей скорости в данной схеме отпадает необходи-

мость в силовом сепараторе, т.к. плавающая шайба выполняет одновременно функцию двух звеньев: её плоскопараллельное (планетарное) движение вызывается быстроходным валом, а во вращательном движении она связана с корпусом или выходным валом механизмом передачи вращения между параллельными валами. Если сепаратор и присутствует в некоторых конст-рукциях (как он показан на рис. 21), то он не несет, сколько ни будь, существенных нагрузок. Функция сепаратора сводится к позиционированию углового положения тел качения и предот-вращению их смещения друг относительно друга при совпадении вершин обеих периодических дорожек. Однако, в схемах с плавающей шайбой необходим дополнительный механизм, приво-дящий вращение плавающей шайбы к общей оси преобразователя. На рис. 21 [52] это механизм параллельных кривошипов, который представляет собой закрепленные в корпусе 9 пальцы 10, по которым обкатываются отверстия 11 в плавающей шайбе 4.

Благодаря этому механизму шайба 4 не может вращаться, т.е. выполняет одновременно роль волнового генератора и опорного звена. С тихоходным валом 12 связано центральное ко-лесо 6 с периодической кулачковой поверхностью 5. Сепаратором 2 является гибкая связь меж-ду телами качения (аналогично передаче [15], в которой связь роликов шарнирная).

В разных схемах вращение плавающей шайбы снимается разными механизмами.

Page 13: rus transmisii

13

В патентах [52,53,55] это механизм параллельных кривошипов, в патентах [54,56] - параллельный шарико-вый кривошипный механизм. Этот сравнительно новый, не описанный в справочниках механизм, показан на рис. 22. Он представляет собой шары 1, размещенные в лун-ках 2 и 3 большего диаметра на торцах связываемых де-талей (в данном случае на торце выходного вала 4 и пла-вающей шайбы 5). Радиус лунки превышает радиус шара на величину эксцентриситета плавающей шайбы 5. В ря-де патентов с роликовыми телами качения ролики одно-временно выполняют функцию пальцев параллельного кривошипа [57,58,59]. Следует отметить, что в двухзвенных передачах отпада-ет необходимость в силовом сепараторе. В ряде патентов с роликовыми телами качения ролики одновременно вы-полняют функцию механизма приведения вращения пла-вающей шайбы к оси передачи.

Так в патенте [57] описаны два варианта такого решения. В первом случае ролики выполне-ны пустотелыми, с внутренним отверстием, сквозь которое проходят пальцы механизма парал-лельных кривошипов. Пальцы жестко связаны с корпусом или выходным валом. Так же выпол-нен механизм параллельных кривошипов в патенте [58]. Во втором варианте свободные концы роликов с одной стороны введены в лунки или отверстия большего диаметра, выполненные в торце другой детали, образуя механизм параллельных кривошипов. Так же выполнен механизм передачи вращения и в патенте [59].

Если сепаратор и присутствует в некоторых конструкциях (как он показан на рис. 21), то он не несет существенных нагрузок. Его функция сводится к угловому позиционированию тел ка-чения при прохождении ими вершин обеих периодических дорожек.

Цевочное зацепление. К радиальным цилиндрическим двухзвенным передачам с пла-вающей шайбой можно отнести большую группу планетарных передач с цевочным циклои-дальным зацеплением [37,38,60,61,62,63,64,65,66,67,68,69,70].

Page 14: rus transmisii

14

Естественно, что из всего многообразия механизмов с цевочным зацеплением выбраны только те, в которых выполняется основное условие рассматриваемых передач, а именно, каж-дый из роликов-цевок должен находиться в постоянном контакте с периодическими кулачко-выми поверхностями. Такому условию удовлетворяют планетарные передачи, в которых число роликов отличается от числа зубьев на небольшую величину. В схемах, где цевочное колесо 1 является плавающей шайбой [59, 60, 62, 63, 67] (рис. 23а), ролики 2 на цевках, также как и сво-бодные тела качения, совершают колебательное движение, взаимодействуя с периодической поверхностью 3 центрального колеса 6. Плавающее цевочное колесо 1 механизмом параллель-ных кривошипов 4 связано с диском 5.

В терминах принятой классификации плавающее колесо выполняет функцию волнового генератора и не силового сепаратора.

Существуют также цевочные передачи (см. рис.23б) с плавающим цевочным колесом, ко-торые можно отнести к простым [59,71], фиг.3 и 3.1 в [72]. Ролики 1 на цевках 2 плавающего цевочного колеса 3 взаимодействуют с периодическими дорожками 4 и 5 внутреннего 6 и внешнего 7 центральных колес. Плавающее цевочное колесо вместе с эксцентриковым валом выполняет функцию волнового генератора и одновременно функцию водила – сепаратора. Классификация этих передач по предложенной схеме не вызывает сомнений.

Сложнее обстоит дело, когда плавает шайба с зубча-тым профилем, а цевочное колесо связано с корпусом или выходным валом [73] или (в двухступенчатых передачах) плавает шайба с двумя зубчатыми профилями, а два цевоч-ных колеса связаны с выходным валом или корпусом соот-ветственно [37, 38, 64, 65, 66, 69, 73]

Однако и в этих схемах тела качения совершают радиаль-ные колебательные перемещения относительно плавающей шайбы, поэтому мы их также рассматриваем с точки зрения предложенной классификации. В двухступенчатой передаче [68] на плавающей шайбе в узле одной ступени выполнены цев-ки с роликами, а во второй ступени- эпициклоидальные зубья, взаимодействующие с цевками центрального колеса.

Приемы уравновешивания системы. В передачах с плавающей шайбой значительно увеличен дисбаланс масс, по сравнению с передачами, в которых волновым генератором явля-ется зубчатое колесо наружного зацепления.

Т.е. уменьшение трения сопровождается увеличением шумов и биений, вызванных дисба-лансом масс. Для его уменьшения приходится предпринимать специальные меры. В патентах [54,74] на эксцентриковом валу размещают противовесы. Оригинальный волновой генератор для улучшения динамической балансировки предложен в патенте [75] (см. рис. 24). Сплошной эксцентриковый кулачок волнового генератора здесь заменен системой разноразмерных роли-ков 1, разделенных сепаратором 2, что уменьшает массу эксцентрика. В патентах [4, 26,76,77] (см. рис. 14) ту же роль выполняют разноразмерные шарики 7. В патентах [56,63,78] плаваю-щую шайбу выполняют из двух колец с зубчатыми венцами с одинаковым числом зубьев, пла-вающих в противофазе, но вращающихся совместно, для чего их соединяют соответствующим механизмом. При выполнении колец с различным числом зубьев получается двухступенчатая передача [54,62,64]. Следует отметить, что все эти решения увеличивают массу и размеры пе-редаточного механизма.

Двухступенчатые передачи. Существует много передач, в которых механизмом, передаю-щим вращение плавающей шайбы, является- вторая ступень передачи, реализованная на од-ной плавающей шайбе [22,37,38,52,54,55,60,61,65,66,67,68,69,74,75,79, 80, 81]. Для этого на

Page 15: rus transmisii

15

плавающей шайбе выполняется дополнительная кулачковая периодическая поверхность, взаи-модействующая через дополнительную цепочку промежуточных тел качения с кулачковой пе-риодической поверхностью, выполненной на дополнительном теле вращения.

В зависимости от того, на ка-ких поверхностях располагаются дорожки качения на плавающей шайбе можно выделить последова-тельные и коаксиальные радиаль-ные двухступенчатые цилиндриче-ские передачи. На рис. 25 а и б показан продоль-

ный разрез и поперечное сечение одной из ступеней типичной конструкции двухступенчатой передачи с плаваю-щей шайбой, где ступени расположены последовательно друг за другом вдоль одной оси.

На эксцентрике 2 входного вала 1 с помощью подшипников 3 посажена плавающая шайба

4. На боковой цилиндрической поверхности шайбы 4 выполнены две периодических кулачко-вых поверхности трохоидальной или циклоидальной формы 5 и 6. Эти поверхности через це-почки роликов 7 и 8 взаимодействуют с периодическими поверхностями 9 и 10. Одна из перио-дических поверхностей выполнена на неподвижной (корпусной) детали 11, а вторая - на вы-ходном валу 12 [79]. На рисунках показан только наиболее часто встречающийся случай, когда на плавающей шайбе выполняются кулачковые периодические поверхности или зубчатые вен-цы. Однако существует множество разнообразных вариантов, в которых один [68] или оба вен-ца на плавающей шайбе заменены роликами, свободно вращающимися на цевках [67,82], или плавающая двухвенцовая шайба взаимодействует с цевками двух цевочных колес [83,84,85].

Для предотвращения углового смещения шариков или роликов друг относительно друга такие передачи зачастую снабжают не силовыми сепараторами. Различные конструкции сепараторов для таких передач описаны в [86,87,88].

Меньшими осевыми габаритами обладают двухступенчатые коаксиальные передачи, ступени которых реализованы на проти-воположных боковых поверхностях плавающей шайбы [60,61], т.е. ступени передачи охватывают друг друга (рис. 26). Дорожки 5 и 6 для двух цепочек тел качения 7 и 8 выполнены на противопо-ложных боковых поверхностях шайбы 4. Тела качения 7 взаимо-действуют также с периодическими дорожками качения 9 цен-трального внутреннего колеса, связанного с корпусом 11, а тела качения 8 взаимодействуют с венцом 10 наружного колеса 12, свя-занного с выходным валом.

Качение без скольжения. Передающие узлы, в которых тела качения взаимодействуют с

дорожками только двух звеньев, имеют принципиальную возможность реализовать условие «чистого качения», т.е. движение тел качения относительно обеих кулачковых поверхностей без проскальзывания. В патентах США [54 и 55] предпринята такая попытка. В обоих случаях этого добиваются выравниванием пути, проходимого телом качения относительно каждой из

Page 16: rus transmisii

16

дорожек качения в единицу времени. В первом патенте это осуществляют подбором параметров внутренней эпитрохоидальной дорожки качения и внешней гипотрохоиды. Во втором патенте выравнивание пути происходит за счет изменения эффективного радиуса тела качения, т.е. рас-стояний R1 и R2 от оси вращения тела качения до точек его контакта с сопрягаемыми поверх-ностями (см. рис. 27). Для этого в поперечном сечении дорожку качения для шарика делают V –образной.

Таким образом, класс радиальных цилиндрических передач имеет следующие основные недостатки. Во-первых, асимметрич-ная по массе нагрузка на валу вызывает биения и шум или требует применения дополнительных мер балансировки. Во – вторых, из-нос или неточность изготовления деталей сопровождается появле-нием радиальных люфтов, компенсация которых является сложной проблемой. Обнаружено только одно изобретение [21], в котором предпринята попытка компенсации радиальных зазоров за счет выполнения одного из звеньев в форме конуса, подвижного в осе-вом направлении.

Третьим серьёзным недостатком радиальных цилиндрических передач является техноло-гическая сложность изготовления периодических дорожек качения на внутренних цилиндриче-ских поверхностях.

Радиальные торцевые передачи. Недостатки цилиндрических передач частично устраняются в передачах с плоским шари-

ковым зацеплением [89,90], которые по описанной классификации относятся к радиальным пе-редачам с расположением периодических кулачковых поверхностей на обращенных друг к дру-гу торцевых поверхностях дисков. В СССР- такие передачи разрабатывались в Могилевском машиностроительном институте [89,90,91,92, 93,94,95,96,97,98,99,100,101,102,103,104,105,106,107,108,109,110,111] и у ряда авторов получи-ли название «синусошариковые» [93] или «шаровые планетарные» [94,95,96,97,99,101,102,112,113]. Из зарубежных разработок к этому типу относятся передачи фирмы Synkinetics inc. [112,114,115,116,117,118,119,120,121]. Дисбаланс в простой торцевой передаче снижен потому, что в эксцентричном движении участвует не весь кулачок, а только тела качения.

Передающий узел (см. рис. 28) состоит из трех последовательно

расположенных вдоль одной оси дисков. На обращенных друг к дру-гу торцевых поверхностях двух крайних дисков 1 и 2 - выполнены периодические по азимуту дорожки качения с радиальным направ-лением изгиба. Между ними - в радиальных прорезях 3 промежуточ-ного диска 4 расположены шарики 5, находящиеся в контакте с до-рожками качения 6 и 7 обоих дисков. Износ основных деталей может быть достаточно просто компенсирован поджатием дисков друг к другу с помощью упругих прокладок или пружин, как, например, в патентах [98,112] .

Промежуточный диск 4 с прорезями 5 выполняет функцию водила - сепаратора. Одна из

деталей с периодической дорожкой качения является волновым генератором. Дорожка качения волнового генератора может быть одно - либо многопериодной.

Page 17: rus transmisii

17

Число периодов другой дорожки качения отличается от числа шариков на 1. Любой из трех дисков может быть заторможен (корпус) или быть ведущим или ведомым валом.

На рис. 28 корпусом является диск 2, диск 1 посажен на входной вал, а водило – сепаратор 4 связан с выходным валом. Механизм может работать как редуктор и как мультипликатор. На этом принципе разработано большое количество конкретных кинематических схем : [19,36,94,95,96,97,99,100,101,102,103,104,105,106,112,113, 114,115,116], отличающихся друг от друга конструкциями волнового генератора, формой дорожек качения, количеством рядов и ступеней, наличием уравновешивающих передачу элементов, применением передачи в качестве вариаторов. Причем все эти отличия коррелируются с аналогичными решениями для рассмот-ренных выше радиальных цилиндрических передач.

Так, в частности, по форме дорожек качения волнового генератора передачи могут быть од-но, двух, и многопериодными [40, 114,115,116]. Однопериодная дорожка качения может иметь форму эксцентричной окружности, либо другой кривой с одним кулачковым выступом. В од-нопериодных торцевых передачах при больших размерах шариков (для тяжело нагруженных передач) появляются вибрации, вызванные разбалансировкой системы.

Для уравновешивания шариков в патенте [102] - в донной части однопериодной дорожки качения выполняется канавка, имеющая разную глубину на разных радиусах, в патенте [103] – диск волнового генератора выполнен со смещенным центром тяжести.

В передаче [122] диски выполнены со сквозным центральным от-верстием, образуя простую конструкцию в виде подшипникового узла.

В патентах [36,94,95,104,114,115,116,123] передающие узлы имеют периодические дорожки качения, описываемые различными кривыми. Так же, как и цилиндрические, простые торцевые переда-чи подразделяются на одно и многорядные.

Ряды в передачах [19,115,116], расположены последовательно вдоль оси. Отличительной особенностью многорядных торцевых передач является расположение рядов в одной плоскости коакси-ально друг другу [96,97, 112,124]. При сдвиге по фазе дорожек качения друг относительно друга на

полпериода [96, 97] улучшается балансировка передачи. Эту передачу иллюстрирует схема на рис. 29, на которой показано совмещенное в одной

плоскости взаимное расположение дорожек качения 1 и 2 на одном из дисков, дорожек 3 и 4 – на другом диске и прорезей 5 водила – сепаратора. Два ряда шариков 6 и 7 расположены в про-резях в местах пересечения дорожек. В двухрядной коаксиальной передаче [112] для уменьше-ния проскальзывания шариков дорожки качения в рядах имеют боковые стенки с противопо-ложных сторон друг от друга, и стороны эти меняются местами в точках перегиба дорожек.

Здесь следует отметить, что и для простых цилиндрических передач существует принципи-альная возможность создания двухрядной коаксиальной передачи, которая не нашла своего от-ражения в существующих конструкциях. Волновой генератор для такой передачи может явить-ся предметом последующего изобретательского творчества.

Обладая большей технологичностью и меньшим дисбалансом, простые торцевые передачи имеют другой недостаток, заклю-чающийся в проблеме прочности сепарато-ра.

Page 18: rus transmisii

18

Обратимся к рис. 30 и 31, где показано распределение действующих сил в цилиндрических и торцевых радиальных передачах. F – Сила, действующая со стороны дорожки качения вол-нового генератора на шарик.

F1 – полезная составляющая этой силы, действующая на шарик в радиальном направлении, F2 – осевая составляющая силы F, увеличивающая силу трения.

На рис. 31 а показано распределение сил для «толстого» сепаратора, а на рис.31 б - то же для «тонкого» сепаратора. В цилиндрических радиальных передачах толщину сепаратора мож-но увеличивать, значительно уменьшая глубину дорожек качения без заметного ухудшения рас-пределения сил.

В торцевых же передачах из-за того, что действующие силы приложены не ко дну, а к краям дорожек качения их распределение тем лучше, чем больше глубина дорожек качения приближается к радиусу шарика, и, следовательно, чем тоньше сепаратор. Поэтому в торцевых радиальных передачах сепаратор является самым слабым по прочности звеном. Для его упроч-нения предпринимаются различные меры. В патенте [113] сепаратор укрепляют специальными консолями. Износ дорожек качения уменьшают, выравнивая нагрузку на шарики. Для этого в патентах [99,106] сепаратор снабжен упругими вставками, в патенте [100] его выполняют из двух дисков, которые могут поворачиваться друг относительно друга, выбирая зазоры в ради-альных прорезях. В патенте [101] - эту часть дорожки , выполняют с углублениями, смещен-ными в разные стороны от центра : на восходящей и нисходящей ветвях периодической до-рожки. В патенте [125] в сепараторе параллельно основным прорезям для шариков выполняют дополнительные прорези, которые образуют податливые стенки, и выполняют роль компенса-торов. В патенте [126] дополнительные прорези делают радиальными. Последние два решения выравнивают нагрузку, но одновременно снижают прочность сепаратора, поэтому значитель-ное повышение нагрузочной способности таким способом вызывает сомнение.

Плавающая шайба. Как и в цилиндрических передачах, трение шариков о дорожку ка-чения волнового генератора уменьшают с помощью плавающей шайбы. В торцевых передачах существует три типа схем с плавающей шайбой. К первому типу относятся схемы, названные нами выше простыми. В обычной схеме синусошариковой передачи один из трех взаимодействующих с цепочкой

шариков дисков связывают с входным валом по-средством кривошипа, т.е. диск становится пла-вающей шайбой. В виде плавающей шайбы может быть выполнен один из крайних дисков [105] (ки-нематическая схема показана на рис. 32), или сред-ний диск [106, 107,108]. В случае плавающего диска – одноволнового генератора, дорожка качения на нем вырождается в окружность.

Если плавающая шайба – средний диск 1 с прорезями 2 в виде окружных окон (см. рис 33),

то для сохранения углового расположения шариков друг относительно друга при прохождении ими одновременно вершин периодических дорожек качения, шайба снабжена тонкостенным сепаратором 3 в виде диска с радиальными прорезями 4 [108,109]. Сепаратор 3 не участвует в передаче крутящего момента, а только предотвращает заклинивание шариков.

В патенте [108] плавающая шайба с сепаратором названа «синхросепаратором». В двух-рядной передаче [91,92,127] две плавающих шайбы, расположенные на одном эксцентрике,

Page 19: rus transmisii

19

взаимодействуют с двумя рядами шариков, увеличивая несущую способность передачи. В пе-редачах [91 и 127] ряды шариков расположены последовательно вдоль оси, при этом в передаче [91] плавает сепаратор с прорезями, а в [127] – плавает диск с дорожками качения.

В [92] коаксиальные ряды передачи образованы на одной плавающей шайбе с прорезями, выполненными на разных радиусах, а в [128] две дорожки качения выполнены на одной сторо-не плавающей шайбы на двух концентрических базовых окружностях.

Оригинальная, но, по нашему мнению, не очень работоспособная конструкция волнового генератора с плавающей шайбой предложена в [127]. Плавающая шайба приводится в плане-тарное движение посредством радиальных стержней – толкателей, взаимодействующих с экс-центриковым кулачком. В [129] функцию волнового генератора выполняют также толкатели, расположенные в радиальных прорезях водила с возможностью возвратно–поступательного пе-ремещения. Схемы с толкателями обладают повышенным трением и, как следствие, низкой эф-фективностью. Уменьшение трения- посредством установки толкателей в водиле на роликах приводит к неоправданному усложнению передачи.

Плавающая шайба, уменьшая трение скольжения шариков, увеличивает неуравнове-шенность передачи. Для уменьшения дисбаланса в [110] предложена коаксиальная, а в [111]- по-следовательная двухрядные передачи на двух, плавающих в противофазе, шайбах. Схема пере-дач приведена на рис. 34а и 34б соответственно. Плавающие шайбы 1 и 2, посажены с возможно-стью свободного вращения на противофазных эксцентриках 3 и 4. В схеме на рис. 34а пла-вающими шайбами являются сепараторы обоих рядов шариков 7 и 8, расположенных в одной плоскости на разных радиусах, и взаимодейст-вующих с обоими дисками 9 и 10 с периодиче-скими дорожками.

Для этого сепараторы выполнены с прорезями для шариков соседнего ряда и имеют фор-му мальтийского креста. На рис. 34б на плавающих шайбах выполнены периодические дорожки качения 5 и 6, а ряды шариков 7 и 8 связаны общим сепаратором 9.

В передачах [130,131,132] улучшение балансировки достигается тем, что вдоль оси по-следовательно расположены три сдвинутых по фазе эксцентрика с плавающими шайбами. Две крайних шайбы связаны между собой, и противофазны средней шайбе.

Возможность противофазного плавающего движения шайб обеспечивается их сложной конструкцией со втулочно-ступичной и выступающей частями и с радиально – окружными щелями для прохода выступов средней шайбы. Такое усложнение конструкции не всегда оп-равдано.

Page 20: rus transmisii

20

В [122] (см. рис. 35) для улучшения балансировки эксцен-триковый кулачок заменен эксцентричным кольцевым пазом 5 на входном валу 2, и плавающая шайба 1 связана с пазом 5 це-почкой шариков 3, расположенных в кольцевой канавке 4 на одном из торцов плавающей шайбы 1. На другом торце пла-вающей шайбы 1 выполнена периодическая дорожка качения 6 для тел качения 7. Подобное решение, уменьшающее дисбаланс масс, используется и в [129], в котором палец каждого толкате-ля взаимодействует с эксцентричным пазом.

Передающие узлы второй группы передач [72,128,133,134] образованы взаимодействием цепочки шариков не с тремя, а с двумя дисками, один из которых является пла-вающей шайбой. Плавающая шайба в орбитальном движении связана с быстроходным валом, а во вращательном движении – с тихоходным валом или с корпусом Принципиальные схемы этих передач полностью аналогичны

цилиндрическим разделенным схемам (см. рис. 36а и б). Цепочка шариков 1 взаимодействует с дорожками качения 1 и 3 на плавающей шайбе 4 и диске 5. Шайба 4 приводится в орбитальное движение эксцентриковым валом 6.

Механизмами передачи вращения от плавающей шайбы служат параллельные кривошипы 7 [134] или шариковые параллельные кривошипы, образованные шариками 8 и лунками 9 и 10 [72, 128,133]. В передаче [136] выходной вал параллельно смещен относительно входного, по-этому вращение от шайбы передается к нему с помощью простого кривошипа.

И, наконец, к третьей группе относятся роликовые передачи [100,104,137,138],одна из ко-торых схематически изображена на рис. 36в. Плавающая шайба образована двумя коаксиаль-ными кольцами 1 и 2 на эксцентрике 3. В кольцевой щели между кольцами 1 и 2 размещена цепочка роликов 4.

Ролики проходят через радиальные прорези 5 двух дисков водила – сепаратора 6. Концы роликов взаимодействуют с периодическими канавками диска 7. Цепочка роликов 4 совершает планетарное движение вместе с кольцами 1 и 2.

Вращению цепочки роликов 4 вокруг оси плавающей шайбы препятствуют диски сепаратора 6, закрепленные в корпусе 8.

Прорези в дисках со-вместно с роликами выпол-няют функцию механизма параллельных кривошипов. Выходным валом является диск 7 с периодическими канавками. Следует отметить, что пла-

вающая шайба в некоторой мере уменьшает уравнове-шенность системы, являющуюся основным преимуще-ством торцевых передач.

Двух и многоступенчатые передачи. Здесь мы не будем подробно рассматривать тради-ционные схемы многоступенчатых передач, когда выход одной ступени является входом дру-

Page 21: rus transmisii

21

гой [117,139]. Торцевые передачи с промежуточными телами качения можно компоновать в ступени, используя для обеих ступеней больше чем одну общую деталь.

В патенте [118] предложен оригинальный подход к компоновке ступеней простых пере-дач, когда общими для обеих ступеней являются свободная промежуточная деталь и один из дисков, и свободной промежуточной деталью может являться не только среднее, но и любое из крайних звеньев.

На рис. 37(а-д) представлены основные разновидности таких схем. Буквой F обозначено высокоскоростное звено, буквой М – промежуточное, буквой S – низкоскоростное звено.

Оригинальный модульный блок передач на основе несколь-ких коаксиально расположенных простых торцевых передач [122], реализован на общем входном диске 1 и общем сепараторе 2 (рис 38). Диски с дорожками качения в каждой ступени представляют собой коаксиальные кольца 3, 4, 5, каждое из которых может яв-ляться самостоятельным выходом 6, 7 и 8 передачи, образуя не-сколько выходных звеньев с разным передаточным отношением.

Особенностью двухступенчатой шаровой торцевой передачи [140] является выполнение периодических дорожек обеих ступе-ней по спирали с противоположным направлением, и для замыка-ния траектории шариков общая для обеих ступеней деталь имеет сквозные осевые отверстия.

В схемах двухзвенных торцевых передач с плавающей шай-бой, как и в цилиндрических передачах - вторая ступень служит механизмом, приводящим вращение плавающей шайбы к оси пе-редачи. Передача с последовательным расположением ступеней вдоль оси показана на рис. 39[141, 142,143].

Дорожки 1,2, с телами качения 3 образуют один передаю-щий узел, а дорожки 4 и 5 с телами качения 6 образуют второй передающий узел.

Page 22: rus transmisii

22

Дорожки 2 и 4 выполнены на противоположных торцах плавающей шайбы 7, а дорожка 1 и 5 –на корпусном и выходном дисках. Последовательная аналогичная двухступенчатая схема реализуется в преобразователе скорости [143], только дорожки на плавающей шайбе представ-ляют собой лунки для шариков.

Как и в цилиндрической передаче, ступени могут быть реализованы на двух плавающих в противофазе шайбах 1 и 2, как это показано на фиг. 8-10 патента [141] (см рис. 40).

Шайбы связаны друг с другом во вращательном движении с помощью, например, меха-низма параллельного шарикового кривошипа 3. Передающие узлы образуют шарики 4 с дорож-ками качения 5 и 6 и шарики 7 с дорожками 8 и 9.

Несколько видоизменена описанная выше схема в «синусоэксцентриковых» передачах [130,131,132] на рис. 41. Плавающая шайба состоит из дисков 1 и 2.

Диск 1 посажен на два крайних эксцентрика 3, а диск 2 на противофазный эксцен-трик 4 входного вала 5. Шайба имеет два набора цевок 6 и 7 , расположенных на её противо-положных торцах. Цевки 6 взаимодействуют с периодиче-ской канавкой 8 корпуса 10, а цевки 7 с канавкой 9 выходно-го вала 11. При разном числе цевок в наборах имеем двух-ступенчатую передачу, а при одинаковом числе – двухряд-ную.

Планетарную передачу на рис. 42 [138] можно также рассматривать как последователь-ную двухступенчатую. Ролики 1 и 2 в кольцевых прорезях плавающей шайбы 3 образуют два набора, ролики 1 одного из которых взаимодействует с корпусной канавкой 4, а другого – с ве-домой канавкой 5 и при разном числе роликов в группах её принципиальная схема аналогична схеме передач [130,131,132] на рис. 41.

В коаксиальной двухступенчатой передаче [144] на рис. 43 ступени образованы на одной плавающей шайбе на разных радиусах, т.е. охватывают друг друга. К коаксиальной двухсту-пенчатой можно отнести описанную выше как двухрядную передачу [92], если число шариков и, соответственно, число периодов в рядах шайбы будет разным. Во всех описанных выше схемах плавающая шайба является звеном, расположенным между двумя дисками. Модульный блок передач в патенте [129] построен на сочетании коаксиальной и последовательной компо-новок (см. схему на рис. 46в). При вращении диска 1 с пазовым кулачком 4 толкатели 3 совер-шают радиальное возвратно-поступательное перемещение относительно водила 5. Тела качения – ролики 8 первого коаксиального ряда взаимодействуют с периодическими дорожками дисков 6 и 11, а ролики 12 второго коаксиального ряда взаимодействуют с дорожками дисков 13 и 14. При этом все диски могут служить дополнительными выходами, или при связи некоторых из них друг с другом образуется двух-, трех- или четырехступенчатая передача.

В патентах [119 и 193] описаны механизмы, изменяющие передаточное отношение в за-висимости от направления вращения входного вала с помощью муфты свободного хода (обгон-ной муфты). В обоих случаях с помощью муфты включается или выключается вторая ступень передачи.

Page 23: rus transmisii

23

На основе передающих узлов с промежуточными телами качения можно очень просто реализовать вариаторы скорости [120,121,145,146]. Для этого достаточно обеспечить вращение опорного (корпусного) диска от независимого регулируемого привода.

Осевые передачи.

Как было показано выше, основной недостаток, присущий в той или иной мере любой ради-альной передаче, заключается в её не-уравновешенности относительно оси. Этого недостатка лишены осевые пе-редачи. Как и радиальные, по месту расположения дорожек качения их можно разделить на цилиндрические и торцевые.

Цилиндрические передачи. Простые осевые цилиндрические передачи состоят из трех звеньев, взаимодействующих друг с другом посредством тел качения (рис. 44).

Звенья передачи представляют собой цилиндры 1 и 2, охватывающие друг друга. На об-

ращенных друг к другу поверхностях наружного и внутреннего цилиндров выполнены замкну-тые периодические дорожки качения 3 и 4. Промежуточный цилиндр 5 является водилом - се-паратором и имеет на боковой поверхности продольные прорези 6, в которых находятся тела качения 7 [36,117,147].

Любой из цилиндров может быть входным, выходным или опорным звеном. На рисунке входным звеном – волновым генератором является внутренний цилиндр 2, выходным звеном – наружный цилиндр 1, а корпусным звеном – сепаратор 5, соединенный с корпусом 8. Корпус должен также препятствовать взаимному смещению цилиндров 1, 2 и 5 вдоль оси, поэтому в качестве подшипников 9 выбираются радиально-упорные подшипники. При однопериодном волновом генераторе периодическая дорожка качения представляет собой косую канавку [36, 115,117,147], многопериодный генератор имеет зигзагообразно изогнутую канавку с числом периодов, отличающихся от числа периодов второго звена [148,149].

Двух и многорядные передачи.

Нагрузочная способность увеличена в двух и многоряд-ных передачах с последовательным расположением рядов вдоль оси [122,150,151,152, 153,154,155]. В [150,151,152,153]- предприняты меры для равномерного распределения нагрузки по рядам, для чего в [150]- окна сепаратора делают увеличи-вающейся ширины от ряда к ряду. В [152]- дорожку корпуса делают на отдельных втулках, имеющих возможность осевого смещения, а в [151] - наружные втулки делают из отдельных сегментов и с корпусом соединен меньший из них. В много-рядной передаче [153]- предусмотрен рычажно-балочный де-литель моментов, а в передаче [154] повышение нагрузочной способности обеспечивается утолщениями в сепараторе.

Page 24: rus transmisii

24

В многорядном шариковом цилиндрическом вариаторе [156] дорожки на обеих цилинд-рических поверхностях представляют собой систему параллельных однопериодных косых ка-навок, а передаточное отношение обеспечивается их разным углом наклона на разных звеньях. В планетарной передаче [157] винтовые периодические дорожки с противоположным направ-лением также обеспечивают многорядность передачи.

В пространственном кулачковом механизме [158 и 159], а также в дифференциальной пе-редаче на фиг. 27-29 патента [160] сепаратор с продольными прорезями заменен системой тол-кателей 6, скользящих в пазах корпуса 1 (см. рис. 45). В лунках у краев толкателей размещены два ряда тел качения 7 и 8, взаимодействующих с замкнутыми периодическими пазами 4 ве-дущего 2 и ведомого 3 звеньев. Практически такая же схема представлена на фиг. 2 в патенте [161], только лунки для шариков выполнены на противоположных цилиндрических поверхно-стях толкателя. Понятно, что схемы с толкателями значительно увеличивают трение скольже-ния. Для уменьшения трения в [158 и 162] толкатели заменили линейной цепочкой шариков в пазах корпуса, при этом крайние шарики взаимодействуют с периодическими дорожками и яв-ляются телами качения передачи, а средние шарики выполняют только функцию толкателя.

Простые двухступенчатые осевые цилиндрические передачи выполняют коаксиаль-ными [115,116] и последовательными [147]. В коаксиальных передачах наружная поверхность наружного цилиндра первой ступени служит внутренним цилиндром второй ступени, т. е. сту-пени охватывают друг друга. В последовательных передачах ступени расположены вдоль од-ной оси рядом друг с другом, выходное звено первой ступени является входом второй, для чего на одной его цилиндрической поверхности выполнены дорожки качения обеих ступеней.

При простоте конструкции и хорошей балансировке простые осевые цилиндрические пе-редачи обладают общим недостатком цилиндрических передач – сложностью изготовления до-рожек качения на внутренней цилиндрической поверхности, а также большим трением тел ка-чения о стенки прорезей сепаратора.

Осевые торцевые передачи представлены группой изобретений, называемых планетар-ными передачами [163], планетарными сферическими передачами [164,165], волновой переда-чей [166], а также механизмом изменения скорости [167].

На рис 46 приведена схема передачи с телами качения – шариками, а на рис 47 - с ролика-ми. В общем случае пе-редача образована тремя последовательно распо-ложенными дисками 1, 2 и 3. Два крайних диска 1 и 2 являются централь-ными колесами с торце-выми зубчатыми венцами 4 и 5, а промежуточный диск 2 – водилом - сепа-ратором, в прорезях 6 ко-торого расположены тела качения 7.

Один из дисков выполняет функцию волнового генератора, и его зубчатый венец в случае

однопериодного волнового генератора трансформируется в торцевой кулачок [40], кольцевую канавку на поверхности косой шайбы или кольцевую канавку разной глубины [168].

Page 25: rus transmisii

25

В некоторых модификациях сепаратор представляет собой зубчатое колесо внутреннего зацепления, и тела качения скользят вдоль зубьев (образующей зуба). Наиболее слабым звеном, как и в других простых передачах, является сепаратор. В [164] предложена оригинальная его конструкция с зубьями в виде роликов. Такое решение позволяет менять ролики и повышать срок службы сепаратора.

Осевая передача с расположением дорожек качения в месте пересечения торцевой и ци-линдрической поверхностей предложено в нашем патенте [18].

В этом случае обоймы 1, 2, и 3 с дорожками качения располагаются вокруг цепочки шариков 4, как это показано на рис. 48. Такая схема пере-дающего узла позволяет отказаться от звена со сквозными прорезями. Периодическая дорожка на обойме – сепараторе 2 выполняется в виде разнесенных по окружности и вытянутых вдоль оси лунок 5. Схема позволяет улучшить распре-деление сил, так как глубина дорожки качения приближается к радиусу шарика. Похожий прин-цип компоновки дисков и дорожек качения, но с телами качения – роликами описан как один из вариантов изобретения в [168] (см. рис. 49).

Здесь сепаратор 2 является свободным ненагруженным звеном, а нагрузка передаётся через дополнительный диск 8, взаимодействующий зубчатым венцом 9 с одним из концов ролика 7.

Передачи с качающейся шайбой. Как и в радиальных передачах для уменьшения трения скольжения тел качения о кулачковую поверхность волнового генератора производят разделе-ние вращения входного вала и толкающего усилия на тела качения. В случае осевой передачи это разделение производят с помощью качающейся шайбы. Таким образом, качающаяся шайба в осевых передачах является полной аналогией плавающей шайбы в радиальной, и, соответст-венно, аналогичны основные принципиальные схемы передач того и другого типа. Обнару-женные нами в патентной литературе передачи такого типа имеют названия планетарных пре-цессионных, нутирующих или передач с качающейся шайбой.

Простая разделенная схема представлена только в нашем патенте [18]. Все остальные об-наруженные передачи с качающейся шайбой и телами качения относятся к двухзвенным схе-мам.

Схема передачи в торцевом исполнении показана на рис.50 [169], а в сферическом испол-нении - на рис. 51 [5,7]. Волновым генератором в обоих случаях является косой кривошипный вал 1, вызывающий прецессию качающейся шайбы 2. Шайба 2 посажена на косой кривошип с помощью подшипника 3 и поэтому может вращаться вокруг собственной наклонной оси неза-висимо от качающегося движения. На рис. 51 функцию подшипника выполняет антифрикцион-ное покрытие. В торцевом исполнении на рис.50 периодические зацепляющиеся посредством шариков 4 дорожки качения выполнены на торцевых поверхностях шайбы 2 и колеса 5, а в схе-ме 51 – на боковых поверхностях охватывающих друг друга шайбы 2 и головки 6. Для того чтобы шарики находились в постоянном контакте с обоими звеньями, их сопрягаемые поверх-ности выполняют по сфере. Если в передающем узле амплитуда периодических дорожек каче-ния много меньше радиуса сферы, то те сферические передачи, в которых периодические до-рожки расположены в области экватора, с некоторой степенью приближения можно рассматри-вать, как цилиндрические.

Аналогичные передачи с расположением дорожек качения вблизи полюсов сферы можно рассматривать как торцевые, а передачи с промежуточным расположением дорожек качения -

Page 26: rus transmisii

26

коническими передачами. Выходом передачи может являться либо звено 6 с дорожкой качения, как это показано на рис.51, либо механизм, приводящий вращение качающейся шайбы к оси передачи. Соответственно другое звено в каждом из случаев будет неподвижным звеном.

Чаще всего неподвижным звеном делают механизм приве-дения вращения качающейся шайбы к оси передачи, так как в этом случае необходимо остановить вращение шайбы при со-хранении возможности её прецессии, что упрощает задачу. Так на рис. 51 вращение качающейся шайбы 2 остановлено за счет её зубчатого зацепления 8 с корпусом 7. В передаче на рис. 50 вращение качающейся шайбы 2 передается к выходному валу 9 зубчатым зацеплением 8, скольжение зубьев которого друг от-носительно друга позволяет шайбе 2 качаться, но не позволяет поворачиваться относительно выходного вала 9. Качающаяся шайба уменьшает трение в передаче, но трение в зубчатом за-цеплении компенсирует это уменьшение. В [24 и 170] вместо зубчатого зацепления используют шарнир равных угловых скоростей, который имеет значительно меньшее трение при пе-редаче вращения между наклонными валами.

Особое место среди передач с качающейся шайбой зани-мают передачи с цевочно-роликовым зацеплением: торцевые [170,171, 172,173,174,175,176] и цилиндрические [177,178]. Принципиальное отличие цевочных передач от передач со сво-бодными телами качения состоит в том, что в зацеплении нахо-дится, в лучшем случае, половина тел качения. Мы приводим их здесь, так как они построены по тем же принципиальным схе-мам, В патенте[170] - механизмом, предотвращающим враще-ние шайбы относительно корпуса, служит ролик, скользящий в пазе корпуса, в [172] – это стержни, проходящие сквозь отвер-стия качающейся шайбы, а в [173] - два пальца, скользящие в продольных пазах корпуса.

В прецессионной передаче [174] связь осуществляется шариковой муфтой свободного хода, которая передает крутящий момент до тех пор, пока скорость вращения качающейся шай-бы не превысит скорости вращения выходного вала, т. е. муфта одновременно предохраняет передачу от перегрузок. В передаче [175] качающаяся шайба связана с ведомым валом зубча-тым зацеплением, а в передаче [177] с помощью карданного сочленения. В преобразователях скорости [171 и 178] ролики на одной половине диаметра шайбы связаны с ведомым валом, а на второй половине – с корпусом и этим предотвращается возможность поворота шайбы относи-тельно корпуса.

Качение без скольжения. Для передач с качающейся шайбой следует отметить один очень важный момент. Если дорожки качения выполнены по торцам шайбы или в полярных об-ластях (для шайбы со сферической поверхностью), то плоскость прецессии цепочки тел качения не проходит через центр прецессии шайбы. Цепочку тел качения можно рассматривать как со-вершающую одновременно два движения – прецессию и плоско-параллельное планетарное движение. Таким образом, каждое тело качения будет нутировать. В патентах [23 и 179] описа-ны методы изготовления трохоидальных дорожек для шариков и роликов, которые соответст-вуют их нутирующему движению и обеспечивают постоянный контакт каждого тела качения с обеими дорожками. Изобретение направлено на уменьшение шума, вибраций и биений в пере-даче, однако, оно слишком усложняет изготовление дорожек качения. В патенте [180] предпри-

Page 27: rus transmisii

27

нята попытка уменьшить трение скольжения, для чего поверхность дорожки качения описыва-ют как «сглаженно-волнообразную поверхность» на сфере, а тела качения - совершающими только угловые перемещения на сфере. Однако, каким образом получить такое движение, в па-тенте не указано. Учитывая, что цепочки шариков располагаются не в плоскости, проходящей через центр прецессии, то они, как и в патентах [23 и 179], будут совершать нутирующее дви-жение. Нам представляется, что даже строгое построение соответствующих дорожек не избавит шарики от резких изменений скорости.

Того же результата можно добиться гораздо проще. Следует обеспечить отсутствие нута-ции в передаче, а для этого достаточно совместить плоскость цепочки тел качения с центром прецессии. Это условие соблюдается в передачах с экваториальным расположением дорожек качения [5,14,18].

В этом случае, периодический закон изгиба дорожек качения может быть любым, и фор-му дорожки можно изменять для обеспечения других условий, таких как простота её изготов-ления, устранение эффекта подрезания и т. п. Преобразователь скорости в патенте [14] предна-значен для реализации «чистого качения» шариков (без трения скольжения). Чистое качение шариков относительно дорожек в этом изобретении получают двумя путями. В первом случае, дорожку с более крутым фронтом выполняют на наружной охватывающей обойме, компенси-руя разницей в расстоянии от точек контакта шарика с внутренней и внешней деталью до цен-тра сферы разный путь, проходимый шариком относительно фронтов волны различной крутиз-ны. Второй путь - это изменение формы поперечного сечения дорожек на подъеме и спуске. При этом изменяется эффективный радиус качения на разных участках дорожек качения, и этим выравнивается путь, проходимый шариком относительно дорожек с разной крутизной фронтов. Таким образом, в обоих случаях цель достигается выравниванием пути, проходимого шариком относительно обеих дорожек качения за одно и то же время. Однако, на наш взгляд условие равенства путей является необходимым, но недостаточным для обеспечения полного отсутствия проскальзывания тел качения. В нашей международной заявке [181] таким допол-нительным условием является ограничение на угол наклона дорожек качения друг к другу.

Двухступенчатые передачи. Как и в радиальных передачах с плавающей шайбой, меха-низмом передачи вращения качающейся шайбы может служить вторая аналогичная ступень пе-редачи, реализованная на той же качающейся шайбе. В цилиндрических передачах вторая сту-пень может располагаться : последовательно с первой ступенью на одной и той же боковой по-верхности шайбы (фиг.5 в [7]), или коаксиально ей- на разных [14,24], или на одной [182] боко-вой поверхности шайбы. В торцевых передачах ступени располагаются : последовательно на противоположных торцевых поверхностях шайбы [23,179,180,183,184,185,186,187,188,189] или коаксиально на одной и той же поверхности или противоположных поверхностях качающейся шайбы [184]. Предметом изобретения в [183] является полость в теле косого кривошипного ва-ла, уменьшающая вибрации. Планетарная прецессионная передача [185] выполнена по обра-щенной схеме, т. е. входной является внешняя обойма с торцевыми кулачками, выполненными на её внутренней поверхности. В [186] прецессию качающейся шайбы вызывают обмотки элек-тромагнитов, последовательно включающихся по кругу, т.е. представленный привод является, по сути, мотор – редуктором. В [184] качающаяся шайба представляет собой тонкостенный диск, дорожки качения на котором выполняются штамповкой. При простоте изготовления дан-ный механизм сильно ограничен по величине передаваемого момента. В патенте [187] с одним рядом корпусных цевок взаимодействуют две качающиеся в противофазе шайбы, что помимо всего прочего улучшает динамические характеристики передачи. В дальнейшем с целью уменьшения трения скольжения корпусные цевки разделяют на два ряда, так, что оси цевок расположены по двум коническим поверхностям [188]. Две шайбы с двумя рядами роликов каждая качаются в противофазе в нутирующем передаточном механизме по патенту [190]. Пла-

Page 28: rus transmisii

28

нетарный механизм [191] интересен тем, что в качестве первой ступени использует простые ци-линдрические шариковые одно и двухрядные передачи. В последовательной двухступенчатой передаче [192] предусмотрен дополнительный выходной вал, связанный с боковой поверхно-стью качающейся шайбы синусошариковым передающим узлом. В этом механизме объединены два технических решения, разрабатываемые двумя научными школами СССР: Кишиневского политехнического и Могилевского машиностроительного институтов.

Двух и трехсинусоидные передачи. Термин двухсинусоидная передача введен в статьях и патентных документах Могилевско-

го машиностроительного института [93]. Он означает, что цепочка шариков взаимодействует с двумя периодическими поверхностями с числом периодов, отличающихся от числа шариков. Развертка двухсинусоидной передачи дана на рис. 52.

Шарики 4 в гнездах 2 нахо-дятся в точках пересечения пе-риодических кривых 1 и 3. К двухсинусоидным передачам от-носятся все простые передачи, в которых одно из взаимодейст-вующих звеньев является сепара-тором с числом прорезей или лу-нок, равных числу тел качения. В трехсинусоидной передаче (рис.53) цепочка тел качения 4 взаимодействует с тремя перио-дическими поверхностями 1, 2, 3 с различным числом периодов, отличающимся от числа тел каче-ния.

Типичные трехсинусоидные передачи – это пере-дачи с плавающей или качающейся шайбой, так как планетарное движение шайбы определяет дополнитель-ную периодическую кривую с периодом, равным еди-нице. Примерами являются передачи на рис.7б, 8б. Здесь шарики находятся в пересечении трех периодиче-ских кривых – двух дорожек качения 1 и 2 и кривой 3, которую описывает любая точка на поверхности шайбы в её планетарном движении.

Простые передачи можно выполнить трехсинусоидными, если водило – сепаратор будет корпусной неподвижной деталью. Тогда сквозную прорезь в этой детали можно будет сделать замкнутой периодической [93] с числом периодов, отличающихся от числа шариков. В нашем патенте [18] (см. рис. 54) предложены схемы, в которых каждый шарик взаимодействует более чем с тремя замкнутыми периодическими дорожками качения. Это позволяет на одном пере-дающем узле иметь несколько входов и выходов с разным передаточным отношением.

Форма и число периодов дорожек качения. Для рассматриваемых механизмов очень важным вопросом является выбор количества тел

качения и чисел периодов дорожек качения, которые не могут быть любыми, и от соотношения которых зависит передаточное отношение механизма. Определение закономерностей выбора является сложной задачей и требует отдельного рассмотрения. Здесь мы приведем только те ограничения и закономерности, которые указаны в рассмотренной патентной литературе, без

Page 29: rus transmisii

29

обсуждения их справедливости. Одним из первых и часто повторяющихся является требование, чтобы число периодов одной из дорожек качения отличалось от числа шариков на единицу [14,55,163 и др.]. В редукторе [153] число тел качения равно, а в работе [147] кратно сумме или разности чисел периодов дорожек качения. В ряде работ к числу шариков предъявляется требо-вание его четности [14,146], или кратности четырем [14]. В статье [93] приведены комбинации возможных чисел периодов, чисел шариков и передаточных отношений для трехсинусоидных передач.

Форма образующей периодических дорожек качения может быть разной. В статье [93] рассматриваются дорожки качения, имеющие форму «сопряженных синусоид», т.е. кривых, описываемых подобными функциями, имеющими одинаковое аналитическое строение. В па-тенте [146] предлагается выполнять дорожки качения в форме укороченных гипотрохоид, До-рожки шаровой планетарной передачи [95] имеют форму синусоид со скругленными более по-логими вершинами, которые смягчают удары шариков при прохождении вершин дорожек. Если дорожка качения волнового генератора однопериодная, то чаще всего она представляет собой эксцентрично смещенную от оси передачи окружность [90,94,95,103]. Дорожки качения могут иметь форму эпи- и гипоциклоид [37,38,55,62,80,123], эпи- и гипотрохоид [60], а также более сложную пространственную форму [14,180].

Заключение.

Проведенный обзор и анализ патентной литературы показал, что передачи с зацеплением

посредством свободных тел качения в последнее двадцатилетие очень активно разрабатывают-ся. Три научные школы, развивающие конкретные типы рассмотренных передач были сформи-рованы в СССР. В первую очередь, следует отметить разработки Могилевского машинострои-тельного института, в которых подробно исследовались две схемы передач с промежуточными телами качения : радиальные торцевые и осевые цилиндрические [19,90,91,92,93,94,95,96,97,98,99,100,101,102,103,104,105,106,107,108,109,110,113,124,125,126,127,130,131,132,137,138,140,144,147,148,150,151,152,153,154,155,156,157,158,159,163,193], а также : многорядные и многоступенчатые передачи на основе таких передающих узлов [130,131,132,138,193]. Торцевые радиальные передачи рассматривались в двух модификациях : простые передачи и передачи с плавающей шайбой. Большинство передач Могилевского ин-ститута используют шарики в качестве тел качения. Однако отдельную группу составляют раз-работки с роликовыми телами качения, торцы которых движутся в периодических дорожках качения противолежащих дисков [100, 104], и многорядные и многоступенчатые передачи на основе таких передающих узлов [130,131, 132, 138, 193]. Наиболее слабым узлом простых пе-редач является сепаратор с прорезями, поэтому большое количество изобретений посвящено устранению этого недостатка. Тела качения работают в режиме проскальзывания, что снижает кпд передачи. Дебаланс масс в радиальных передачах при использовании в высокоскоростных приводах требует дополнительных элементов балансировки. Область передаточных отношений составляет 8…30

В Кишиневском политехническом институте исследовалась осевая торцевая схема с ка-чающейся шайбой [170,173,174,175,185,186,187,188,189,191,192] , названная авторами плане-тарной прецессионной передачей. В качестве тел качения, за редким исключением, [169] ис-пользуются конические ролики на цевках. В одноступенчатой передаче присутствует механизм приведения вращения сателлитного колеса к оси передачи. В двухступенчатых схемах роль та-кого механизма играет вторая ступень передачи. Как было показано выше, в прецессионных цевочных передачах число тел качения, находящихся в зацеплении не превышает 80%. Основ-ным звеном, отвечающим за нагрузочную способность и износостойкость, является цевочное

Page 30: rus transmisii

30

колесо с роликами. Несущую способность ролика определяет прочность его оси, которая заве-домо ниже прочности самого ролика. Кроме того, наблюдается повышенный износ роликов из-за больших вынужденных сил трения роликов о стенки дорожки качения, обусловленных тем, что концы ролика, находясь на разных расстояниях от центра прецессии, имеют разную угло-вую скорость. В одноступенчатых передачах достигается передаточное отношение до 60. Двух-ступенчатые передачи на одной качающейся шайбе позволяют достигать высоких передаточ-ных отношений порядка 1000 и более.

Томская научная школа представлена двумя коллективами. Организация «Технотрон» разрабатывает и производит простые радиальные цилиндрические передачи [21, 22, 27, 28, 29, 30, 31] которые кроме недостатков, присущих всем простым радиальным передачам, обладают сложной технологией изготовления дорожек качения на внутренней цилиндрической поверхно-сти. В настоящее время в ЗАО «Томские трансмиссионные системы» разработано несколько новых схем передач [18, 181], лишенных вышеописанных недостатков, а также реализующих принцип подшипникового исполнения. На основе новых схем разрабатываются конкретные приводные механизмы [194].

Из зарубежных научных школ следует отметить : работы американских фирм Synkinetics Inc., имеющей в этой области более 12 изобретений [35,36,43,45,112,114,115,116, 117,118,119,120,121] , два из которых получают международную защиту в качестве заявок РСТ. Все работы фирмы относятся к тем же двум схемам передач, которые разрабатываются Могилевским машиностроительным институтом.

Радиальные торцевые и цилиндрические передачи разрабатывает Американская фирма Advanced Energy Concepts ′81 [23,54,74,79,86,87,88,141,179]. Это двухступенчатые передачи на одной плавающей шайбе, с шариками и роликами и ненагруженным сепаратором. Только два изобретения относятся к осевым передачам с качающейся шайбой [23,179].

Четыре патента, относящиеся к последовательным двухступенчатым и коаксиальным радиальным передачам на одной плавающей шайбе, имеет Американская фирма Compudrive Corporation [60,82,83].

Передачи с качающейся шайбой и охватываемыми или охватывающими элементами с телами качения в дорожках между ними разрабатывает фирма Axial Wave Drive [24], зарегист-рированная в Нидерландах и Precision Mechanical Devices [14,135] в Великобритании.

Небольшое количество обнаруженных патентов Японии свидетельствует скорее не о ма-лом интересе к подобным передачам, а о меньшей доступности Японской патентной докумен-тации. Японские изобретения представлены в данном обзоре в основном патентами США [20, 39,40,55,73,123,128,133].

Появились перспективные схемы передаточных механизмов, реализующих модульный принцип подшипникового исполнения [18,43,118,119,122,177,181], которые выполняют одно-временно функции подшипника и передающего узла. Использование таких механизмов еще бо-лее уменьшает габариты и материалоемкость, позволяет создать унифицированные ряды пере-дач, аналогичные рядам серийно выпускаемых подшипников.

Все эти данные свидетельствуют о несомненной перспективности дальнейшего исследо-вания и внедрения таких механизмов в машиностроение, о также о настоятельнейшей необхо-димости разработки теории нового класса передач. Авторы надеются, что приведенный обзор и систематизация помогут разработчикам данного вида техники использовать единую термино-логию и классификацию, облегчат взаимопонимание и окажутся полезными в их работе.

Page 31: rus transmisii

31

Литература 1. А.Е. Беляев. Механические передачи с шариковыми промежуточными телами. Томск: ТПУ,

1992. -231с. 2. А.Е Беляев. Механические роликовые передачи. Новоуральск: 1994. -120с. 3. US 1,689,285. Differential gear for propelled vehicles. H.Knab, 1928. 4. US 1,738,662. Ball transmission. G.S.Morison, 1929. 5. US 1,748,907 Motion transmitting mechanism. B. Valance, 1930. 6. US 1,946,358 Articulated differential gear. F. Porsche et al, 1934. 7. SU 109419 МКИ F16H1/00 Сфероидный зубчато-винтовой механизм. Рабинович Д.С., 1959. 8. SU 996771 Планетарная передача. Ковешников С.П., Павлов В.Ф., 1983. 9. US 4,884,473 Dual epicyclic speed changer. Lew, 1989. 10. US 4,841,810 Dual orbiting gear planetary drive. Lew,1989. 11. А.Ф.Крайнев. Словарь-справочник по механизмам - М.: Машиностроение, 1981, с.42-45. 12. RU №2019760 МКИ F16H1/00 Волновая зубчатая торцевая передача. М.Я. Гурьянов,

А.Б.Савиных , 1994. 13. Э.Н. Панкратов, В.В. Шумский, С.В. Лушников. Волновые редукторы с промежуточными

звеньями // Бурение и нефть. 2003. №2. С.28-30. 14. EP 0048593 Motion transmitting devices. Carden John Craven, 1982. 15. RU 2177090 МКИ F16H1/32 Зубчатая шарнирно – роликовая передача. А.А. Тупицын,

2001. 16. US 3,726,158 Speed- reducing coupling. Broun, 1973. 17. SU 1335757, МКИ F16H1/00, Передача с промежуточными звеньями. К.П. Жуков, Е.А. Чу-

фистов, 1987. 18. RU № 2179272 МКИ F16H 25/06 Дифференциальный преобразователь скорости «Редуктор

– подшипник». Становской В.В., Шибико А.Ф., Ремнева Т.А., Становской А.В., Кривошеев В.В., 2001.

19. SU 1019148 МКИ F16H13/08 Шаровая планетарная передача. Р.М. Игнатищев, 1982. 20. US 4,189,961 Speed reduction means. Yamashita, et al., 1980. 21. SU 1716227 МКИ F16H1/00 Передача с промежуточными звеньями. С.И. Бакалов и др.,

1992 22. Заявка на патент RU 99127942 МКИ F16H 25/08 Передача с промежуточными звеньями.

Э.Н. Панкратов, Е.А. Ефременков, Ан И-Кан, 2001. 23. US 4,620,456 Nutating drive mechanisms having spherical ball driving elements. Distin, et

al.,1986. 24. EP 0078168 Motion transmitting apparatus. C.J. Craven. 25. US 1,449,352 Gearless planetary transmission. Seeck F. 1923. 26. DE 354350 Exzentergetriebe zur Übersetzung vjn Drehbevegungen. A.Jansen, 1922. 27. SU 1765578 МКИ F16H25/04 Передача с промежуточными звеньями Б.Г. Хохряков, С.И.

Бакалов, А.Е. Брезгин, 1990. 28. RU 2029168 МКИ F16H1/00, F16H25/06 Передача с промежуточными звеньями А.Е. Брез-

гин, Э.Н. Панкратов, 1995. 29. RU 2029167 МКИ F16H1/00, F16H25/06 Передача с промежуточными звеньями Э.Н. Пан-

кратов, 1995. 30. RU 2029172 МКИ F16H1/32 Передача с промежуточными звеньями С.И. Бакалов, Б.Г.

Хохряков, А.И. Терещенко, 1995. 31. RU 2124154 МКИ F16H1/00, F16H25/06 Передача с промежуточными звеньями Э.Н. Пан-

кратов, 1998.

Page 32: rus transmisii

32

32. SU 1477964 МКИ F16H1/32, F16D3/02 Планетарная передача. Е.А.Деулин, С.Г.Демидов,1989.

33. SU 1642144 МКИ F16H1/32, 25/04 Планетарная передача. С.Г. Демидов, 1991. 34. US 5,989,144 Oscillatory roller transmission. Chen Zhi, Chen Bo, Chen Shixian, 1999. 35. US 6,186,922 In-line transmission with counter-rotating output Bursal, Folino, Maslow, 2001. 36. US 6,039,672 Modified-cam speed converter. Bursal, 2000 37. DE 19722399 A1 МКИ F16H25/06, F16H1/32 Цилиндрическая ступенчатая планетарная пе-

редача. Rudolf Braren, 1998. 38. WO 01/11269, PCT/DE00/02674 Zykloidengetriebe. Rudolf Braren, 2001. 39. EP0168152 Transmission apparatus. Ando Shimon (JP),1987. 40. US 5,183,443 Speed reducer. Murakami et al. 1993. 41. US 3,468,175 Transmission. J.W.Rabek, 1969. 42. US 1,831,577 Speed change mechanism. J.R.Richer,1931. 43. US 6,314,826 Nested speed converter bearing apparatus. Cunningham, Folino, 2001. 44. SU 1539431 Волновая передача. В.В. Петросов, С.В. Петросова, Г.В. Петросов, 1990. 45. US 5,989,145 In-line speed converter with low parts counts. Bursal, et al., 1999. 46. US 2,700,310 Power transmitting device. C.H.Viebrock et al., 1955 47. US 4,736,654 Transmitting unit. Zhu S.Ren, China. 48. SU 1877186 Планетарная передача. М.П. Марутян, Е.И. Федорино, С.П. Кравчук, 1985. 49. SU 1420275 Планетарная передача. М.П. Марутян и др. 1987. 50. Заявка на патент RU95120350/28 МКИ F16H1/00 Волновая зубчатая передача. С.П. Аверья-

нов, Ю.И. Мелешко, К.В.Степанов, 1997. 51. RU 2094676 МКИ F16H1/32 Передаточный механизм с промежуточными звеньями.

И.И.Лисицкий, О.С.Васильев, 1997. 52. US 4,023,440 Motion transmitting devices. Kennington, et al.,1977. 53. SU 1471012 МКИ F16H1/32 Планетарный редуктор В.А. Александров, В.Н. Стрельников,

1986. 54. US 4,584,904 Epicyclic transmission having free rolling roller driving elements. Distin, Jr.,et al.,

1986. 55. US 5,683,323 Ball-rolling type torque transmission device. Imase, 1997. 56. SU 1404708 МКИ F16H1/32 Планетарный редуктор. В.Н. Стрельников, 1985. 57. US 1,870,875 Speed reducing transmission device. P.Scheuer, Belgium, 1932. 58. US 5,431,605 Speed reducer which employs rolling means. Ko Chung C. TW. 59. US 3,472,097 Reversible speed reducer. P.Huska, 1969. 60. US 4,282,777 Pancake planetary drive. Ryffel, et al., 1981. 61. SU 1753102 МКИ F16H 1/32 Планетарная цевочная передача. О.В.Берестнев и др., 1990. 62. US 4,050,331 Cycloidal gears. Braren, 1977. 63. SU 1055928 Планетарно-цевочный редуктор. С.Б. Гавриленко, В.В.Вашковец,

В.П.Макогонов, 1983. 64. US 4,621,543 Planetary torque converter. Gabilondo, 1986. 65. RU 2123627 Редуктор с циклоидальным зацеплением. А.С. Коньшин, А.Ю. Орлов и др.,

1997. 66. US 3,998,112 Mechanical drives. Pierrat, 1976. 67. SU 1024618 МКИ F16H 1/28 Планетарный редуктор. В.Н. Стрельников, 1983г. 68. SU 1411536 МКИ F16H 1/32 Планетарно-циклоидальный редуктор. В.К. Лобастов, Я.М. Бо-

язный, 1988. 69. SU 1585577 МКИ F16H. 70. US 1,867,492 Gear transmission. Lorenz K. Braren GE.

Page 33: rus transmisii

33

71. US 1,773,568 Gear transmission. L.K. Braren, 1930. 72. US 4,829,851 Gearless differential speed reducer structure. Imase, 1989. 73. US 4,078,454 Screw extruder Marakami, et al. (JA),1978. 74. US 4,604,916 Epicyclic transmission having cam driven retainer. Distin, Jr., 1986. 75. SU 1477963 МКИ F16H1/32 Редуктор. В.А. Александров, В.Н. Стрельников, 1989. 76. US 1,706,180 Epicyclic double-reduction transmission. G.S.Morison, 1929. 77. US 1,735,616 Epicyclic ball transmission. G.S.Morison, 1929. 78. US 1,694,031 Gear transmission. L.K. Braren, 1926. 79. US 4,658657 Epicyclic transmission utilizing sets of races having differential clearances. Murray,

1987. 80. US 4,838,741 Method for making an epicyclic speed reducer with two stage integral rotor.

Dumoulin, 1989. 81. US 3,783,712 High ratio frictionless speed reductor. Rene d. Colinet, 1974. 82. US 4,271,726. Planetary transmission. Ryffel, 1981. 83. US 4,117,746 Orbital drive mechanism. Pierrat. 84. US 2,783,662 Helio- centricspeed reducers. Schneider, 1957. 85. US 4,524,644 Counterweight for orbital drive mechanism. Pierrat,1985. 86. US 4,553,451 Pin controlled retainer for epicyclic transmission. Jr. Distin et al., 1985. 87. US 4,554,846 Two-piece retainer for epicyclic transmission. Jr. Distin, et al.,1985 88. US 4,552,037 Retainer for epicyclic transmission. Jr. Distin, et al., 1985. 89. М.Ф. Пашкевич Кинематика плоского шарикового зацепления// Известия ВУЗов, Машино-

строение. 1984. №2. С 90. М.Ф. Пашкевич Торцовые шариковые редукторы и их кинематика // Вестник машино-

строения. 1985. №7. С.23-26 . 91. SU 1368546 МКИ F16H 13/08, 1/32 Передача. Р.М. Игнатищев, 1988. 92. SU 1409805 МКИ F16H 13/08 Планетарная передача. Р.М. Игнатищев, 1988. 93. Р.М. Игнатищев Общие сведения о синусошариковых передачах //Вестник машинострое-

ния. 1986. №2. С. 24-28. 94. SU 1569470 МКИ F16H 13/08 Шаровая планетарная передача. М.Ф. Пашкевич и др., 1983. 95. SU 1368545 МКИ F16H 13/08 Шаровая планетарная передача М.Ф. Пашкевич и др., 1988. 96. SU 1257331 МКИ F16H 13/08 Торцовая шаровая планетарная передача. М.Ф. Пашкевич и

др., 1986. 97. SU 1490362 МКИ F16H 13/08 Торцовая шаровая планетарная передача. Д.М. Макаревич и

др., 1987. 98. SU 1618940 МКИ F16H1/34, 25/06 Планетарная шаровая передача. М.Ф. Пашкевич, В.М.

Пашкевич, 1991. 99. SU 1357633 МКИ F16H13/08, 1/32 Шаровая планетарная передача. М.Ф. Пашкевич и др.,

1987. 100. SU 1647191 МКИ F16H 25/22, 1/34 Планетарная передача. М.Ф. Пашкевич и др., 1989. 101. SU 1240980 МКИ F16H 13/08 Шаровая планетарная передача М.Ф. Пашкевич и др., 1986. 102. SU 1511495 МКИ F16H 13/08, 25/06, 57/04 Шаровая передача В.И. Довженко и др., 1987. 103. SU 1110966 МКИ F16H 1/32 Синусошариковая передача. Р.М. Игнатищев, 1984. 104. SU 1645679 МКИ F16H 25/22, 1/34 Планетарная передача. М.Ф. Пашкевич и В.С. Козлов,

1991. 105. SU 1260604 МКИ F16H 1/32 Синусошариковая передача Р.М. Игнатищев и др., 1986. 106. SU 1359524 МКИ F16H 1/32, 13/08 Синусошариковая передача. П.Н. Громыко и др., 1987. 107. SU 1276869 МКИ F16H 13/08, 25/22 Планетарная передача. Р.М. Игнатищев, 1986. 108. SU 1663277 МКИ F16H 13/08 Синусошариковая передача. Р.М. Игнатищев и др., 1991.

Page 34: rus transmisii

34

109. SU 1321965 МКИ F16H 1/34, 13/08 Планетарная передача. Р.М. Игнатищев и др., 1987. 110. SU 1420279 МКИ F16H 13/08 Синусошариковая передача. П.Н. Громыко и др., 1988. 111. RU 2075671 МКИ F16H1/34, 25/06 Шариковая планетарная передача. Бунос А.А., Крупенин

В.А., Пашкевич М.Ф. и др.1997. 112. US 5,514,045 Speed converter with zero backlash. Folino, 1996. 113. SU 1218215 МКИ F16H 13/08 Шаровая планетарная передача. И.М. ,Кузьменко и др., 1986. 114. US 5,600,999 Speed converter with reversed output. Folino, 1997 115. US 5,312,306 Speed converter. Folino, 1994. 116. US 5,954,615 Speed converter. Folino, 1994. 117. US 6,068,573 Pancake motor nested within cam speed converter. Folino, et al., 2000. 118. US 6,125,711 Multi-stage speed converter with idler. Bursal, et al., 2000. 119. US 6,270,442 Multi-function speed converter. Folino, et al., 2001. 120. US 5,607,370 Variable output speed converter. Maslow, et al., 1997. 121. US 5,873,800 Variable output speed converter. Maslow, et al., 1999. 122. US 5,016,487 Ball bearing gears. Bollman (DE), 1991. 123. US 5,286,236 Ball-type speed reducer. Hosokawa et al., 1994. 124. SU 1388630 МКИ F16H 13/08 Торцовая шаровая передача. М.Ф. Пашкевич и др., 1988. 125. SU 1821597 МКИ F16H 1/48, 57/08 Торцовая планетарная передача. Н.Н.Слесарчик.,

М.Ф.Пашкевич ,1986. 126. SU 1399548 МКИ F16H 15/08 Шаровая планетарная передача. Ю.А.Цумарев и др.1983. 127. SU 1442758 МКИ F16H 13/08 Планетарный редуктор. М.Ф. Пашкевич и Г.Е. Каминский,

1988. 128. JP 63167167 Rolling ball type differential transmission mechanism. Imase Kenji, 1988. 129. SU 1776900 МКИ F16H 1/34, 25/06 Планетарная передача. М.Ф. Пашкевич, 1992. 130. RU 2036352 МКИ F16H 1/34 Синусоэксцентриковая передача. Р.М. Игнатищев, 1995. 131. RU 2036353 МКИ F16H 1/32 Синусоэксцентриковая передача Р.М. Игнатищев, 1995. 132. RU 2036354 МКИ F16H 1/32, 1/34 Синусоэксцентриковая передача Р.М. Игнатищев, 1995. 133. JP 2863529 B2 Шариковое устройство передачи движущей силы. Имасе Кэндзи, «Изобрете-

ния стран мира», вып. 69, №7/2000. 134. US 5,498,215 Reduction gear assembly. Hosokawa et al. 1996. 135. EP 0107485 Motion transmitting devices. C.J. Craven, 1984. 136. US 4,537,094 Gear transmission. Bursa M. Musil F., Podmela L., CS, 1985. 137. SU 1557396 МКИ F16H 25/22, 13/08 Планетарная передача. М.Ф. Пашкевич и Г.Е. Камин-

ский, 1990. 138. RU 2032122 МКИ F16H 25/06, 1/32 Планетарная передача. М.Ф. Пашкевич и др., 1995. 139. JP 60186462 A Speed reducer Kosugi Isao et al. 1985 140. SU 1634882 МКИ F16H 13/08 Шаровая торцовая передача. В.С. Козлов, 1988. 141. US 4,643,047 Speed reducing gearing mechanism employing trochoidally formed gear surfaces

for rolling torque transmission. Distin R. , Shaffer J., 1987. 142. US 4,542,664 Gear transmission. Sladek Z., Musil F., Podmela L., Bursa M.CS, 1985 143. US 3,439,562 Speed change mechanism. Bickley T., 1969. 144. SU 1649182 МКИ F16H 13/08 Планетарная передача. П.Н. Громыко, 1991. 145. SU 1578401 МКИ F16H 25/06 Редуктор с бесступенчатым изменением крутящего момента.

В.В. Сердюков, Н.А. Сесюнин, 1990. 146. RU 2162555 МКИ F16H 25/06 Шариковый дисковый вариатор. С.А. Пашуков, 2001. 147. SU 1216498 МКИ F16H13/08 Планетарная передача. Р.М. Игнатищев, 1986. 148. SU 1350417 МКИ F16H 13/08, 1/32 Синусошариковая передача. Н.В. Тулуевский, 1987. 149. US 4,960,003 Transmission. Hartley, 1990.

Page 35: rus transmisii

35

150. SU 1578393 МКИ F16H 1/34, 25/06 Способ деления момента между рядами в шариковых планетарных редукторах. М.Ф. Пашкевич, 1990.

151. SU 1337589 МКИ F16H 25/22 Синусошариковый редуктор. Ю.А.Цумарев и др. , 1985. 152. SU 1618939 МКИ F16H 1/34, 25/06 Синусошариковый многорядный редуктор. М.И. Руц-

кий, 1991. 153. SU 825823 E21B3/10, 3/12 Планетарный редуктор для забойных двигателей. Р.М. Игнати-

щев, 1981. 154. SU 1640487 МКИ F16H 25/04, 1/34 Синусошариковый редуктор. Ю.А. Цумарев и др., 1991. 155. SU 1236181 МКИ F04 D13/10 Погружной электроцентробежный насос.Р.М.Игнатищев и

др.1986. 156. RU 2162554 МКИ F16H 25/06 Шариковый цилиндрический вариатор. Пашуков С.А., 2001. 157. SU 1377486 МКИ F16H 13/08, E21B 4/12 Планетарная передача. В.В. Соболевский и др.,

1988, 158. SU 1252578 МКИ F16H 25/22 Пространственный кулачковый механизм. И.П. Дороднов и

В.П. Дороднов, 1986. 159. SU 1486682 МКИ F16H 25/06, 25/22 Пространственный кулачковый механизм. М.Ф. Паш-

кевич, 1989. 160. US 5,577,423 Differential gear. Mimura, Kenji,1996. 161. US 4,069,718 Speed change device. F`Geppert, 1978. 162. SU 1221418 МКИ F16H25/06 Передача с телами качения. Г.И. Измайлов, 1986. 163. SU 1587271 МКИ F16H 1/34, 25/06 Планетарная передача М. Ф. Пашкевич и др., 1990. 164. SU 1381287 МКИ F16H 1/32 Планетарная сферическая передача. А.А. Рябцев,1988. 165. SU 1025941 МКИ F16H1/32 Планетарная сферическая передача. А.А. Рябцев, 1983. 166. А.С.СССР 559052 МКИ F16H1/00 Волновая передача. Г.С. Генфан, Е.Л., Селедков и В.И.

Черкасов, 1977. 167. US 3,094,880 Speed changing mechanism. Maroth et al., 1963. 168. GB 639,109 Gearing for the transmission of rotary or translatory movement. K. H. Niholls, 1947. 169. SU 1427115 МКИ F16H1/32 Планетарная прецессионная передача. И.А. Бостан и др., 1988 170. SU 1015162 МКИ F16H1/32 Планетарная прецессионная передача. П.Ф. Дейнеко и С.Н. Го-

родняя, 1983. 171. US 4,715,249 Speed change device. Tibbals, Jr., 1987. 172. US 3,139,771 Speed change mechanical transmission. A.M. Maroth, 1964. 173. SU 1677416 МКИ F16H1/32 Прецессионный редуктор. И.А. Бостан и В.Е. Дулгеру, 1991. 174. SU 1434197 МКИ F16H1/32 Прецесионная передача. И.А. Бостан, М.Г. Козлов, А.Г. Опря,

1986. 175. SU 1409804 МКИ F16H 1/32 Планетарная прецессионная передача. А.Т. Скойбеда и др.,

1988. 176. US 4,041,808 Planetary gearing. Fickelscher,1977. 177. RU 2198330 Дифференциальный преобразователь скорости (его варианты). Становской

В.В., Шибико А.Ф., Становской А.В., Ремнева Т.А., 2001. 178. US 1,277,193 Power transmission gear. G.E.Cassel, SW, 1918. 179. US 4,620,457 Nutating drive mechanisms having rolling driving elements. Distin, et al.,1986. 180. US 5,443,428 Gearless mechanical transmission. April et al., 1995. 181. WO 03/042580 A1 Передающий узел с качающейся шайбой (варианты) и дифференциаль-

ный преобразователь скорости на его основе (варианты). В.В.Становской, Т.А. Ремнева. 2003.

182. SU 1364792 МКИ F16H 1/32 Планетарная зубчато - винтовая сферическая передача. П.И. Сапунов, 1988.

Page 36: rus transmisii

36

183. SU 1595329 МКИ F16H 1/32, G01M1/32 Планетарная прецессионная передача. И.А. Бостан, В.Е. Дулгеру, 1990.

184. US 4,563,915 Wobble type axial speed reducer apparatus. Tibbals, Jr.,1986. 185. SU 1714249 МКИ F16H 1/32 Планетарная прецессионная передача. И.А. Бостан, Дулгеру

В.Е., 1986. 186. SU 1776899 МКИ F16H 1/32 Привод. И.А. Бостан и др., 1992. 187. SU 1020667 МКИ F16H 1/32 Планетарная прецессионная передача. К.Б. Глушко, И.А. Бос-

тан и др., 1983. 188. SU 1285234 МКИ F16H 1/32 Двухступенчатая прецессионная передача. И.А. Бостан и др.,

1987. 189. SU 1594329 МКИ А16Р1.32б П01Ь1.32 Планетарная прецессионная передача. И.А. Бостан,

В.Е.Дулгеру, 1990. 190. US 3,590,659 Nutating speed changing mechanical transmission. A. Maroth, 1969. 191. SU 1044868 МКИ F16H1/32, 25/06, 25/22 Планетарный механизм. И.А. Бостан, В.Е. Дулге-

ру, 1982. 192. SU 1551898 МКИ F16H1/32 Планетарный механизм. И.А. Бостан, К.Б. Глушко, 1987. 193. RU 2027927 МКИ F16H 3/60, 25/06 Планетарная передача. Пашкевич и др., 1995. 194. RU 2219044 МКИ B25B 21/00 Привод ручного электроинструмента. В.В Становской, С.М.

Казакявичюс, А.Ф. Шибико, А.Г. Андреев, В.А. Ряпосов, 2003.