DD203608A1

DD203608A1 - Untersetzungsgetriebe

Info

Publication number: DD203608A1
Application number: DD23452981A
Authority: DD
Inventors: Gerhard Gramss
Original assignee: Gerhard Gramss
Priority date: 1981-11-02
Filing date: 1981-11-02
Publication date: 1983-10-26

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Untersetzungsgetriebe mit dem Ziel, den Aufwand zu senken und eine gute Leistungsuebertragung zu gewaehrleisten. Die Aufgabe sieht vor, ein aus drei Elementen bestehendes Getriebe fuer extreme Untersetzungen zu schaffen. Dabei sind die Achsen von Antriebs- und Abtriebsrad koaxial gelagert. Der Wirkungsgrad des Getriebes ist weitgehend unabhaengig vom Untersetzungsverhaeltnis. Das Untersetzungsgetriebe besteht aus einem Antriebs-, einem Zwischen- und einem Abtriebsrad, wobei das Antriebsrad eine ein- oder mehrgaengige Schnecke, d. Zwischenrad ein Schraegstirnrad und das Abtriebsrad ein innenverzahntes Gerad- oder Schraegzahnrad sind. Die Achsen des An- und Abtriebsrades sind koaxial gelagert und bilden mit der Achse des Zwischenrades einen Winkel.

Description

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Titel: Untersetzungsgetriebe

Die Erfindung betrifft ein Untersetzungsgetriebe für extreme Drehzahluntersetzungea bei feinmechanischen Geräten.

Charakteristik der bekannten technischen Losungen Getriebe mit hohem Untersetzungsverhältnis werden besonders im Gerätebau angewendet ι weil sie vor allem eine hohe Feinfühligkeit einer Verstellbewegung und eine hohe Stellkxaft in Verbindung mit Kleinstellmotoren hoher Drehzahl garantieren.

Aus dem Taschenbuch Feingerätetechnik Band 1, VEB Verlag Technik Berlin, Seite 603, Tafel 9.13, sind achsenfluchtende (koaxiale) Stirnradgetriebe bekannt, die als Stand- oder Umlaufgetriebe ausgebildet sind und die aus drei Elementen bestehen. Es ist ein kleines Stirnrad als Antriebsrad vorgesehen, welches mit einem an einem festen Steg gelagerten Zwischenrad im Eingriff steht, welches in ein innenverzahntes Zahnrad als Abtriebsrad eingreift. Antriebs- und Abtriebsrad sind koaxial gelagert. Bei diesem. Getriebe ist das Über- bzw. Untersetzungsverhältnis i durch das Verhältnis der Zähnezahlen bzw. der Teilkreise von Antriebs- zu Abtriebsrad, nämlich 1 = i gegeben.

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"Swc hohe Untersetzungen ergibt sieb, jedoch, daß diese Getriebe groß ausgeführt sein missen, da eine Mindestzähnezahl Z^ des Antriebsrades nicht unterschritten werden kann· Auch verschlechtert sich der Wirkungsgrad derartiger Getriebe sehr rasch mit steigendem. Verhältnis zL· und die übertragbare Leistung ist stark herab-Z

₃ gesetzt bei kleinem Durchmesser des Antriebsrades·

Größere Übersetzungsverhältnisse lassen sich mit allgemein bekannten ümlaufrädergetrieben »jedoch mit wesentlich größerem technischen Aufwand »realisieren·

Aus der DE-AS 2511 973 ist ein Planetenschraubradgetriebe mit einem, inneren und äußeren Zentralrad und einem oder mehreren, auf einem Planeten träger gelagerten Planetenrädern bekannt, bei dem die Planetenachsen und die Achse der Zentralräder einen Winkel einschließen« Auch mit diesem Getriebe sind hohe Untersetzungsverhältnisse etwa in der Größenordnung i = 2Ο····5ΟΟ : 1 nicht realisierbar, ohne eine erhebliche Baugröße des Getriebes in Kauf nehmen zu müssen· Eine Begrenzung der Leistungsübertragung ist gegeben durch ein kleines Zentralrad bei großen Übersetzungen und durch kleine Planetenräder bei kleinen Üb er Setzungen bzw· Untersetzungen·

Ziel der Erfindung

Die Erfindung bezweckt, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und den Aufwand für ein Standgetriebe mit extrem hohen Untersetzungen zu senken und eine gute Leistungsübertragung zu gewährleisten·

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Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindimg liegt die Aufgabe zugrunde, ein aus drei verzahnten Elementen bestehendes, als Standgetriebe aufgebautes Untersetzungsgetriebe für extreme Untersetzungen unter Beibehaltung der KoaxLalität von Antrieb und Abtrieb bei kleiner Baugröße zu schaffen, wobei der Wirkungsgrad weitgehend unabhängig vom Untersetzungsverhältnis ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Untersetzungsgetriebe für extreme Drehzahluntersetzungen, bestehend aus drei verzahnten Elementen, von denen Antriebsund Abtriebsrad koaxial zueinander angeordnet sind und ein das Antriebs- und Abtriebsrad verbindliches Zwischenrad an einem feststehenden Steg gelagert ist, dadurch gelöst, daß das Antriebsrad eine ein- oder mehrgängige, zylindrische Schnecke, das Zwischenrad ein Schrägstirnrad und das Abtriebsrad ein innenverzahntes Gerad- oder Schrägzahnrad sind·

Dabei schließen die koaxiale Achse des Antriebs- und Abtriebsrades sowie die Achse des Zwischenrades einen von Null verschiedenen Winkel ein*

Das erfindungsgemäße Getriebe hat gegenüber den bekannten Getrieben wesentliche Vorteile. Bei geringstmöglichem Elementeaufwand sind Untersetzungsverhältnisse von 20... 500 : 1 in einer Stufe mit konventionellen Getrdßbeelementen erreichbar, wobei der Wirkungsgrad der Leistungsübertragung weitgehend unabhängig vom Untersetzungsverhaltnis ist. Eine Drehzahlüberhöhung irgend eines der Getriebeelemente über die Antriebsdrehzahl hinaus erfolgt nicht.

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Eine Umkehr der Drehrichtung des Abtriebsrades ist durch Wahl links- oder rechtsgängiger Schneckenräder bzw· Zwischenräder leicht erreichbar·

Sas Untersetzungsverhältnis ist nach oben lediglich durch die Baugröße des Abtriebsrades begrenzt.

AusfÜbrungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden· In der Zeichnung zeigen

3?ig* 1 bis 3 schematisch den Aufbau тгоп Untersetzungsgetrieben unterschiedlicher Drehrichtungen des An- und Abtriebsrades·

lig. 4 bis 6 die Anordnung der Verzahnung und der Winkel Verhältnisse des Untersetzungsgetriebes·

Das Untersetzungsgetriebe gemäß den Piguren 1 bis 6 besteht aus drei herkömmlichen verzahnten Elementen, nämlich aus einer das Antriebsrad 1 darstellenden ein- oder mehrgängigen, zylindrischen Schnecke, aus einem, als Schrägstirnrad ausgebildeten Zwischenrad 2 und aus einem ein innenverzahntes Gerad- oder Schrägzahnrad darstellenden Abtriebsrad 3· An- und Abtriebsrad 1 und 3 sind in Lagern 4- koaxial gelagert· Das Zwischenrad 2 greift sowohl in das Antriebsrad 1 als auch in das Abtriebsrad ein und ist auf einer Achse 5 angeordnet, die in gestellfesten Lagern 6 gelagert ist. Die Achse 5 und die Achsen 7 und 8, auf denen das An- und Abtriebsrad 1 und 3 gelagert sind, bilden einen Winkel β -ρ, welcher sowohl

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Schrägungswi Tikel ρ _Qo der Verzahnung des Abtriebsrades 3 als auch vom Steigungswinkel/^^ der Schnecke abhängig ist· Je nach dem, welchen Drehsinn Antriebsund Abtriebsrad 1 und 3 zueinander besitzen sollen» kann die Schnecke links- oder rechtsgängig ausgeführt sein, bzw. kann die Achse 5 des Zwischenrades 2 unterschiedliche Lagen zu den Achsen 7 und 3 einnehmen. Bei geradverzahntem Abtriebsrad 3 ergibt sich für die Lage der Achse 5 und der Steigungsrichtung der Schnecke f olgeiüer Winkel β ₀₂ = 45° £ t ^шЛ . Die möglichen Anordnungen sind in den Figuren 4 üis 6 dargestellt.

Da es sich bei dem Untersetzungsgetriebe um ein Standgetriebe handelt und das Zwischenrad 2 lediglich die Bewegung vom Antriebsrad 1 auf das Abtriebsrad 3 überträgt, ist das realisierte Untersetzungsverhältnis i = 22., wobei Z- die Zähnezahl des Abtriebsrades 3

und Z,| die Gangzahl des Antriebsrades 1 sind. Durch Pfeile re und Ii ist in den Figuren 1 bis 3 der Drehsinn des Antriebs- und Abtriebsrades 1 und 3 gekennzeichnet.

Bei der Gestaltung des Getriebes kann das Abtriebsrad 3 als Geradzahnrad ausgebildet sein. Sein Teilkreisdurchmesser ist dann ein Festwert, der sich in Verbindung mit der Gangzahl des Antriebsrades 1 aus dem geforderten Untersetzungsverhältnis i ergibt. Da sich der Teilkreisdurchmesser des Zwischenrades 2 nur in Stufen verändern läßt, die einer ganzzahligen Zähnezahl analog sind, werden Schrägungswinkel des Zwischenrades 2 und Steigungswinkel ^_и des Antriebsrades 1 durch Approximation ermittelt, vrobei man den verbleibenden Achsabstand Antriebsrad 1 - Zwischenrad 2 am besten durch

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Korrektur des Mit tenkr eisdurch m ess era des Antriebsrades 1 (Schnecke) realisiert· Die sich daraus ergebenden Änderungen in den Schrägungswinkeln und im Teilkreis des Zwischenrades 2 werden nochmals korrigiert.

Eine Drehrichtungsumkehr zwischen An- und Abtrieb erfolgt auf einfache Weise durch Wahl eines links- oder rechtsgängigen Antriebsrades 1 oder durch Einbau eines rechtsgängigen anstelle eines linksgängigen Zwischenrades 2 mit der sich daraus ergebenden entgegengerichteten Anordnung der Achse 5 des Zwischenrades 2 (Figuren 4 bis 6).

Claims

- 7 - 234529 1 Erfindungsanspruch

1. Untersetzungsgetriebe bestehend aus drei verzahnten Elementen, von denen Antriebs- und Abtriebsrad koaxial zueinander angeordnet sind und ein das Antriebs- und Abtriebsrad verbindendes Zwischenrad an einem feststehenden Steg gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsrad (1) eine ein- oder mehrgängige Schnecke, das Zwischenrad (2) ein Schrägstirnrad und das Abtriebsrad (3) ein innenverzahntes Gerad- oder Schrägzahnrad sind·

2. Untersetzungsgetriebe nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die koaxialen Achsen (7i 8) des An- und Abtriebsrades (1; 3) und die Achse (5) des Zwischenrades 2 einen von Null verschiedenen Winkel A ₀2 einschließen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen