CZ14717U1 - Celní rychloběžná převodovka s rozvětvením náhonů z předlohového hřídele - Google Patents

Description

Čelní rychloběžná převodovka s rozvětvením náhonů z předlohového hřídele

Oblast techniky

Technické řešení se týká čelní iychloběžné převodovky s rozvětvením náhonů z předlohového hřídele v pohonech průmyslových strojních zařízení, která umožňuje připojení více hnaných strojů a to při přenosu velkých výkonů s redukcí vysokých otáček.

Dosavadní stav techniky

Dosud se v soustrojích pohonů pro přenos velkých výkonů a vysokých otáček převážně používá převodových zařízení s ozubenými koly a to čelních nebo planetových. Celní rychloběžné převodovky s paralelními hřídeli jsou všeobecně řešeny jen jako převodovky jednostupňové v prove10 dění s jednoduše šikmým ozubením nebo s jednoduše šikmým ozubením s axiálními opěrnými kruhy anebo s dvojitě šikmým ozubením pastorku rychloběžného hřídele a ozubeného kola pomaloběžného hřídele. Velkou nevýhodou uvedených provedení je, že v jediném převodovém stupni lze dosáhnout převodových poměrů jen i = 9, max. i = 10. U jednostupňových převodů je omezeno připojení hnaných strojních jednotek. Každé z těchto provedení má ještě své specifické nevýhody dané vlastním koncepčním a konstrukčním řešením.

Používají se také rychloběžné planetové převodovky pro přenos velkých výkonů v soustrojí, ale pouze v jediném stupni. Planetovou převodovku tvoří vedle satelitů tři hlavní členy, centrální kolo, korunové kolo a nosič satelitů. Z hlediska funkce jakožto převodovky se využívá vždy jen rotací těchto dvou hlavních členů, třetí je nepohyblivý. Jsou známy koncepce se zastaveným korunovým kolem, s max. převodovým poměrem i= 11, se zastaveným nosičem satelitů při dosažení max. převodového poměru i = 12 anebo se jen výjimečně používá zastaveného centrálního kola pro nízké převodové poměry. Tyto koaxiální převodovky umožňují jen minimální připojení hnaných strojů.

Podstata technického řešení

Uvedené nedostatky odstraňuje čelní iychloběžná převodovka s rozvětvením náhonů z předlohového hřídele, s paralelními hřídeli, jejíž podstata spočívá v tom, že pastorek upevněný na hnacím rychloběžném hřídeli je v trvalém záběru s jedním z ozubených kol předlohového hřídele, které je současně v záběru s ozubeným kolem jednoho hnaného hřídele s letmo uloženým náhonem. Druhé ozubené kolo předlohového hřídele je v záběru s ozubeným kolem jiného hnaného hřídele s náhonem. Třetí ozubené kolo předlohového hřídele je v současném záběru se dvěma ozubenými koly dvou dalších hnaných hřídelů s upevněnými náhony. Další rozvětvení náhonů může být ještě odvozeno z předlohového hřídele od těchto ozubených kol přes vložené hřídele a vložený převod na hnané hřídele s náhony. Tyto vložené hřídele a další hnané hřídele jsou uloženy v převodové skříni mimo dělicí rovinu. Předlohový hřídel a všechny hnané hřídele mohou být osazeny jedním nebo oboustranným náhonem.

Trvalým záběrem pastorku rychloběžného hřídele s jedním z ozubených kol předlohového hřídele je tvořen jednostupňový rychloběžný převod a spolu se záběry ozubených kol předlohového hřídele s ozubenými koly hnaných hřídelů anebo záběrem ozubených kol předlohového hřídele s ozubenými koly s vloženými hřídeli a dalším převodem ozubených kol s hnanými hřídeli jsou vytvořeny dvoustupňové až třístupňové rychloběžné převody s jednoduše šikmým ozubením ozubených kol.

Hnací jednotka čelní rychloběžné převodovky je umístěna na straně jednoho připojení rychloběžného hřídele a na straně druhého připojení může být napojena pomocná hnací jednotka.

Rychloběžný hřídel, předlohový hřídel, vložené hřídele a všechny hnané hřídele jsou vysoko45 otáčkovými hřídeli, uloženými v převodové skříni pomocí kluzných ložisek, která jsou vytvořena jako jednostranně radiaxiální. Jsou dělena a tak sestávají ze dvou ložiskových pánví, které jsou

- 1 CZ 14717 Ul mezi jednotlivými hřídeli vzájemně zaměnitelné, až na rychloběžný hřídel. Pro mazání záběrů ozubení ozubených kol je přiváděn mazací tlakový olej olejovým čerpadlem do rozvodu oleje vytvořeného pomocí rozváděči trubky avývrtů ve spodku tělesa převodové skříně. Olejové čerpadlo může být vytvořeno jako zubové čerpadlo vestavěné do spodku převodové skříně.

Výhoda čelní rychloběžné převodovky s rozvětvením náhonů z předlohového hřídele podle technického řešení spočívá také vtom, že vlivem rozvětvení náhonů umožňuje současné připojení více hnaných strojních jednotek k jednotlivým náhonům hnaných hřídelů. Tak je umožněno rozvětvení přenášeného výkonu pro pohon těchto hnaných strojů a tím je vytvořena rozvodová čelní rychloběžná převodovka. Pro provozní nasazení čelní rychloběžné převodovky může být použito jen některých náhonů k pohonu hnaných strojů.

Uvedená čelní rychloběžná převodovka je určena pro přenos větších výkonů při rychloběžných otáčkách hřídelů a ozubených kol. Při její projekci lze dosáhnout ve dvou až třech převodových stupních vyšších převodových poměrů a vhodnou volbou počtu zubů ozubených kol požadovaných otáček hnaných hřídelů s náhony pro pohon hnaných strojních jednotek. Výhoda řešení čelní rychloběžné převodovky s rozvětvením náhonů z předlohového hřídele spočívá také v možnosti jednoznačného určení silových účinků i při současných záběrech ozubených kol se dvěma ozubenými koly, které je dáno stereostatickou určitostí soustavy - převodovky podle teorie vazbové závislosti, a také v ložiskách hřídelů. Další předností řešení rychloběžné převodovky podle technického řešení je též variabilnost koncepčního provedení, tak jak ukazují některá z předložených kinematických schémat, viz obr. 1 až 6.

Přehled obrázků na výkresech

Čelní rychloběžná převodovka s rozvětvením náhonů z předlohového hřídele podle technického řešení jev příkladech kinematicky znázorněna v půdorysném pohledu na převodovku, při odkrytí víka převodové skříně. Hřídele, ozubená kola s jednoduše šikmým ozubením a kluzná ložiska jsou schematicky znázorněna na obr. 1 až 6 připojených výkresů.

Obr. 1 a 2 zobrazuje čelní rychloběžnou převodovku s předlohovým hřídelem se třemi ozubenými koly, obr. 3 s předlohovým hřídelem se dvěma ozubenými koly a obr. 4, 5 a 6 s předlohovým hřídelem se čtyřmi ozubenými koly.

Příklady provedení technického řešení

Na obr. 1 je schematicky nakreslena čelní rychloběžná převodovka v provedení s předlohovým hřídelem 3 se třemi ozubenými koly 11, 12, 14, pomocí kterých dochází k rozvětvení náhonů z předlohového hřídele 3. Na hnacím rychloběžném hřídeli 2 je upevněn pastorek 10, zabírající s ozubeným kolem li předlohového hřídele 3, nesoucího náhon 23. Ozubené kolo 11 současně zabírá s ozubeným kolem 15 hnaného hřídele 4 opatřeného náhonem 24. Ozubené kolo 12 předlohového hřídele 3 zabírá s ozubeným kolem 16 hnaného hřídele 5 s náhonem 25 a dále ozubené kolo 14 je v současném záběru s ozubenými koly 17 a 18 hnaných hřídelů 6 a 7 s náhony 26 a 27. Tímto způsobem je vytvořen dvoustupňový rychloběžný převod. Ozubená kola 11 až 18 jsou provedena s jednoduše šikmým ozubením.

Rychloběžný hřídel 2, předlohový hřídel 3 a hnané hřídele 4, 5 jsou uloženy pomocí kluzných ložisek 30a v dělicí rovině převodové skříně 1. Uložení hnaných hřídelů 6 a 7 pomocí kluzných ložisek 30b je konstrukčně řešeno mimo dělicí rovinu převodové skříně L Ložiskové pánve dělených kluzných ložisek 30a, 30b jednostranně radiaxiálních jsou mezi předlohovým hřídelem 3 a hnanými hřídeli 4, 5, 6, 7 vzájemně zaměnitelné.

U takto vytvořené čelní rychloběžné převodovky s rozvětvením náhonů je možno využít náhonu 23 předlohového hřídele 3 a dalších čtyř náhonů 24, 25, 26, 27 hnaných hřídelů 4, 5, 6, 7. Dále mohou být provedeny ještě u předlohového hřídele 3 a hnaného hřídele 6 a 7 oboustranné náhony 23 a 26, 27. ale může být použito i projekční volby náhonů.

-2CZ 14717 U1

K Čelní rychloběžné převodovce bývá napojena pomocí připojení 21 hnacího rychloběžného hřídele 2 hnací jednotka - motor, turbína. V případě použití turbíny je pak možno napojit pomocnou pohonnou jednotku, např. startovací motor, na připojení 22 rychloběžného hřídele 2.

Na obr. 2 je kinematicky zobrazena čelní rychloběžná převodovka s rozvětvením náhonů, která je v podstatě zrcadlovým obrazem obr. 1, s tím rozdílem, že je do schématu doplněn vložený hřídel 31 s náhonem 51 pomocí trvalého záběru ozubeného kola 41 vloženého hřídele 31 s ozubeným kolem 42 hnaného hřídele 32 s náhonem 52. Vložený hřídel 31 a hnané hřídele 7 a 32 jsou opět uloženy pomocí kluzných ložisek 30b v tělese převodové skříně I mimo dělicí rovinu. Předlohový hřídel 3, vložený hřídel 3-1 a hnané hřídele 7, 32 mohou nést také oboustranné náhony 23, 51, 27,52.

Čelní rychloběžná převodovka podle obr. 3 sestává z rychloběžného hřídele 2 s upevněným pastorkem 10, který je v záběru s ozubeným kolem 11 předlohového hřídele 3 s náhonem 23. Toto ozubené kolo 11 současně zabírá s ozubeným kolem 15 hnaného hřídele 4 s náhonem 24. Druhé ozubené kolo 12 předlohového hřídele 3 je současně v trvalém záběru s ozubeným kolem 16 hnaného hřídele 5 s náhonem 25 a dále s ozubeným kolem 20 dalšího hnaného hřídele 6 s náhonem 26. Tento hnaný hřídel 6 je uložen v kluzných ložiskách 30b v převodové skříni i mimo její dělící rovinu.

Obr. 4 ukazuje uspořádání čelní rychloběžné převodovky s rozvětvením náhonů z předlohového hřídele 3 opatřeného za tím účelem ozubenými koly 11, 12, 13, a 14. Ozubené kolo 11 přenáší vstupní výkon z pastorku 10 rychloběžného hřídele 2 na předlohový hřídel 3, kde dochází k výkonovému dělení, které nastává při trvalém záběru ozubeného kola 13 s ozubeným kolem 15 hnaného hřídele 4 s náhonem 24, potom při záběru ozubeného kola 12 s ozubeným kolem 16 hnaného hřídele 5 s náhonem 25 a konečně při současných záběrech ozubeného kola 14 s ozubenými koly 17 a 18 na hnaných hřídelích 6 a 7 s náhony 26 a 27 a také náhonem 23 předlohového hřídele 3. Hnané hřídele 6 a 7 jsou pomocí kluzných ložisek 30b uloženy mimo dělicí rovinu převodové skříně JL

Kinematické schéma na obr. 5 čelní rychloběžné převodovky s rozvětvením náhonů z předlohového hřídele 3 ukazuje ještě jiné výkonové dělení. Toto schéma vzniklo z čelní rychloběžné převodovky na obr. 4 připojením ozubeného kola 19 s hnaným hřídelem 8 s náhonem 28, které je v záběru s ozubeným kolem 13 předlohového hřídele 3 a připojením dalšího hnaného hřídele 9 s náhonem 29 a s ozubeným kolem 20, které je v záběru s ozubeným kolem 12. Předlohový hřídel 3 a hnané hřídele 6, 7, 8, 9 mohou být opatřeny také oboustrannými náhony 23 a 26, 27, 28, 29. Vlastní uložení hnaných hřídelů 8 a 9 je opět umístěno pomocí kluzných ložisek 30b v tělese převodové skříně i mimo její dělicí rovinu. Pro konkrétní případ provedení čelní rychloběžné převodovky v průmyslovém soustrojí nemusí být konstruovány všechny hnané hřídele 4 až 9 s náhony 24 až 29, neboť jich není potřeba vždy pro provoz využít.

Na obr. 6 je kinematicky znázorněna čelní rychloběžná převodovka s rozvětvením náhonů z předlohového hřídele 3 přes připojené vložené hřídele 31, 33 na hnané hřídele 32, 34, jejíž schéma vzniklo rozšířením z obr. 4. Při záběru ozubeného kola 14 na předlohovém hřídeli 3 s ozubeným kolem 17, upevněným na vloženém hřídeli 31 s náhonem 51, bylo umístěno na vložený hřídel 31 další ozubené kolo 41, které je v trvalém záběru s ozubeným kolem 42 hnaného hřídele 32 s náhonem 52. Totéž bylo aplikováno pro další vložený hřídel 33 s náhonem 53, s převodem ozubených kol 43 a 44 a hnaný hřídel 34 s náhonem 54.

Takovéto řešení čelní rychloběžné převodovky s rozvětvením náhonů z předlohového hřídele 3 umožňuje dělení přiváděného výkonu i na tyto další náhony 51, 52 a 53, 54.

Claims (8)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Čelní rychloběžná převodovka s rozvětvením náhonů z předlohového hřídele, s rychloběžným hřídelem a hnaným hřídelem s upevněnými ozubenými koly, vyznačující se tím, že rychloběžný pastorek (10) hnacího rychloběžného hřídele (2) s pevně uchyceným připojením (21, 22) je v trvalém záběru s ozubeným kolem (11) předlohového hřídele (3) s náhonem (23), další ozubené kolo (12) předlohového hřídele (3) je v trvalém záběru s ozubeným kolem (16) hnaného hřídele (5) s náhonem (25) a na předlohovém hřídeli (3) je ještě umístěno ozubené kolo (14), které je v současném trvalém záběru s ozubeným kolem (17) hnaného, hřídele (6) s náhonem (26) a s ozubeným kolem (18) hnaného hřídele (7) s náhonem (27), kde rychloběžný hřídel (2), předlohový hřídel (3) a hnané hřídele (4, 5) jsou uloženy v kluzných ložiskách (30a) v dělicí rovině převodové skříně (1), vložené hřídele (31, 33) a hnané hřídele (6, 7, 8, 9, 32, 34) jsou uloženy mimo její dělicí rovinu v kluzných ložiskách (30b), přičemž předlohový hřídel (3), vložené hřídele (3 1, 33) a hnané hřídele (6, 7, 8, 9, 32, 34) jsou osazeny oboustrannými náhony (23, 51, 53) a (26, 27, 28, 29, 52, 54).
2. 2. Čelní rychloběžná převodovka s rozvětvením náhonů z předlohového hřídele podle nároku 1, vyznačující se tím, že ozubené kolo (11) předlohového hřídele (3) je dále v trvalém záběru s ozubeným kolem (15) hnaného hřídele (4) s upevněným nábojem (24).
3. 3. Čelní rychloběžná převodovka s rozvětvením náhonů z předlohového hřídele podle nároku 1, vyznačující se tím, že další ozubené kolo (13) předlohového hřídele (3) je v trvalém záběru s ozubeným kolem (15) hnaného hřídele (4).
4. 4. Čelní rychloběžná převodovka s rozvětvením náhonů z předlohového hřídele podle nároků la3, vyznačující setím, že jsou vytvořeny ještě další současné trvalé záběry a to ozubeného kola (13) předlohového hřídele (3) s ozubeným kolem (19) hnaného hřídele (8) s náhonem (28) a ozubeného kola (12) předlohového hřídele (3) s ozubeným kolem (20) hnaného hřídele (9) s náhonem (29)
5. 5. Čelní rychloběžná převodovka s rozvětvením náhonů z předlohového hřídele podle nároků

   1,2 nebo 3, vyznačující se t í m, že rozvětvení náhonů (51 až 54) je ještě dále vytvořeno z připojených vložených hřídelů (31, 33) s ozubenými koly (17, 18), s trvalým záběrem ozubeného kola (41) vloženého hřídele (31) s náhonem (51) s ozubeným kolem (42) hnaného hřídele (32) s náhonem (52) a s trvalým záběrem ozubeného kola (43) vloženého hřídele (33) s náhonem (53) s ozubeným kolem (44) hnaného hřídele (34) s náhonem (54).
6. 6. Čelní rychloběžná převodovka s rozvětvením náhonů z předlohového hřídele podle nároků laž5, vyznačující se tím, že kluzná ložiska (30a, 30b) jsou jednostranně radiaxiální, jsou dělena a sestavena ze dvou ložiskových pánví, které jsou u předlohového hřídele (3), vložených hřídelů (31, 33) a hnaných hřídelů (4, 5, 6, 7, 8, 9, 32, 34) vzájemně zaměnitelné.
7. 7. Čelní rychloběžná převodovka s rozvětvením náhonů z předlohového hřídele podle nároků laž6, vyznačující se tím, že pro mazání záběrů ozubení pastorku (10) a ozubených kol (11 až 20, 41 až 44) a všech kluzných ložisek (30a, 30b) je přiváděn mazací tlakový olej pomocí rozvodu mazacího oleje, vytvořeného rozváděči trubkou avývrty ve spodku tělesa převodové skříně (1).
8. 8. Čelní rychloběžná převodovka s rozvětvením náhonů z předlohového hřídele podle nároků laž7, vyznačující se tím, že rozvod oleje je zajištěn mazacím zubovým čerpadlem, vestavěným do spodku převodové skříně.