CS235474B1

CS235474B1 - Device for connecting the gearbox to the driven machine

Info

Publication number: CS235474B1
Application number: CS862982A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Patocka
Original assignee: Vladimir Patocka
Priority date: 1982-12-01
Filing date: 1982-12-01
Publication date: 1985-05-15

Abstract

Zařízení ke «pojení převodovky s poháněným strojem. Účelem vynálezu je zjednodušit a usnadnit spojení pohonová jednotky s poháněným strojem, zvýšit provozní spolehlivost spojení a snížit výrobní náklady. Uvedeného účelu je dosaženo tak, že pouzdro, naražené na čepu na konci vstupního hřídele poháněného stroje, je suvně uloženo v otvoru spojky, naražené v dutině výstupního hřídele převodovky, která je svou čelní stěnou spojena a středěna ' s čelní stěnou poháněného stroje. Krouticí moment je přenášen ozubenou spojkou, radiální a axiální reakce na konci vstupního hřídele poháněného stroje jsou zachyceny uvnitř výstupního hřídele převodovky.Device for connecting a transmission to a driven machine. The purpose of the invention is to simplify and facilitate the connection of a drive unit to a driven machine, to increase the operational reliability of the connection and to reduce production costs. The stated purpose is achieved in that the sleeve, mounted on a pin at the end of the input shaft of the driven machine, is slidably mounted in the hole of the coupling, mounted in the cavity of the output shaft of the transmission, which is connected by its end wall and centered ' with the end wall of the driven machine. The torque is transmitted by a toothed coupling, the radial and axial reactions at the end of the input shaft of the driven machine are captured inside the output shaft of the transmission.

Description

Vynález se týká způsobu, jak spojovat převodovku a její výstupní hřídel s poháněným strojem s jeho vstupním hřídelem.The invention relates to a method of coupling a transmission and its output shaft to a driven machine with its input shaft.

Aby se zajistil bezporuchový provoz pohonu strojů, je zapotřebí dodržovat při spojování převodovky s poháněným strojem určité zásady. Převodovka má být spolehlivé spojena s pevnou základnou, výstupní hřídel převodovky a vstupní hřídel poháněného stroje mají být vůči sobě vyrovnány s přesností, podle které se určí druh hřídelové spojky, spojující oba hřídele. Pokud není zaručeno dostatečně přesné vystředénl obou hřídelů, musí se použít k jejich spojení výkyvná nebo pružná hřídelová spojka.In order to ensure trouble-free operation of the machine drive, certain principles must be observed when coupling the gearbox to the driven machine. The gearbox should be reliably coupled to the fixed base, the output shaft of the gearbox and the input shaft of the driven machine should be aligned with each other to determine the type of shaft coupling connecting the two shafts. If the centering of the two shafts is not sufficiently accurate, a swivel or flexible shaft coupling must be used to connect them.

Při překročení dovolených úchylek souososti může dojít i při použiti výkyvných spojek k nadměrnému namáhání a často i k poškození hřídelů a ložisek jak převodovky, tak poháněného stroje. Aby se snadněji dosáhlo malých úchylek souososti spojovaných hřídelů, připevňují se a středí se převodovky v přírubovém provedená přímo na opracovanou čelní stranu poháněného stroje, nebo převodovka v násuvném provedení je nesena vstupním hřídelem poháněného stroje.If the permissible misalignment deviations are exceeded, the use of swiveling couplings can cause excessive stress and often damage the shafts and bearings of both the gearbox and the driven machine. In order to more easily achieve small deviations in the alignment of the shafts to be coupled, the flange-mounted gearboxes are mounted and centered directly on the machined front of the driven machine, or the plug-in gearbox is supported by the input shaft of the driven machine.

Je znáné spojení převodovky s poháněným strojem, na jehož opracovanou čelní stěnu je připevněna svou opracovanou čelní plochou převodovka, přičemž osazení na čele převodovky zapadající do vybrání na čelní stěně poháněného stroje, středí vstupní hřídel poháněného stroje s výstupním hřídelem převodovky. Zubové spojka, zpravidla s evolventním ozubením, jednak spojuje oba hřídele a přenáší kroutící moment, jednak plní funkci druhého ložiska vstupního hřídele poháněného stroje. Toto uspořádání je jednoduché, spolehlivé a poměrně levné a s úspěchem se ho používá tam, kde na vstupní hřídel poháněného stroje působí jen menší radiální síly. Zvětšují-li se tyto síly, vznikají v ložiskách převodovky nepřípustně velké reakce a vzniklé křížení os ozubených kol snižuje jejich únosnost.It is known to connect a gearbox to a driven machine, to which the machined front face is mounted by its machined face, the gearbox, wherein the shoulder at the gear face fitting into the recess on the driven machine front wall centers the input shaft of the driven machine with the output shaft. The gear clutch, usually with involute toothing, connects both shafts and transmits torque and serves as a second bearing of the input shaft of the driven machine. This arrangement is simple, reliable and relatively inexpensive, and is successfully used where less radial forces are exerted on the input shaft of the driven machine. If these forces increase, impermissibly large reactions occur in the bearings of the gearbox and the resulting crossing of the gears reduces their load-bearing capacity.

Jsou rovněž známé převodovky v násuvném provedení, kdy je převodovka svým dutým výstupním hřídelem nasunuta na čep vstupního hřídele poháněného stroje a kroutící moment je zachycen táhlem, připevněným na rám poháněného stroje nebo na jinou pevnou základnu.Plug-in gearboxes are also known in which the gearbox, with its hollow output shaft, is slid onto the input shaft of the driven machine and the torque is captured by a rod attached to the driven machine frame or other fixed base.

Při tomto uspořádáni není zapotřebí základní desky a odpadá středění převodovky vůči poháněnému stroji. Vstupní hřídel poháněného stroje však musí být oboustranně uložen v ložiskách a celkové rozměry pohonu se zvětšují.With this arrangement, the base plate is not required and the centering of the gearbox relative to the driven machine is eliminated. However, the input shaft of the driven machine must be supported in bearings on both sides and the overall dimensions of the drive increase.

Dalěí známé spojení převodovky s poháněným strojem se vyznačuje ti·, že převodovka tvoří jedno ložisko vstupního hřídele poháněného stroje. Konec vstupního hřídele poháněného stroje je naklínován v dutém výstupním hřídeli převodovky. Protože se jedná o staticky neurčité zatížení, musí být osy vstupního hřídele poháněného stroje a.výstupního hřídele převodovky velmi přesně vystředěny, jinak nastává střídavý ohyb obou hřídelů, často končící jejich únavovými lomy nebo poškozením nadměrně namáhavých ložisek výstupního hřídele poháněného stroje. Proto lze toto spojení použít jen tam, kde je možné docílit vysoké přesnosti vystředění os obou hřídelů, zpravidla jen v kusové nebo v melo sériové výrobě.Another known connection of the transmission to the driven machine is characterized in that the transmission forms one bearing of the input shaft of the driven machine. The end of the input shaft of the driven machine is keyed in the hollow output shaft of the gearbox. Since this is a statically indeterminate load, the axes of the input shaft of the driven machine and of the output shaft of the gearbox must be very precisely centered, otherwise alternating bending of both shafts often results in fatigue fractures or damage to excessively stressed bearings of the output shaft of the driven machine. Therefore, this connection can only be used where it is possible to achieve high centering accuracy of the axes of the two shafts, usually only in single or small series production.

Tyto nedostatky jsou odstraněny zařízením ke spojení převodovky s poháněným strojem, jehož podstatou je, že sestává z pouzdra, z čepu, z pravé části spojky a z levé části spojky, přičemž pouzdro, naražené na čepu na konci vstupního hřídele poháněného stroje, je svým povrchem suvně uloženo v otvoru, vytvořeném z pravé strany v pravé části spojky, jež je naražena v dutině výstupního hřídele převodovky, a osazení pouzdra je opřeno o čelo vybrání v pravé části spojky, přičemž přiložka, umístěná ve vybrání, vytvořeném z pravé strany ve výstupním hřídeli převodovky, je svým čelem pevně spojena pomocí šroubu s čelem čepu, a levá část spojky, pevně spojené vně převodovky se vstupním hřídelem poháněného stroje, a pravá část spojky svým ozubením do sebe s vůli zapadají, a převodovka je připevněna šrouby k poháněnému etroji, a kroužek, pevně spojený s převodovkou a soustředěný s jejím výstupním hřídelem, je zasunut v otvoru, vytvořeném v čelní stěně poháněného stroje soustředně s jeho vstupním hřídelem. Povrch pouzdra má soudečkovitý tvar. Mezi povrchem vstupního hřídele poháněného stroje a mezi vybráním v pravé části spojky je vůle.These drawbacks are remedied by a device for coupling the transmission to the driven machine, which consists of a sleeve, a pin, a right-hand clutch and a left-hand clutch, the sleeve striking the journal at the end of the input shaft of the driven machine is sliding mounted in a bore formed from the right side of the clutch, which is impinged in the cavity of the output shaft of the transmission, and the shoulder of the sleeve is supported on the face of the recess in the right side of the clutch; , the face of the coupling is rigidly connected by means of a bolt to the pin face, and the left coupling part, fixed outside the gearbox, to the input shaft of the driven machine, and the right coupling part are toothed together with clearance, and the gearbox fastened by screws to the driven machine, , firmly attached to the gearbox and focused with it The output shaft is inserted in an opening formed in the front wall of the driven machine concentrically with its input shaft. The housing surface has a spherical shape. There is a play between the surface of the input shaft of the driven machine and the recess in the right part of the coupling.

Výhodou zařízení podle vynálezu je, že převodovka nahrazuje jedno ložisko vstupního hřídele poháněného stroje. Ušetří se tím, nejen samotné ložisko, ale i další ustavující, těsnicí a doplňující součásti. V některých případech se zkrátí celková délka poháněného stroje. Osy vstupního hřídele poháněného stroje a výstupního hřídele převodovky mohou být částečně navzájem vychýlené.An advantage of the device according to the invention is that the transmission replaces one bearing of the input shaft of the driven machine. This saves not only the bearing itself, but also other locating, sealing and complementary components. In some cases, the overall length of the driven machine is shortened. The axles of the input shaft of the driven machine and the output shaft of the gearbox may be partially deflected.

Jednoduchým způsobem se docílí, že vnější radiální síla nezhoršuje záběr ozubení po jeho šíři na posledním převodovém stupni převodovky. Ozubeni spojky přenáší jen kroutící moment, vnější radiální, případně axiální sila je zachycena ve střední části délky výstupního hřídele převodovky. Poloha působiště vnější radiální síly je velmi příznivé, protože se nachází mezi oběma ložisky výstupního hřídele převodovky. Proto jsou reakce, vzniklé v ložiskách výstupního hřídele převodovky, relativně malé a díky svému stejnému směru a smyslu nezpůsobují kříženi osy výstupního hřídele převodovky s osou sousedního pastorku, na rozdíl od některých dosavadních provedení, kde radiální síla působí vně převodovky a snaží se vychýlit osu výstupního hřídele převodovky. Proto může být výstupní hřídel převodovky uložen v běžných kuličkových ložiskách menší šíře s obvyklými vůlemi a s obvyklou únosností a tuhostí. U dosavadního provedení jsou. používaná tuhá ložiska s velkou únosností bez vůle nebo s předpětím, zpravidla kuželíková ložiska širší řady.In a simple way, it is achieved that the external radial force does not impair the engagement of the toothing along its width at the last gear stage of the transmission. The clutch toothing transmits only torque, the external radial or axial force is absorbed in the middle part of the transmission output shaft length. The position of the external radial force is very favorable because it is located between the two bearings of the transmission output shaft. Therefore, the reactions occurring in the bearings of the transmission output shaft are relatively small and, due to their same direction and sense, do not cross the axis of the transmission output shaft axis with the axis of the adjacent pinion, unlike some previous embodiments where radial force acts outside the transmission. gearbox shafts. Therefore, the output shaft of the gearbox can be mounted in conventional ball bearings of a smaller width with the usual backlashes and with the usual load-bearing capacity and stiffness. In the prior art, they are. used solid bearings with high bearing capacity without play or with preload, usually tapered roller bearings of a wider range.

Použití kuželíkových ložisek je nákladnější nejen pro jejich vyšší cenu, ale hlavně pro přísnější požadavky na přesnost opěrných čelních ploch i přiléhajících součástí a pro časově náročné seřizování ložiskové vůle, případně předpětí, Protože šíře ložisek výstupního hřídele přímo ovlivňuje celkové rozměry převodovky, lze při spojení podle vynálezu zmenšit celkovou šířku převodovky, a tím i její hmotnost, aniž by se snížil převodovkou přenášený výkon.The use of tapered roller bearings is more expensive not only because of their higher cost, but also because of the stricter requirements for the accuracy of the bearing faces and adjacent parts and for time-consuming adjustment of bearing clearance or preload. of the invention to reduce the overall width of the transmission and thus its weight without reducing the transmission power transmitted.

Na výkrese je znázorněno spojení podle vynálezu v částečném řezu. Z výkresu je patrný celý výstupní hřídel převodovky, pravá část vstupního hřídele poháněného stroje, část převodovky a část poháněného stroje. Převodovka 3 přiléhá svou čelní stěnou k čelní stěně poháněného stroje £ a je s ním pevně spojena šrouby 21.In the drawing, the connection according to the invention is shown in partial section. The drawing shows the entire output shaft of the gearbox, the right portion of the input shaft of the driven machine, the gearbox part and the driven machine part. The gearbox 3 abuts with its front wall to the front wall of the driven machine 6 and is fixed to it by screws 21.

Kroužek 19. soustředný s výstupním hřídelem 3 převodovky 3, Zapadá do otvoru 18. soustředěného se vstupním hřídelem 4 poháněného stroje 2. Tím jsou vůči sobě vystředěny s dostatečnou přesností výstupní hřídel 3 převodovky 3 a vstupní hřídel 4 poháněného stroje 2. Výstupní hřídel 3 převodovky 3 je z levé strany opatřen dutinou 33, do níž je naražen čep 1? s perem 29 pravé části spojky 2· Na vstupním hřídeli 4 poháněného stroje je naražena levá část spojky 6, opatřená perem 32· Ozubení 14 levé části spojky 6 a pravé čésti spojky 2 má evolentní tvar s podélnou soudečkovitou modifikací a zapadá do sebe s boční i s hlavovou vůlí a je těsněno proti vnikání nečistot z vnějšku a proti unikání oleje zevnitř rozpěrným kroužkem 22 a dvěma těsnicími kroužky 23.Ring 19. concentric with the output shaft 3 of the gearbox 3, fits into the bore 18 centered with the input shaft 4 of the driven machine 2. Thus, the output shaft 3 of the gearbox 3 and the input shaft 4 of the driven machine 2 are centered with sufficient accuracy. 3 is provided with a cavity 33 from the left side into which the pin 1 is struck? with the tongue 29 of the right clutch part 2 · The left part of the clutch 6, provided with the tongue 32, is impacted on the input shaft 4 of the driven machine. The toothing 14 of the left part of the clutch 6 and the right part of the clutch 2 has an evolent shape. and is sealed against the ingress of dirt from the outside and against leakage of oil from the inside by the spacer ring 22 and the two sealing rings 23.

Otvor pro šroub 26 slouží k ralévání a k vypouštění oleje z prostoru ozubení 14. Vstupní hřídel 4 poháněného stroje 2, zasahující s vůlí do vybráni 8 v pravé části spojky 2, je zakončen čepem 16. Který se nalézá ve střední části délky výstupního hřídele 3 převodovky 3 mezi kuličkovými ložisky 27. Na čepu 16 je naraženo pouzdro 2, které je cementované a kalené. Celo osazení 13 pouzdra 2 přiléhá k čelu vybrání 8 v pravé části spojky 2 ® povrch 24 pouzdra 2 je bez vůle ve styku s vnitřním válcovým povrchem otvoru 32 v pravé části spojky 2· Povrch 24 mé soudečkovitý tvar, čímž je umožněno částečné zkřížení os výstupního hřídele 3 převodovky 3 a vstupního hřídele 4 poháněného stroje 2.The bolt hole 26 is used for pouring and draining oil from the toothing area 14. The input shaft 4 of the driven machine 2, with a clearance to the recess 8 in the right part of the clutch 2, is terminated by a pin 16. 3 between the ball bearings 27. A bush 2, which is cemented and hardened, is impacted on the pin 16. The entire shoulder 13 of the sleeve 2 abuts the face of the recess 8 in the right part of the coupling 2 ® the surface 24 of the sleeve 2 is free of contact with the inner cylindrical surface of the bore 32 in the right part of the coupling 2. the shaft 3 of the transmission 3 and the input shaft 4 of the driven machine 2.

K čelní ploše čepu 16 je šroubem 20 připevněna příložka 12. mezi jejímž válcovým povrchem a vnitřním povrchem vybrání 2 3* vůle. Mezi čelem vybrání 2 ve vstupním hřídeli převodovky 3 θ mezi čelem příložky 12 je vůle 33· Mezi povrchem osázení 13 pouzdra 2 a mezi povrchem vybrání 8 je rovněž vůle. Výstupní hřídel 3 převodovky 3 s pevně připojeným ozubeným kolem 26 je uložen v kuličkových ložiskách 27.A bolt 12 is attached to the face of the pin 16 by a bolt 20 between its cylindrical surface and the inner surface of the clearance recess 23. There is a clearance 33 between the face of the recess 2 in the input shaft of the transmission 3 θ between the face of the shim 12. There is also a clearance between the surface of the shoulder 13 of the housing 2 and the surface of the recess 8. The output shaft 3 of the gearbox 3 with the fixed gear 26 is mounted in ball bearings 27.

Přenášení krouticiho momentu z převodovky 2 do poháněného stroje 2 je odděleno od zachycování radiálních, případně axiálních sil. Při provozu je přenášen kroutící moment ozubení 14 pravé části spojky £ a levé části spojky 6. Hlavová a boční vůle v ozubení 14 zabraňuje zachycování radiálních sil. Radiální reakce na konci vstupního hřídele 2 poháněného stroje 2 je zachy.cena ve střední části délky výstupního hřídele J převodovky J., v místě, kde se bez vůle dotýká povrch 24 pouzdra 2 vnitřního povrchu otvoru Jg v pravé části spojky £.The transmission of torque from the transmission 2 to the driven machine 2 is separated from the absorption of radial or axial forces. In operation, the torque of the toothing 14 of the right-hand coupling part 6 and the left-hand coupling part 6 is transmitted. The radial reaction at the end of the input shaft 2 of the driven machine 2 is captured in the middle part of the length of the output shaft J of the gearbox 1, at the point where the surface 24 of the bush 2 contacts the inner surface of the bore.

Případné axiální síly, působící na vstupní hřídel 2 poháněného stroje 2, jsou zachyceny směrem do převodovky 2 přes osazení 13 pouzdra 2, přes čelo vybrání 8, přes pravou část spojky g levým čelem výstupního hřídele J převodovky J., v druhém smyslu, tj. směrem ven z převodovky 2, jsou axiální síly zachyceny šroubem 20 a příložkou 12. opírající se po vymezení vůle 15 o čelo vybrání £ ve vstupním hřídeli J převodovky 2.Possible axial forces acting on the input shaft 2 of the driven machine 2 are absorbed towards the gearbox 2 through the shoulder 13 of the housing 2, through the face of the recess 8, through the right part of the clutch g by the left face of the output shaft J of the gearbox 1. outwardly from the gearbox 2, the axial forces are absorbed by the bolt 20 and the shim 12 supported by the clearance face 15 on the face of the recess 6 in the input shaft J of the gearbox 2.

Claims

A device for coupling a transmission to a driven machine, characterized in that it comprises a housing (7), a pin (16), a right-hand part of a clutch (5) and a left-hand part of a clutch (6), of the pin (16) at the end of the input shaft (4) of the driven machine (2), its surface (24) is slidably received in an opening (10) formed from the right side of the coupling part (5). the shaft (3) of the gearbox (1), and the shoulder (13) of the housing (7) is supported by the face of the recess (8) in the right part of the clutch (5), the shim (12) disposed in the recess (9). side in the output shaft (3) of the gearbox (1) is fixed with its face by means of a bolt (20) with the pin face (16), and the left part of the clutch (6) firmly connected outside the gearbox (1) with the input shaft (4) of the driven machine (2) and the right part of the clutch (5) with their teeth (14) engage with each other with clearance, and the gearbox (1) is fixed by a screw (21) to the driven machine (2), and the ring (19), fixedly coupled to the transmission (1) and concentric to its output shaft (3), is received in a bore (18) formed in the front wall of the driven machine (2) ), concentrically with its input shaft (4).

Device according to claim 1, characterized in that the surface (24) of the housing (7) has a spherical shape.

Device according to claim 1, characterized in that there is a play between the surface of the input shaft (4) of the driven machine (2) and the recess (8) in the right part of the coupling (5).