CS245307B1

CS245307B1 - Differential differential mechanism for the same three drives

Info

Publication number: CS245307B1
Application number: CS836102A
Authority: CS
Inventors: Peter Kaspar
Original assignee: Peter Kaspar
Priority date: 1983-08-22
Filing date: 1983-08-22
Publication date: 1986-09-18
Also published as: CS610283A1

Abstract

Účelom převodu je úp'né využitie výkonu každého z troch pohonov a udržanie konštantného krútiaceho momentu na výstupe pri výpade jedného resp. dvoch pohonov. Uvedeného účelu sa dosiahne tým, že medzi trecie plochy troch vstupných kotúčov, umiestnime gule tak, aby sa medzi tieto gule umiestnili unášacie segmenty výstupného kotúča a miesta dotyku gú! s třecími plochami vytvárali vrcholy rovnoramenných trojuholníkov. Zariadenie je možno využiť v automobilovom priemysle, robotike, silnoprúde i elektrotechnike.The purpose of the transmission is to fully utilize the power of each of the three drives and maintain a constant torque at the output in the event of a failure of one or two drives. The stated purpose is achieved by placing balls between the friction surfaces of the three input discs so that the driving segments of the output disc are placed between these balls and the points of contact of the balls with the friction surfaces form the vertices of isosceles triangles. The device can be used in the automotive industry, robotics, heavy current and electrical engineering.

Description

(54) Kompenzačný diferenciálny mechanizmus pre tri rovnaké pohony(54) Compensatory differential mechanism for three identical drives

Účelom převodu je úp'né využitie výkonu každého z troch pohonov a udržanie konštantného krútiaceho momentu na výstupe pri výpade jedného resp. dvoch pohonov.The purpose of the transmission is to make full use of the power of each of the three drives and to maintain a constant output torque in the event of a failure of one or both of the three drives. two drives.

Uvedeného účelu sa dosiahne tým, že medzi trecie plochy troch vstupných kotúčov, umiestnime gule tak, aby sa medzi tieto gule umiestnili unášacie segmenty výstupného kotúča a miesta dotyku gú! s třecími plochami vytvárali vrcholy rovnoramenných trojuholníkov.This is achieved by placing the balls between the friction surfaces of the three inlet discs so that the driving segments of the outlet disc and the contact points of the balls are positioned between these balls! with the friction surfaces they formed the apexes of isosceles triangles.

Zariadenie je možno využiť v automobilovom priemysle, robotike, silnoprúde i elektrotechnike.The device can be used in the automotive industry, robotics, power and electrical engineering.

Vynález sa týká mechanického zariadenia pomocou ktorého můžeme sčítavať výkony troch rovnakých pohonov, pričom krútiaci moment na výstupe bude konštantný, rovnajúci sa trojnásobku krútiaceho momentu jedného pohonu na vstupe.The invention relates to a mechanical device by means of which the powers of three identical drives can be summed, the output torque being constant, equal to three times the torque of one input drive.

Doposial' známe zariadenie, ktoré by sčítavalo výkony troch pohonov je jednoduchá převodovka, ktorá má tri vstupné a jeden výstupný hriadel'. Toto zariadenie nám spoiahlivo pracuje iba za ideálnych podmienok, v případe ak otáčky všetkých troch vstupných pohonov sú rovnaké. V opačnom případe sú rýchlejšie otáčajúce sa pohony brzděné pomalšími, čo ide na úkor výstupného výkonu. V případe výpadku jedného resp. dvoch pohonov na vstupe je výkon i krútiaci moment na výstupnom hriadeli niekoikonásobne menší ako súčet výkonov, resp. krútiacich momentov na vstupe, připadne sa rovná nule.The hitherto known device which would add up to the power of three drives is a simple transmission having three input and one output shafts. This device works reliably only under ideal conditions if the speed of the three input drives is the same. Otherwise, faster rotating drives are slowed down at the expense of output power. In case of failure of one resp. In the case of two input drives, the output and torque on the output shaft are several times smaller than the sum of the outputs, respectively. input torque, eventually equal to zero.

Podobné zariadenie, ako je kompenzačný diferenciálny mechanizmus pódia tohoto vynálezu o názve „Zariadenie převodu variabilnej rýchlosti“ je i predmetom francúzskeho patentného spisu č. 2483035. Má jeden vstup a jeden výstup a změnou otáčok na vstupe sa menia otáčky i krútiaci moment na výstupe, čím sa úplné odlišuje od zariadenia pódia tohoto vynálezu, ktoré má tri vstupy a jeden výstup a krútiaci moment na výstupe je vždy konštantný.A device similar to the compensatory differential mechanism of the present invention entitled "Variable Speed Conversion Device" is also the subject of French patent specification no. 2483035. It has one input and one output, and by varying the input speed, both output speed and torque are varied, completely different from the inventive stage apparatus having three inputs and one output and output torque is always constant.

Vyššie uvedené nedostatky sú odstránené kompenzačným diferenciálnym mechanizmom pre tri rovnaké pohony, ktorý pozostáva z kotúčov medzi ktorými sú umiestnené gule vyznačujúce sa tým, že body dotyku každej gule s třecími plochami vstupných kotúčov tvoria vrcholy rovnoramenných trojuholníkov, pričom medzi každou gulou je umiestnený unášací segment spojený s výstupným kotúčom.The above drawbacks are overcome by a compensating differential mechanism for three equal drives consisting of discs between which balls are located, characterized in that the points of contact of each ball with the friction surfaces of the input discs form the apexes of isosceles triangles, with output disc.

Hlavně výhody popísaného vynálezu spočívajú v tom, že výstupný krútiaci moment sa rovná trojnásobku krútiaceho momentu jedného pohonu na vstupe a to vždy, i v případe poruchy jedného resp. dvoch vstupných pohonov. Porucha jedného pohonu neovplyvní chod druhého pohonu, čím sa naplno využije výkon druhého pohonu.In particular, the advantages of the present invention are that the output torque is equal to three times the torque of one drive at the input, even in the event of a failure of one or a single drive. two input drives. Failure of one drive will not affect the operation of the other drive, making full use of the power of the other drive.

Na priloženom výkrese představuje obr. 1 diferenciálny kompenzačný mechanizmus podlá vynálezu v pohlade a obr. 2 ten istý mechanizmus v řeze, pričom rovina řezu je rovnabežná s jeho osou.In the accompanying drawing, FIG. 1 shows a differential compensation mechanism according to the invention, and FIG. 2 shows the same mechanism in section, the plane of section being parallel to its axis.

Kompenzačný diferenciálny mechanizmus podlá vynálezu sa skládá z troch vstupných kotúčov, vnútorného 1 prostredného 2 a vonkajšieho 3 pevne spojených o tri vstupné hriadele, vnútorného 4, prostredného 5 a vonkajšieho 6. Medzi třecími plochami 11, a 13 vstupných kotúčov 1, 2 a 3 sú uložené gule 7 tak, aby spojnice bodov dotyku každej gule 7 s třecími plochami 11, 12 a 13 vytvárali rovnoramenné trojuholníky. Medzi každé dve gule 7 umiestnime unášacie segmenty 8.The compensation differential mechanism according to the invention consists of three input discs, inner 1 intermediate 2 and outer 3 fixedly connected to three input shafts, inner 4, intermediate 5 and outer 6. Between the friction surfaces 11, and 13 the input discs 1, 2 and 3 are the spheres 7 so that the connecting points of the contact points of each ball 7 with the friction surfaces 11, 12 and 13 form isosceles triangles. Between each of the two balls 7 we place the drive segments 8.

Vstupné hriadele 4, 5, 6 diferenciálneho kompenzačného mechanizmu podlá vynálezu pevne spojíme s hriadelmi troch nezávislých motorov o rovnakých otáčkách i výkonoch. Výstupný hriadel 10 pevne spojíme s lubovolným zariadením, na pohon ktorého potřebujeme krútiaci moment rovnajúci sa trojnásobku krútiaceho momentu jedného motora na vstupe. Pri normálnej činnosti sa nám otáčajú všetky vstupné hriadele 4, 5, 8 a s nimi pevne spojené vstupné kotúče 1, 2, 3 s třecími plochami 11, 12, 13 rovnakou uhlovou rýchlosťou. Trecie plochy 11, 12, 13 so sebou unášajú gule 7 a tie zasa unášacie segmenty 8, ktoré sú pevne spojené s výstupným kotúčom 9 a výstupným hriadelom 10. Výstupný hriadel' 10 sa potom otáča rovnakou uhlovou rýchlosťou, ako vstupné hriadele 4, 5, 6 ale krútiaci moment na ňom sa rovná trojnásobku krútiaceho momentu jedného pohonu na vstupe.The input shafts 4, 5, 6 of the differential compensation mechanism according to the invention are firmly connected to the shafts of three independent motors of the same speed and power. The output shaft 10 is rigidly connected to any device that requires a torque equal to three times the torque of one motor at the inlet to drive it. In normal operation, all the input shafts 4, 5, 8 and the fixed input discs 1, 2, 3 with the friction surfaces 11, 12, 13 are fixed to them at the same angular speed. The friction surfaces 11, 12, 13 carry the spheres 7 and the trailing segments 8 which are fixedly connected to the output disc 9 and the output shaft 10. The output shaft 10 then rotates at the same angular speed as the input shafts 4, 5, 6, but the torque on it equals three times the torque of one drive at the input.

V případe, že motor ktorý otáča vstupným vnútorným hriadelom 4 zníži otáčky resp. úplné vypadne z činnosti, zníži sa i uhlová rýchlosť vstupného kotúča 1, ale rýchlosti otáčania vstupných kotúčov 2 a 3 ostanú nezmenené. Gule 7 sa začnú po trecej ploché 11 odvalovať. Ich doba oběhu okolo osi diferenciálneho kompenzačného mechanizmu sa zv&čší, preto uhlová rýchlosť výstupného hriadefa 10 sa zmenší, ale krútiaci moment na výstupnom hriadeli 10 bude konštantný, rovnajúci sa trojnásobku krútiaceho momentu jedného pohonu na vstupe.In case the motor which rotates the input inner shaft 4 decreases the revolutions respectively. completely disengages, the angular velocity of the input disc 1 is also reduced, but the rotational speeds of the input discs 2 and 3 remain unchanged. The balls 7 begin to roll over the friction flat 11. Their circulation time around the axis of the differential compensation mechanism increases, therefore the angular velocity of the output shaft 10 will be reduced, but the torque on the output shaft 10 will be constant, equal to three times the torque of one input drive.

V případe, že dva motory, ktoré otáčajú vstupnými hriadelmi 4 a 5 znížia otáčky resp. úplné vypadnú z činnosti, zníži sa uhlová rýchlosť oboch vstupných kotúčov 1 a 2 pri nezmenenej uhlovej rýchlosti otáčania vstupného kotúča 3. Gule 7 sa začnú odvalovať po dvojici třecích pldch 11 a 12. Otáčky na výstupnom hriadeli 10 sa opSť znížia ale krútiaci moment ostává konštantný.In the event that two motors that rotate the input shafts 4 and 5 reduce the speed respectively. they completely fall out of operation, the angular velocity of both the input discs 1 and 2 is reduced at an unchanged rotational speed of the input disc 3. The balls 7 begin to roll along a pair of friction plates 11 and 12. The output shaft speed 10 decreases again but the torque remains constant .

Kompenzačný diferenciálny mechanizmus podlá vynálezu sa může využit všade tam, kde potřebujeme zaručit velmi vysokú spolehlivost' pohonu nějakého zaradenia, v jadrovej energetike, baníctve, resp. tam, kde potřebný výkon nemůžeme v důsledku nějakého obmedzenia napátia, prúdu získat s jedného motora, ale musíme zlúčiť dva alebo tri motory o menších výkonoch.The compensating differential mechanism according to the invention can be used wherever we need to guarantee a very high reliability of the drive of a particular device, in nuclear power, mining, resp. where the required power cannot be obtained due to some voltage limitation, the current can be obtained from one motor, but we have to combine two or three motors of lower power.

Claims

245307 SUBJECT COMPENSATIVE DIFFERENTIAL MECHANISM OF THREE SAMPLE DRIVES THAT CONTAINS TUBES WITH WHICH THEY ARE PLACED BY GRADUATING THAT THE CONTACT POINTS OF EACH YELLOW (7) WITH FRICTIONAL SURFACES (11, 12, 13) FILL OUT THE INPUT RINGS of triangles, a driving segment (8) connected to the output disc (9) is disposed between each ball (7). 1 sheet of drawings