CZ97896A3

CZ97896A3 - Epicyclic gear

Info

Publication number: CZ97896A3
Application number: CZ96978A
Authority: CZ
Inventors: Vladimir Patocka
Original assignee: Vladimir Patocka
Priority date: 1996-04-03
Filing date: 1996-04-03
Publication date: 1997-05-14
Also published as: CZ287590B6

Abstract

In the present invention there is disclosed an epicyclic gear containing rotary driver (3) being coupled with input shaft of a driven machine through the mediation of a swinging coupling and being provided with three satellites (5) mounted rotatably on pins and being centered in a fixed crown wheel (1) and centering a sun gear (2). The invented epicyclic gear is characterized in that said driver (3 ) body (4) has a form of a cylindrical bush with internal coupling teeth in which fit on both sides and also in the center coupling teeth of toothed disks (7) between which the satellites (5) are mounted on the pins (6), whereby a transfer disk (8) external coupling teeth fit in internal coupling teeth of the driver (3) body (4) and the internal coupling teeth thereof fit in external coupling teeth of a hub (9) put on the driving machine (16) input shaft (17), whereby on the hub (9) there are mounted bearings (14) separated by a distance ring (12). A cover (10) being coupled with both the crown wheel and the distance ring (12) is put by its cylindrical part (11) on the bearings (12). Said cover (10) external coupling teeth fit in internal coupling teeth of a flange (13) that is fixedly coupled with the driven machine (16).

Description

Oblast techniky.Technical field.

Vynález se týká planetové převodovky s rotujícím unašečem a s neotočným korunovým kolem, hodící se zejména pro pohony strojů v prostorově stísněných a obtížně přístupných místech.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a planetary gearbox with a rotating carrier and a non-rotating ring gear, particularly suitable for machine drives in confined and difficult to reach areas.

Dosavadní stav techniky.BACKGROUND OF THE INVENTION.

Při pohonu strojů se používají mechanické planetové převodovky, které mají relativně malé rozměry a malou hmotnost. Jejich dobrá funkce závisí na tom, jak rovnoměrně se rozdělí zatížení na satelity a zda nevzniknou přetížení některých zubů vlivem nestejného zatížení nebo následkem indukce setrvačných sil. Výstupní hřídel je zpravidla spojen se vstupním hřídelem poháněného zařízení výkyvnou spojkou. Výrobní náklady planetových převodovek, jakož i náklady na spojení s poháněným strojem, jsou značné a brání jejich většímu uplatnění.The machines are driven by mechanical planetary gearboxes that are relatively small in size and light in weight. Their good function depends on how even the load is distributed to the satellites and whether some teeth are overloaded due to the unequal load or the induction of inertia forces. The output shaft is generally connected to the input shaft of the driven device by a pivot coupling. The production costs of the planetary gearboxes, as well as the cost of coupling to the driven machine, are considerable and prevent their greater application.

Jsou známé planetové převodovky, u nichž rozdělení sil na satelity závisí jen na jednotlivých, velmi přesně vyrobených dílcích. Unašeč, včetně výstupního hřídele, je celistvý a oboustranně uložený v kuželíkových ložiskách. Uvnitř unašeče je v kuželíkových ložiskách uloženo centrální kolo. Průchozí otvory pro čepy satelitů jsou vrtány na přesných vyvrtávačkách, souosost hřídelů a otvorů je dodržena v malých tolerancích, ozubení satelitů jedné převodovky je broušeno na jedno upnutí. Kuželíková ložiska jsou použita pro svou velkou tuhost. Výhodou této převodovky je jednoduchost, krátká stavební délka, ale výrobní náklady jsou vysoké. (Kniha Zahnradgetriebe, Johannes Looman, Springer Verlag, Berlin 1970, str. 78)Planetary gearboxes are known in which the distribution of forces into satellites depends only on individual, very precisely manufactured components. The carrier, including the output shaft, is integral and mounted on both sides in tapered roller bearings. The center wheel is mounted in the tapered roller bearings inside the carrier. Through holes for satellite pins are drilled on precision boring machines, alignment of shafts and holes is kept within small tolerances, toothing of satellites of one gear is ground in one clamping. Tapered roller bearings are used for their high rigidity. The advantage of this gearbox is its simplicity, short construction length, but production costs are high. (Zahnradgetriebe Book, Johannes Looman, Springer Verlag, Berlin 1970, p. 78)

Jiné známé planetové převodovky mají korunové kolo zavěšené na ozubené spojce a centrální kolo je spojeno s poháněcím motorem také pomocí ozubené spojky. Unašeč je oboustranně uložen v ložiskách. Toto uspořádání umožňuje dobré rozdělení síly na všechny tři satelity. Dvojitě šikmé ozubení a rovnoměrné rozdělení sil umožňují přenášení velkého výkonu. Nevýhodou jsou značné výrobní náklady. (Pricip Stoeckicht, kniha Maschinenelemente, Bd. II, Gustav Niemann, Springer Verlag, Berlin 1965, str. 69)Other known planetary gears have a ring gear suspended on a gear coupling and the sun gear is also coupled to the driving motor by a gear coupling. The carrier is mounted on both sides in bearings. This arrangement allows good power distribution across all three satellites. Double helical gearing and uniform force distribution allow high power transmission. The disadvantage is the considerable production costs. (Pricip Stoeckicht, Maschinenelemente, Bd. II, Gustav Niemann, Springer Verlag, Berlin 1965, p. 69)

Jsou také známy planetové převodovky s pevným neotočným korunovým kolem, s centrálním kolem uloženým ve valivých ložiskách a s unašečem uloženým v převodovce jen ozubením svých satelitů. Unašeč je opatřen vnějším spojkovým ozubením a je spojen s nábojem na hřídeli poháněného stroje pomocí pouzdra s vnitřním ozubením. Na výstupní straně je umístěno labyrintové těsnění, zabraňující unikání oleje. Výhodou tohoto uspořádání jsou relativně nízké výrobní náklady. Nedostatkem je, že hmotnost unašeče je značná a vyvolává při zatížení nežádoucí přídavné síly v ozubení. Další nevýhodou je obtížné těsnění labyrintem a potřeba základové desky pro montáž převodovky. (Kniha Zahnradgetriebe, Johannes Looman, str. 76, Springer Verlag, Berlin 1970)There are also known planetary gearboxes with a fixed non-rotating ring gear, with a central wheel mounted in rolling bearings and with a carrier mounted in the gearbox only by the toothing of its satellites. The gripper is provided with an external clutch toothing and is connected to a hub on the driven machine shaft by means of an internal toothing bushing. A labyrinth seal is installed on the outlet side to prevent oil leakage. The advantage of this arrangement is relatively low production costs. The drawback is that the weight of the carrier is considerable and causes undesirable additional forces in the toothing under load. Another disadvantage is the difficult labyrinth sealing and the need for a base plate for mounting the gearbox. (Zahnradgetriebe Book, Johannes Looman, p. 76, Springer Verlag, Berlin 1970)

Podstata vynálezu.SUMMARY OF THE INVENTION.

Tyto nedostatky jsou odstraněny planetovou převodovkou podle vynálezu, jejíž podstata spočívá v tom, že těleso unašeče má tvar válcového pouzdra s vnitřním spojkovým ozubením, do něhož zapadají svým spojkovým ozubením na obou stranách i uprostřed stejné ozubené kotouče, mezi kterými jsou na čepech uloženy satelity, přičemž převáděcí kotouč svým vnějším spojkovým ozubením zapadá do vnitřního spojkového ozubení tělesa unašeče a svým vnitřním spojkovým ozubením zapadá do vnějšího spojkového ozubení náboje nasazeného na vstupním hřídeli poháněného stroje, | přičemž na náboji jsou umístěna a rozpěrným kroužkem od sebe oddělena ložiska, na kterých je svou válcovou částí nasunuto víko spojené jednak s korunovým kolem, jednak s rozpěrným kroužkem a jednak svým vnějším spojkovým ozubením zapadá do vnitřního spojkového ozubení příruby, která je pevně spojena s poháněným strojem. Do tělesa unašeče zapadají po obou stranách svým spojkovým ozubením stejné ozubené kotouče.These drawbacks are eliminated by the planetary gear mechanism according to the invention, which is characterized in that the carrier body is in the form of a cylindrical bushing with internal clutch teeth, in which the clutch teeth on both sides and in the middle of the same toothed disk. wherein the transfer disk with its external clutch teeth fits into the internal clutch teeth of the carrier body and with its internal clutch teeth fits into the external clutch teeth of the hub mounted on the input shaft of the driven machine, | bearings on which the cover is connected by its cylindrical part connected to the ring gear, on the one hand by the spacer ring and on the other by its external clutch toothing, fits into the internal clutch toothing of the flange, which is fixedly connected to the driven machine. The same toothed discs engage the carrier body on both sides with their clutch teeth.

Způsob připojení na poháněný stroj je jednoduchý a levný. Stavebnicové uspořádání unašeče, které umožňuje opracování přesných ozubených kotoučů v mnohonásobných svazcích, značně snižuje výrobní náklady. Malá hmotnost unašeče zmenšuje přídavná namáhání všech spoluzabírajících zubů. Tenkostěnné díly unašeče svou určitou poddajností zlepšují při zatížení dotyk po šíři zubů. Podepření uprostřed čepu omezuje jeho průhyb, ložiskové válečky těsněji přiléhají na oběžné dráhy a zlepšují únosnost ložisek. Planetová převodovka podle vynálezu je nasazena na vstupním hřídeli poháněného stroje, není zapotřebí základní deska, hřídelová spojka a pracné vyrovnávání hřídelů. Připojení je jednoduché a trvale bezpečné.The connection to the driven machine is simple and inexpensive. The modular carrier arrangement, which enables machining of precision toothed wheels in multiple bundles, greatly reduces production costs. The low weight of the carrier reduces the additional stresses of all the meshing teeth. The thin-walled parts of the gripper, with a certain degree of flexibility, improve contact with the tooth width when loaded. The support in the center of the pin limits its deflection, the bearing rollers are more closely adjacent to the raceways and improves bearing capacity. The planetary gear unit according to the invention is mounted on the input shaft of the driven machine, without the need for a base plate, a shaft coupling and laborious alignment of the shafts. The connection is simple and permanently secure.

Příklad provední vynálezu.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION.

Na výkrese je znázorněna planetová převodovka podle vynálezu v částečném podélném řezu. Korunové kolo 1 je neotočné a tvoří zároveň těleso převodovky. Je spojeno šrouby s víkem 10. Unašeč 3 je stavebnicové konstrukce a je složen z tenkostěnných dílců. Těleso unašeče 4 má tvar dutého válce a je uvnitř opatřeno vnitřním spojkovým evolventním ozubením. Na svém obvodě má výřezy, kterými tři páry satelitů 5 svým ozubením přesahují vnější plášť tělesa unašeče 4 a zasahují do vnitřního ozubení korunového kola 1. Na své vnitřní straně satelity 5 zabírají do ozubení centrálního kola 2. Do tělesa unašeče 4 jsou svým vnějším ozubením zasunuty na obou stranách a uprostřed stejné ozubené kotouče 7. V neznázorněném provedení, zejména pro menší šíře ozubení, je těleso unašeče 4 opatřeno po stranách stejnými ozubenými kotouči 7, prostřední ozubený kotouč 7 odpadá. V bocích ozubených kotoučů 7 jsou kolmo vyvrtány otvory, do nichž jsou s malým přesahem naraženy čepy 6. Vnější válcový povrch čepů 6 a vnitřní válcový povrch satelitů 5 tvoří oběžné dráhy volně vložených ložiskových válečků 15. Centrální kolo 2 ani unašeč 3 nejsou uloženy v ložiskách, ale jsou středěny a neseny svým ozubením nebo ozubením svých satelitů 5. Centrální kolo 2 je spojeno s neznázorněným motorem ozubenou spojkou. Převáděcí kotouč 8 zapadá svým vnějším spojkovým ozubením do vnitřního spojkového ozubení tělesa unašeče 4 a svým vnitřním spojkovým ozubením zapadá do vnějšího spojkového ozubení náboje 9, který je spojen se vstupním hřídelem 17 poháněného stroje 16. Na povrchu náboje 9 jsou umístěna dvě kuličková ložiska 14 s kosoúhlým stykem a jsou od sebe oddělena rozpěrným kroužkem 12. Na vnější povrch ložisek 14 je nasunuto víko 10 svou válcovou částí 11. Víko 10 je pevně připojeno ke korunovému kolu 1 a po nasunutí na ložiska 14 je pevně spojeno s rozpěrným kroužkem 12 pomocí šroubů 19. Svým spojkovým ozubením zapadá víko 10 do vnitřního spojkového ozubení příruby 13 pevně připojené na čele poháněného stroje 16. Mezi víkem 10 a převáděcím kotoučem 8 je umístěno hřídelové těsnění 18.The drawing shows a planetary gearbox according to the invention in partial longitudinal section. The ring gear 1 is non-rotatable and at the same time forms the transmission housing. It is connected by screws to the cover 10. The carrier 3 is of modular construction and consists of thin-walled parts. The carrier body 4 has the shape of a hollow cylinder and has internal clutch involute toothing internally. On its circumference, it has cutouts through which three pairs of satellites 5 with their teeth extend beyond the outer casing of the carrier body 4 and engage in the internal toothing of the crown wheel 1. On their inner side the satellites 5 engage in the toothing of the sun gear. the same toothed discs 7 on both sides and in the middle. In the embodiment (not shown), in particular for smaller toothing widths, the carrier body 4 is provided with the same toothed discs 7 on the sides. Holes 6 are perpendicularly drilled in the sides of the toothed discs, into which the pins 6 are impinged with little interference. The outer cylindrical surface of the pins 6 and the inner cylindrical surface of the satellites 5 form the raceways of the loosely inserted bearing rollers but are centered and supported by their toothing or by the toothing of their satellites 5. The sun gear 2 is connected to a motor (not shown) by a toothed clutch. The transmission disk 8 fits with its external clutch teeth to the internal clutch teeth of the carrier body 4 and with its internal clutch teeth fits to the outer clutch teeth of the hub 9, which is connected to the input shaft 17 of the driven machine 16. the outer surface of the bearings 14 is fitted with the cap 10 with its cylindrical part 11. The cap 10 is fixedly connected to the crown wheel 1 and after being pushed onto the bearings 14 it is firmly connected to the spacing ring 12 by means of screws 19 With its clutch teeth, the cover 10 fits into the internal clutch teeth of the flange 13 fixedly attached to the face of the driven machine 16. A shaft seal 18 is disposed between the cover 10 and the transfer disc 8.

Planetová převodovka podle vynálezu je v provozu nesena vstupním hřídelem 17 poháněného stroje 16. Nejdříve se na vstupní hřídel 17 poháněného stroje 16 nasadí náboj 9 s ložisky 14 a s rozpěrným kroužkem 12. Následně se na ložiska 14 a na rozpěrný kroužek 12 nasune planetová převodovka. Přitom zapadne vnitřní spojkové ozubení převáděcího kotouče 8 do vnějšího spojkového ozubení náboje 9. Zároveň do sebe začne zapadat vnější spojkové ozubení vlka 10 a příruby 13. Víko 10 se spojí s rozpěrným kroužkem 12 pomocí šroubů 19. Tím se spojení převodovky se vstupním hřídelem 17 zpevní. Díky spojkovému ozubení na víku 10 a na přírubě 13 může být úchylka kolmosti čela poháněného stroje 16 a osy jeho vstupního hřídele 17 značná a hodí se na svařované a neobrobené konstrukce. Tenkostěnné díly unašeče 3. jsou do značné míry poddajné a přispívají k lepšímu styku zubů po celé šíři ozubení při zatížení převodovky. Únosnost ložisek satelitů je nižší než únostnost jejich ozubení, zejména u satelitů cementovaných, kalených a broušených, které jsou použity v převodovce podle vynálezu. Následkem velkého zatížení se čepy 6 prohýbají, ložiskové válečky 15 špatně doléhají na jejich povrch a nastává hranový záběr. Průbyh čepů je podstatně snížen tím, že ozubené kotouče 7 zapadají do tělesa unašeče 4 nejen na jeho čele, ale i uprostřed jeho délky. Ložiskové válečky 14 mohou těsněji dolehnout na oběžnou dráhu čepu 6 a funkce a únosnost ložiska není ohrožena. Unašeč 3. a centrální kolo 2 nejsou uloženy v ložiskách, jsou neseny ozubením satelitů 5 v ozubení korunového kolaThe planetary gear according to the invention is supported in operation by the input shaft 17 of the driven machine 16. First, a hub 9 with bearings 14 and a spacer ring 12 is mounted on the input shaft 17 of the driven machine 16. Subsequently, a planetary gearbox is slid onto the bearings 14 and the spacer ring 12. At the same time, the inner clutch toothing of the transfer disc 8 fits into the outer clutch toothing of the hub 9. At the same time, the outer clutch toothing of the wolf 10 and the flange 13 engage. The cover 10 is connected to the spacer ring 12 by screws 19. . Due to the clutch teeth on the cover 10 and the flange 13, the deviation of the perpendicularity of the face of the driven machine 16 and the axis of its input shaft 17 can be considerable and suitable for welded and non-machined constructions. The thin-walled parts of the carrier 3 are largely compliant and contribute to a better contact of the teeth over the entire width of the toothing when the gear is loaded. The bearing capacity of the satellite bearings is lower than that of their toothing, in particular for the case hardened, ground and ground satellites used in the transmission according to the invention. Due to the high load, the pins 6 bend, the bearing rollers 15 do not fit properly on their surface and an edge engagement occurs. The deflection of the pins is substantially reduced by the fact that the toothed discs 7 fit into the carrier body 4 not only on its face but also in the middle of its length. The bearing rollers 14 may more closely fit into the raceway of the pin 6 and the function and bearing capacity of the bearing is not compromised. The carrier 3. and the sun gear 2 are not mounted in bearings, they are carried by the toothing of the satellites 5 in the toothing of the crown wheel

1. Vlivem chyb zubů vykonávají nepatrné pohyby v rozsahu vůle ozubení a setrvačné síly způsobují přídavná zatížení zubů. V důsledku nízké hmotnosti unašeče jsou setrvačné síly a přídavná zatížení zubů malé.1. Due to tooth errors, slight movements in the range of tooth play are performed and the inertia forces cause additional tooth loads. Due to the low weight of the carrier, the inertia forces and additional tooth loads are small.

Claims

PATENT CLAIMS

A planetary gearbox comprising a rotary carrier-driven rotary gear-driven input shaft and a hub coupled with three pivotally mounted satellites centered in a fixed ring gear and a center wheel itself, characterized in that the carrier body ( 4) has the shape of a cylindrical bushing with internal clutch teeth, in which the same toothed discs (7) fit with their clutch teeth on both sides and in the middle. by means of external clutch teeth, it fits into the internal clutch teeth of the carrier body (4) and with its internal clutch teeth fits into the external clutch teeth of the hub (9) mounted on the input shaft (17) of the driven machine (16). by means of a ring (12) separated from each other by bearings (14) on which h, with its cylindrical part (11), the cover (10) connected to the ring gear (1) and to the spacer ring (12) is inserted and fits to the internal clutch teeth of the flange (13) which is firmly connected to driven machine (16).

Planetary gearbox according to claim 1, characterized in that the same toothed discs (7) engage in the carrier body (4) on both sides with their clutch teeth.