CZ26864U1 - Diferenciální převodovka - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká diferenciální převodovky s využitím zejména pro elektromechanické aktuátory, a dále pro taková zařízení, u kterých jez konstrukčních důvodů nutný volný prostor v ose převodovky.

Dosavadní stav techniky

V poslední době nabývají stále většího významu elektropohony a to především takové elektropohony, jejichž zdrojem pohybu je vysokootáčkový elektromotor. Efektivita řešení, jak z pohledu hmotnosti, tak z pohledu ceny a spolehlivosti záleží na celkové koncepci převodu rotačního pohybu na požadovaný typ pohybu. Základní problém potom představuje převod vysokých otáček elektromotoru na otáčky potřebné pro další účel. Dosud známými řešeními pro převod vysokých převodových poměrů jsou mnohastupňové planetové převodovky nebo harmonické převodovky s pohybovým šroubem. Harmonické převodovky jsou velmi náročné na výrobu a jsou z tohoto pohledu velmi drahé. Nevýhodou použití mnohastupňových planetových převodovek je jejich velká hmotnost a nízká účinnost.

Použitelnost dosud známých převodovek pro případ, že osou převodovky prochází pohybový šroub je omezená a přináší nevýhody ať už v podobě konstrukčních komplikací nebo značně sníženého převodového poměru - u planetových převodovek.

Podstata technického řešení

Výše uvedené nevýhody jsou odstraněny diferenciální převodovkou s průběžným pohybovým šroubem podle technického řešení, jehož podstatou je že, že průběžný pohybový šroub je v záběru s pevným centrálním kolem prvního stupně převodovky, do kterého zapadají alespoň dva satelity prvního stupně převodovky, uložené na hřídelích. Na těchto hřídelích jsou současně uloženy satelity druhého stupně převodovky, které zapadají do centrálního výstupního kola prvního stupně převodovky. Hřídele satelitů jsou uloženy v poháněném unášeči satelitů. Podstatou rovněž je, že centrální kolo prvního stupně má počet zubů z4 a centrální kolo druhého stupně má rozdílný počet zubů zl.

Výhodou diferenciální převodovky podle užitného vzoru je, že představuje možnost řešení problému převodovky s velkým převodem a s velkou únosností. Převodovka přitom nevyžaduje technologicky náročné vnitřní ozubení. Centrální kola mají odlišný počet zubů - typicky o 1 zub, což ale nemusí být pravidlem, aby se dosáhlo co největšího převodu. Planety jsou pevně na společném hřídeli a mohou, nebo nemusí mít stejný počet zubů, tj. v závislosti na matematickém zpracování převodu. Naháněné mohou být centrální kolo prvního stupně, nebo unášeč planet. Vysokého převodu se dosáhne v případě nahánění unášeče planet. Výstupní otáčky jsou na centrálním kole druhého stupně. Řešení tedy nepředstavuje typickou planetovou převodovku, nejsou zde korunová kola.

Přehled obrázků na výkrese

Příklad provedení diferenciální převodovky podle užitného vzoru je znázorněn na připojeném výkrese, kde na obr. 1 je podélný řez převodovkou předmětu užitného vzoru. Obr. 2 je řez A-A z obr. 1, kde jsou znázorněny satelity prvního stupně v záběru s centrálním kolem prvního stupně, na obr. 2 je řez B-B z obr. 1, kde jsou znázorněny satelity druhého stupně v záběru s centrálním kolem druhého stupně

- 1 CZ 26864 Ul

Příklady provedení technického řešení

Konkrétní příklad provedení je řešen s šesti satelity diferenciální převodovky. Průběžný pohybový šroub 7 je v záběru s pevným centrálním kolem 4 prvního stupně převodovky, do kterého zapadá šest satelitů 3a prvního stupně převodovky, které jsou uloženy na hřídelích 3. Centrální kolo 4 prvního stupně převodovky se neotáčí a je pevně spojeno s tělesem 8 převodovky. Na hřídelích 3 jsou současně uloženy satelity 3b druhého stupně převodovky, které zapadají do centrálního výstupního kola i druhého stupně převodovky. Hřídele 3 jsou uloženy v poháněném unášeči 2 satelitů 3a. 3b. Satelity prvního a druhého stupně mají stejný počet zubů. Centrální kolo druhého stupně převodovky poskytuje otáčky matici 10, která s tímto kolem tvoří jeden kus a nahání průběžný pohybový šroub 7. Matice 10 je spojena s ucpávkou 9 kombinovanou s kluzným ložiskem, ve kterém je uloženo i kuličkové ložisko 6, které slouží pro uložení unášeče satelitů.

Přenos kroutícího momentu na hnané kolo i se děje díky šesti hřídelím 3 se satelity 3a, 3b, které jsou uloženy v jehlových ložiscích 5 s velkou únosností, poháněný je unášeč 2 satelitů, pevně spojený s náhonem 11 unášeče satelitů. Centrální kolo 4 prvního stupně má počet zubů Z₄ a centrální kolo i druhého stupně má rozdílný počet zubů Zi, satelity 3a prvního stupně mají počet zubů Z₃ a satelity 3b druhého stupně mají stejný nebo rozdílný počet zubů Z₂ jako satelity 3a prvního stupně.

Centrální kola 1 a 4 mají odlišný počet zubů, aby se dosáhlo co největšího převodu. Planety 3a a 3b jsou pevně na společném hřídeli 3 a mají stejný počet zubů.

Převod této převodovky je: n)/n₂ = (Z₄ - Z])/Zi kde:

ni otáčky centrálního kola I druhého stupně - výstupní otáčky n₂ otáčky unášeče 2 satelitů - vstupní otáčky

Z₄ počet zubů centrálního kola 4 prvního stupně

Zi počet zubů centrálního kola i druhého stupně.

Naháněné mohou být centrální kolo 4 prvního stupně, v tom případě je unášeč 2 planet zabrzděný, nebo unášeč planet 2, v tom případě je zabrzděné centrální kolo 4 prvního stupně. Vysokého převodového čísla se dosáhne v případě nahánění unášeče 2 planet. Výstupní otáčky jsou na centrálním kole i druhého stupně.

Současný záběr kola 4 prvního a současně kola 1 druhého stupně převodovky je dosažen pomocí natočení satelitů 3a prvního a 3b druhého stupně pro každý hřídel 3 satelitu o rozdílný úhel. Průmyslová využitelnost

Využití diferenciální převodovky je zejména v oblasti elektro aktuátorů s průběžným šroubem, např. pro ovládání vztlakových klapek u malých letadel.

Claims (2)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Diferenciální převodovka sprůběžným pohybovým šroubem, vyznačující se tím, že průběžný pohybový šroub (7) je v záběru s pevným centrálním kolem (4) prvního stupně převodovky, do kterého zapadají alespoň dva satelity (3a) prvního stupně převodovky, uložené na hřídelích (3), na kterých jsou současně uloženy satelity (3b) druhého stupně převodovky, které zapadají do centrálního hnaného kola (1) druhého stupně převodovky, přičemž hřídele (3) jsou uloženy v poháněném unášeči (2) satelitů (3a, 3b).

   -2CZ 26864 Ul
2. 2. Diferenciální převodovka podle nároku 1, vyznačující se tím, že centrální kolo (4) prvního stupně má počet zubů Z4 a centrální kolo (1) druhého stupně má rozdílný počet zubů Zi.