CS197631B1 - Box for the gearings with the tooth wheels - Google Patents

Description

Vynález se , týká skříně pro převodovky s ozubenými koly, které jsou mechanickým měničem otáček, směru otáčení i kroutícího momentu, přičemž převodovky s ozubenými koly mají, pokud netvoří celek s hnacími jednotkami nebo pracovními stroji, svou vlastní skříň, která má dvojí funkci, a to přenos síly otáčejících se součástí z ložisek na základ a uložení otáčejících se součástí v olejové lázni. Skříně pro převodovky s ozubenými koly · v ' . provedení podle, výnálezu se účelně používají všude tam, kde je třeba snížit hladinu hluku pocházejícího ze záběru ozubeného · soukolí, a nebo tam, kde ' nosné části skříně konvekčně chlazených převodovek mají být ' bez snížení odvodu tepla provedeny z materiálu s nízkým součinitelem tepelné vodivosti.

Je známo, že zvuková energie převodovek s ozubenými koly, které mají · vlastní uzavřenou skříň, je do okolí vyzařována od záběru zubů vnitřním prostorem převodovky přímou cestou, kdežto stěnami skříně jen v zanedbatelně malé míře. Hlavní cestou,^ kterou se · do okolí převodovky vyzařuje více než 95 % zvukové energie,, je cesta vedoucí ’ zvuk od záběru zubů tělesy · ozubených kol, hřídeli, ložisky a stojany ložisek ' na skříň, přičemž tato cesta je provázena kmltavými pohyby, k nimž je · nabudí zvuk · uvedených těles, které spolurozkmitají okolní vzduch, čímž se tento okolní · vzduch stane primárním zvukovým zdrojem.

Bylo již vícekrát zkoušeno využít tohoto poznatku pro snížení emise zvuku u převodovek s ozubenými koly. Zkoušela se například · převodovka, u které byly zesíleny boční stěny, na nichž byly uloženy podstavce ložisek, kdežto ostatní dvě postranní stěny, jakož i horní uzavírací stěna byly provedeny tenké, a tudíž i pružné. Tenké postranní stěny byly přímo za vložení pryžové vrstvy, která zároveň utěsňovala skříň, upevněny na zesílených, ložiskové síly · zachycujících bočních stěnách a na základní desce.

Byla rovněž · zkoušena převodovka s planetovým soukolím, jejíž zapouzdřovaní díl skříně se opíral o základní desku speciálními pryžovými profilovými těsněními, aniž byl tento zapouzdřovací díl přímo · spojen s ložiskovými stojany.

Obtíže vznikající při realizaci až dosud , neumožnily plně využít · známých, v úvodu zmíněných fyzikálních vztahů pro snížení , hluku · převodovek s ozubenými koly.

První shora zmíněnou variantou lze například dosáhnout jen částečného snížení hluku převodovek s ozubenými koly, protože velké ’ boční stěny nesoucí ložiskové stojany jsou i při zesílení stále intenzívním zdrojem hluku, a to proto, že u obvyklých průmyslových převodovek vytvářejí největší část povrchu · převodovky.

U druhé zkoušené varianty, to je u převodovky s planetovým soukolím, je zapouzdřovací díl skříně vzdor uvedenému těsnění vystaven tak silným impulsům pocházejícím ze základní desky, že se zapouzdřovací díl nabudí na kmity v oblasti · slyšitelnosti. Zvláštní potíž . spočívá zde v dosažení dostatečně nízké pruživostl poměrně velkoplošného těsnění a v dosažení přítlačného tlaku ' potřebného pro zajištění utěsnění oleje, aniž by se překročila pevnost materiálu těsnění.

Účelem vynálezu je pokud možno úplně uskutečnit princip Zvukově izolujícího oddělení _ sil zachycovaných jednotlivými a zapouzdřovacími díly skříně převodovky v oblasti kmitočtu slyšitelnosti, přičemž 'lze vedle znatelného poklesu vyzařování zvuku dosáhnout '1 jiných ekonomických účinků, například možnosti částečného nahrazování materiálů, při stejně dobrém odvodu tepla a snížení hmotnosti sériově vyráběných převodovek.

Úkolem vynálezu je vytvořit skříň pro převodovku ' s · ozubenými koly, která se skládá ze základní desky, na níž jsou upevněny dva ložiskové · stojany, spojené kotevní tyčí, pro hřídele ozubených · kol, · a z pouzdra obklopujícího· · ložiskové stojany tak, aby se co ' nejdokonaleji uskutečnil princip' zvukově izolujícího oddělení sil zachycovaných jednotlivými· a zapouzdřovacími díly skříně převodovky.

Stanovený úkol se podle vynálezu řeší tak, ' že mezi · pouzdrem a základní deskou jsou uspořádány · pružící plechy, mezi pouzdrem a ložiskovým stojanem na výstupní straně hřídelů ozubených kol jsou upraveny pružné plechy tvaru manžet a mezi víky ložiskových stojanů a pouzdrem jsou uspořádány tlakové pružiny, zachycující celkovou hmotnost pouzdra. Úkolem pružících plechů a tlakových pružin je zamezit ' zavádění · kmitů v oblasti slyšitelnosti, · pocházejících z ložiskového stojanu nebo ze základní desky, do velkoplošné skříně. Utěsnění skříně na výstupní straně hřídelů ozubených kol a mezi pouzdrem a základní deskou je provedeno pruživými a pružnými ' plechy tvaru manžet, které svou poddajností · umožňují axiální i radiální změnu · polohy skříně téměř bez použití· síly. Omezení pohyblivosti skříně je provedeno narážkami, které jsou výhodně umístěny na ložiskovém stojanu. '

V důsledku snižování vyzařování zvuku oproti Obvyklým konstrukcím vystupují zřetelněji zejména podřazené podíly hluku. Proto je· třeba ur pravit otvory pro hřídele tak, aby na volném výstupu byl zvuk vycházející z olejových těsnicích . kroužků zachycen co možno nejvíce absorbujícím obložením.

Tělesné oddělení nosných a zapouzdřovacích dílů podle jejich funkce umožňuje zhotovoovt. ložiskový stojan a skříň z různých · materiálů, přičemž se částečně zachovají potřebné vlastnosti. Například u převodovek, bez olejového chladiče se dosáhne snížení spotřeby kovových materiálů, zhotoví-li 'se ložiskový stojan z nekovového materiálu, například se· sklokeramiky, plastu a podobně, který · většinou má . -nízký součinitel tepelné vodivosti, a · nutný odvod tepla · konvekcí a · vyzařováním přejímá skříň, která je pro · tento účel zhotovena z · kovu. _{; :}

Převodovky · s ozubenými koly, které byly vyvinuty ve · stavebních řadách a které se vyrábějí s olejovým chladičem, popřípadě · bez něho, · jsou při provozu s olejovým chladičem, pokud · jde o · ozubení, hřídele a ložiska, pevnostně vytíženy.

Při provozu bez olejového · · chladiče je naproti tomu jejich přípustné zatížení určeno mezním tepelným výkonem, který při jinak stejných méžních podmínkách je závislý v prvním přiblížení, na rozměrech skříně. · V ťěchto případech jsou všechny vnitřní součásti převodovky, to · je ozubená kola, hřídele, ložiska a stojany ložisek, předimenzovány, což při velkém počtu kusů · ročně vyráběných převodovek ve stavebních řadách, · které jsou · sice konstruovány pro provoz s chladičem, avšak jsou dodávány bez chladiče, znamená povážlivou národohospodářskou ztrátu na materiálu a práci při · opracování. =

Provedení skříní převodovek s ozubenými koly umožňuje koncipovat stavební řady převodovek' tak, že při nejmenším nákladu na materiál a opracování jsou i převodovky dodávané bez olejového chladiče, pokud jde o vnitřní součásti, pevnostně'' vy tíženy a tepelná bilance · je vyrovnaná, protože ložiskový stojan dimenzovaný podle skutečného výkonu se .vestaví do převodovky dimenzované podle tepelné bilance.

Nejúčelnější síla stěny skříně, je-li zhotovena z ocelového plechu, činí při respektování akustických požadavků asi 1,5 až 2 mm. Z hlediska na potřebnou pevnost je síla · stěny · 2 mm příznivá.

Oproti obvyklým provedením má řešení podle vynálezu tyto výhody: menší vyzařování zvuku o 10 dB (A) i · více, možnost částečného · nahrazení kovových materiálů skříně nekovovými materiály s nízkým . · součinitelem tepelné vodivosti · při · nezměněně dobrém · odvodu tepla sáláním a konvekcí, podstatné snížení hmotnosti převodovky ve stavebních řadách převodovek, jejichž stavební velikosti se podle volby · dodávají buď s olejovým chladičem nebo bez něho, dosažené odchylkou od obvyklé koncepce stavebních řad převodovek. , .

Vynález se blíže vysvětluje na příkladu provedení znázorněném v přiložených · výkresech, v · nichž · značí:· obr. 1 převodovku s ·ozubenými koly v pohledu zpředu v řezu · rovinou · B—B · na obr. 2, obr. 2 bokorys převodovky s ozubenými koly v řezu rovinou · A—A · na obr. 1, obr. 3 detail C podle obr. · 2 a Obr. 4 tlumení zvuku na výstupu hřídelů z pouzdra.

Ložiskové stojany, · které se skládají ze dvou horizontálně dělených vík 1 a ložiskových stojanů 2, 3, jakož i z vyztužujících a spojujících kotevních tyčí · 4, jsou ve svých otvorech 5, 6 opatřeny hřídeli, na kterých je uložen pastorek 7 a ozubené kolo 8. Tyto ložiskové stojany jsou upevněny na základní · desce 9. Pouzdro 10, zhotovené z ocelového plechu o síle stěny asi · 2 mm, obklopuje ložiskové stojany a je uloženo na · základové desce 9 pružícími plechy 12, utěsňujícími zároveň olej. .

Je-li požadovaná pružnost pružících plechů 12 při· jejich zatížení nebo deformaci · příliš · velká, je váha pouzdra 10 zachycena tlakovými pružinami · 13, které jsou upevněny na víkách 1 ložiskových stojanů.

Utěsnění · průchodu hřídelů se provede pružnými plechy 14 tvaru manžety, které jsou na jedné čelní straně upevněny na pouzdru ,10, kdežto na druhé čelní straně jsou upevněny · na kroužku 15, v němž je uložen těsnicí kroužek 16 pro hřídel. Kroužek 15 je upevněn na ložiskovém stojanu plechovými pásky 17.

Pro tlumení vyzařovaného zvuku vystupujícího jz těsnicího kroužku 16 hřídelů a na výstupech' .irídelů je na pouzdru 10 upraveno plechové obložení 18, které je na své vnitřní · straně polepeno materiálem 19 absorbujícím hluk. '

Výhody řešení podle vynálezu byly ověřeny na ^převodovce s ozubenými koly prakticky v řadě m (ot./min.) Mdi (Nm) počet otáček kroutící moment pokusů, které jsou uvedeny v . následující tabulce. '

Experimentální zkoušky na převodovce s ozubenými koly o celkovém převodovém poměru í=-3.15 přinesly použitím vynálezu příslušné převodovky pokles hladiny hluku (AL) oproti původnímu stavu, jak uvedeno v tabulce:

P (kW) při L (dB/A/) ‘ m max. . výkon pokles hladiny

100 ,	, . . 1600	0	. 0	11 . .	. . 13 (15)
100 .	, . . 1600	400 .	66	7 · . .	. . 15 ’
100 .	. . . 1600	900	148	11 .	. . 17
100 .	. . 1600	2000 .	J 329	6 . ..	. 19
100 .	. . . 1550	4400	708	7 · . .	. 16

Vynálezu lze ’ výhodně využít v průmyslové výstavbě převodovek s ozubenými koly.

Claims (2)

1. Skříň pro převodovky s ozubenými koly, skládající se ze základní desky, na· které jsou upevněny dva · ložiskové stojany pro hřídele ozubených kol, spojené vzájemně kotevní tyčí; a z pouzdra obklopujícího a překrývajícího ložiskové stojany, vyznačená . tím, že pouzdro (10) vytvořené jako obdélníková skříň a zhotovené . z tenkostěnného plechu o síle například 1 až · 2 mm je spojeno se základní deskou (9) pružícími plechy (12), těsnicími zároveň olej, přičemž celková hmotnost pouzd ra (10) je zachycena tlakovými pružinami · (13) upevněnými na víkách (1) ložiskových stojanů a kolem výstupů (7, 8) .hřídelů převodovky s ozubenými koly · je upraven kovový kroužek (15), opatřený olejovým těsnicím kroužkem (16) a spojený s pouzdrem . (10) pružným plechem (14) · tvaru manžety a s víkem . · (1) ložiskového stojanu pružícími plechovými pásky (17).

2. Skříň pro převodovky podle · bodu 1, · vyznačená tím, že pouzdro · (10) pro izolaci hluku je s · výhodou · zhotoveno z nekovového materiálu, například ze skleněných vláken.