CS277328B6 - Cycloidal gearbox, particularly for direct connection with both driving and driven members - Google Patents

Description

Vynález se týká cykloidní převodovky, zejména pro přímé spojení s hnacím a s hnaným prvkem, jejíž hnací část je pevně spojena alespoň s jedním výstředníkem, který je v záběru s jemu příslušným planetovým kolem na výstředníku obíhajícím, po vnějším obvodě planetového kola jsou pravidelně uspořádány zuby, obvykle ve tvaru uzavřené cykloidy, které jsou v záběru s kolíky nebo kladkami, uspořádanými na první roztečné kružnici a pevně spojenými se skříní cykloidní převodovky a v každém planetovém kole jsou axiálně vytvořené otvory, uspořádané na druhé roztečné kružnici, s nimiž jsou v záběru unášecí čepy, které jsou pevně spojené s otočně uloženým unášecím tělesem.

Cykloidní převodovka představuje moderní, kompaktní převodový prvek, s možností dosažení velkých převodových poměrů. Oproti ostatním druhům převodovek má cykloidní převodovka vysokou účinnost, velkou momentovou přetížitelnost, velkou životnost, malou hlučnost, malou hmotnost a malé vestavné rozměry. Přes uvedené výhody, u všech dosud známých provedení cykloidních převodovek, vyniká jejich poměrně velký axiální rozměr. Ten je dán jejich konstrukcí, kde na zadní straně převodovky je uspořádán vstupní hřídel a na přední straně výstupní hřídel s nutností uložení vstupního hřídele, případně i výstupního hřídele do ložisek. Takovéto provedení převodovky rovněž neumožňuje její přímé napojení, bez vlastního uložení, na hnanou případně i hnací jednotku .

Výše uvedené nevýhody jsou odstraněny řešením cykloidní převodovky podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že unášené těleso je Ve tvaru kotouče, mezi jehož povrchem u jeho obvodu a přilehlým vnitřním povrchem skříně cykloidní převodovky je vytvořeno alespoň jedno ložisko přičemž unášené těleso s pevně uchycenými čepy je v záběru s planetovým kolem, obíhajícím na výstředníku.

Řešením cykloidní převodovky podle vynálezu se docílí zmenšení jejich vestavěných rozměrů, zejména rozměru axiálního a to čtyřikrát až šestkrát, a její větší kompaktnosti. Umožní se její přímá montáž na hnanou jednotku bez dalšího uložení této jednotky a bez provedení výstupního hřídele cykloidní převodovky. Rovněž se umožni její přímé spojení s hnací jednotkou. Dále se sníží počet konstrukčních dílů, pracnost, výrobní náklady, materiálová spotřeba a hmotnost, zlepší se hygiena a bezpečnost práce.

Na připojených výkresech jsou znázorněny příklady provedení cykloidní převodovky podle vynálezu, kde na obr. 1 je v nárysu s jedním planetovým kolem v podélném řezu, na obr. 2 je v nárysu se dvěma planetovými koly, s připojeným poháněcím přírubovým elektromotorem a poháněným bubnem v částečném podélném řezu, na obr. 3 je půdorys cykloidní převodovky v částečném příčném řezu, na obr. 4, 5, 6 a 7 jsou detaily provedení uložení unášeného tělesa cykloidní převodovky v podélném řezu a na obr. 9 je v nárysu cykloidní převodovka podle vynálezu v aplikaci míchačky na maltu.

Cykloidní převodovka může být konstruována s jedním nebo více planetovými koly. Pro docílení vysokých převodů ji lze navrhnout i jako dvoustupňovou nebo vícestupňovou. V jednom stupni lze docílit převod až 1:100.

Cykloidní převodovky na obr. 1, 2 a 3 mají ke skříni 7 připojenou přírubu 15 poháněcího brzdového elektromotoru 16, jehož výstupní hřídel tvoří současně hnací část 1, s níž jsou v záběru výstředníky 2, opatřené druhými ložisky 17, která jsou v záběru s planetovými koly 3., opatřenými po vnějším obvodě pravidelně rozmístěnými zuby 4, tvořenými uzavřenou cykloidou. Zuby 4 jsou v záběru s kolíky 5 uspořádanými na první roztečné kružnici 6, a upevněnými ve skříni 7 cykloidní převodovky. V planetových kolech £ jsou na druhé roztečné kružnici 9 vytvořeny podélné otvory 8, s nimiž, jsou v záběru unášeči čepy 10, které jsou pevně spojené s unášeným tělesem 11, otočně uloženým v ložisku 12, uspořádaném v radiální rovině nad vnějším obvodem planetového kola £. Ložisko 12 je tvořeno valivými prvky 13 ve tvaru kuliček, odvalujícími se v prstencovítých vybráních 14, uspořádaných v bočních stěnách unášeného tělesa 11 a v k nim protilehlých vnitřních stěnách skříně 7 cykloidní převodovky a uzavíracího mezikruží 18. Unášené těleso 11 tvoří současně výstupní člen cykloidní převodovky a je pevně spojeno s bubnem 19 navijáku vrátku.

U detailu dvouřadového radiálněaxiálního kuličkového ložiska 12 na obr. 4 jsou v obvodové části, u jeho bočních stěn v axiálním směru, vytvořena prstencovitá zaoblená vybrání 14 pro vedení kuliček 13, k nimž z protilehlé strany přiléhají prstencovité zaoblené plochy vnitřních stěn skříně 7 cykloidní převodovky a uzavíracího mezikruží 18 ložiska 12.

U detailu radiálněaxiálního, dvouřadového kuličkového ložiska 12 na obr. 5, se z vnitřní strany opírají jeho kuličky 13 o boční stěny hřebene 21 trojúhelníkového průřezu, vytvořeného ve tvaru prstence po vnějším obvodě unášeného tělesa 11. Z vnější strany se kuličky 13 opírají o přilehlé vnitřní stěny skříně 7 a uzavíracího mezikruží 18.

Část kluzného ložiska 12 na obr. 6 má kluzné stěny 20 uspořádané ve tvaru rybiny tvořené.uzavíracím mezikružím 18, skříně 7a hřebenem 21 unášeného tělesa 11.

Jednořadové radiálněaxiální kuličkové ložisko 12, znázorněné v detailu na obr. 7 má kuličky 13 uspořádané v protilehle provedených prstencovitých vybráních 14 tvaru písmene V, z nichž vnější vybrání 14 je tvořeno úkosy hran vnitřního obvodového konce skříně 7 a mezikruží 18 a vnitřní vybrání 14 je uspořádáno na vnějším obvodu unášeného tělesa 11.

Na obr. 8 je cykloidní převodovka 22 uspořádaná v monobloku s přírubovým poháněcím elektromotorem 16, jehož příruba 15 je upevněna prvními šrouby 24 k její skříni 7 a na výstup cykloidní převodovky 22, tvořený unášeným tělesem 11 je přimo připevněn druhými šrouby 25 buben 19 míchačky 26.. Skříň 7 převodovky 22 je upevňovacími prostředky 27 spojena s konzolou 28, otočně uloženou ve stojanu 23 míchačky 26.

K dalším výhodám cykloidní převodovky podle vynálezu patří rovněž malá pracnost, snadná vyrobítelnost, montáž, nenáročnost na obsluhu a údržbu v provozu a možnost použít k její výrobě řady unifikovaných dílů dostupných v obchodní síti, a to nejen ložisek 12, respektive jejich valivých těles, ale také kolíků 5 a čepů

10.

Nové konstrukční uspořádání cykloidní převodovky podle vynálezu, je proti stávajícím cykloidním převodovkám v axiálním směru několikanásobně kratší, a to čtyř až šestinásobně, přičemž výtupní hřídel je nahrazen unášeným tělesem 11 v podobě rotujícího disku, uloženým zvláštním ložiskem 12 ve skříni 7 cykloidní převodovky. To ji předurčuje pro přímé napojení na poháněný mechanismus, bez jeho zvláštního uložení, zejména pro pohon různých bubnů, jeřábových koček, vrátků, míchaček apod., jakož i pro pohony manipulátorů a robotů. Vhodné je rovněž použití pro převod do rychlá např. uspořádáním mezi vrtuli a poháněný generátor větrné centrály, kde hnací část 1 je hnanou, výstupní částí převodovky a unášené těleso 11 je poháněči vstupní částí převodovky.

Cykloidní převodovku podle vynálezu je vhodné použít zejména tam, kde je požadavek velkých převodů, velké účinnosti, velkých momentových přetížení, malých vestavných rozměrů, zejména v podélném směru velké životnosti, tichého chodu, nenáročnosti obsluhy a údržby a malých výrobních nákladů a požadavky na hygienu a bezpečnost práce.

Cykloidní převodovka podle vynálezu byla funkčně ověřena v plném zatížení po dobu 650 hodin chodu. Byla zapojena v pohonu o příkonu 0,25 kW, vstupních otáčkách 1480 ¹/min., jeho převod byl 29:1. Vnější průměr skříně 7 je 280 mm, při použití dvou planetových kol 3 je převodovka pohonu v směru osy dlouhá 48 mm, při použití jednoho planetového kola 3 je dlouhá jen 36 mm.

Claims (7)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Cykloidní převodovka, zejména pro přímé spojení s hnacím a s hnaným prvkem, jejíž hnací část je pevně spojena alespoň s jedním výstředníkem, který je v záběru s jemu příslušným planetovým kolem na výstředníku obíhajícím, po vnějším obvodě planetového kola jsou pravidelně uspořádány zuby, obvykle ve tvaru uzavřené cykloidy, které jsou v záběru s kolíky nebo kladkami uspořádanými na první roztečné kružnici a pevně spojenými se skříní cykloidní převodovky a v každém planetovém kole jsou axiálně vytvořené otvory, uspořádané na druhé roztečné kružnici, s nimiž jsou v záběru unášecí čepy, které jsou pevně spojené s otočně uloženým unášecim tělesem, vyznačující se tim, že unášené těleso (11) je ve tvaru kotouče, mezi jehož povrchem u jeho obvodu a přilehlým vnitřním povrchem skříně (7) cykloidní převodovky je vytvořeno alespoň jedno ložisko (12), přičemž unášené těleso (11) s pevně uchycenými čepy (9) je v záběru s planetovým kolem (3), obíhajícím na výstředníku (2).
2. 2. Cykloidní převodovka podle bodu 1, vyznačující se tím, že loCS 277328 B6 žisko (12) je uspořádáno nad vnějším obvodem planetového kola (3), s výhodou v jeho radiální rovině a/nebo u vnějšího obvodu unášeného tělesa (11), mezi jeho bočními stěnami v axiálním směru a k nim přilehlými vnitřními stěnami skříně (7).
3. 3. Cykloidní převodovka podle bodu 1, vyznačující se tím, že ložisko (12) je valivé.
4. 4. Cykloidní převodovka podle bodu 1 nebo 2, vyznačující se tím, že na vnějším obvodě unášeného tělesa (11) a na jemu přilehlém vnitřním povrchu skříně (7) cykloidní převodovky a/nebo u vnějšího obvodu unášeného tělesa (11), v jeho obou bočních stěnách v axiálním směru a v k nim přilehlých stěnách skříně (7) cykloidní převodovky, jsou provedena vybrání (14), s výhodou ve tvaru prstencových drážek, v nichž jsou uspořádány valivé prvky ložiska (12).
5. 5. Cykloidní převodovka podle bodu 1 a/nebo kteréhokoliv bodu 2 až 4 vyznačující se tím, že unášené těleso (11) tvoří současně výstupní člen cykloidní převodovky.
6. 6. Cykloidní převodovka podle bodu 1 a/nebo kteréhokoliv bodu 2 až 5 vyznačující se tím, že skříň (7) převodovky (22) je přímo spojena s poháněcím prvkem, přičemž výstupní část poháněcího prvku je s výhodou přímo v záběru s výstředníkem (2).
7. 7. Cykloidní převodovka podle bodu 1 a/nebo kteréhokoliv bodu 2 až 6 vyznačující se tím, že s unášeným tělesem (11) je přímo spojen poháněný prvek.