DE19920031A1

DE19920031A1 - Reibradwellgetriebemotor mit regelbarem Planetengenerator

Info

Publication number: DE19920031A1
Application number: DE1999120031
Authority: DE
Inventors: Svilen Statev
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-04-26
Filing date: 1999-04-26
Publication date: 2000-11-02

Description

Bei bekannten Reibradwellgetrieben mit einem Rollengenerator werden die Anpreß kräfte durch Rollen erzeugt. Dabei bestimmt die Tragfähigkeit der Rollenlager die Lebensdauer des Reibradwellgetriebes. Eine solche Lösung benötigt eine Kompen sationskupplung zwischen der Rotorwelle und dem Rollengenerator und erlaubt kei ne direkte Lagerung der Rotorwelle im Rollengenerator. Diese Kupplung verursacht durch das ständige Gleiten relativ große Reibungsverluste bei hohen Antriebszahlen und damit eine Senkung des Wirkungsgrades.

In den herkömmlichen Reibradwellgetrieben mit einem Planetengenerator sind die Rollen durch 3 Kugeln ersetzt. Diese Ausführung zeichnet sich durch enorme Kon taktspannungen zwischen den Kugeln und dem elastischen Rad, die die Tragfähig keit des Getriebes begrenzen.

Die erläuterten Probleme werden vermieden, indem man einen Planetengenerator in Form eines Pendellagers verwendet. Zur Verbesserung der Tragfähigkeit der Reib flächen wird das starre Rad konisch gefaßt.

Die Erfindung betrifft ein Reibradwellgetriebemotor gemäß dem Oberbegriff des An spruchs.

Ein Reibradwellgetriebe mit einem regelbaren Rollengenerator ist bekannt (DE 43 20 901 A1). Der Rollengenerator besteht aus 3 kugelgelagerten Rollen, deren Ach sen konisch gefaßt und in 2 geschlitzten Scheiben gelagert sind. Sie stützen sich auf einen Dorn und sind auf ihn axial verstellbar. Die Drehbewegungsübertragung vom Dorn zu den Scheiben wird durch eine Paßfeder gesichert. Eine der Scheiben ist mit der Antriebswelle durch eine Kompensationskupplung verbunden. Als Nachteil dieser Lösung erweist sich die zylindrische Reibfläche des starren Rades. Da das elasti sche Rad durch die Rollen konisch verformt wird, kommt es an den Kontaktzonen mit der zylindrischen Reibfläche des starren Rades zu einer ungleichmäßigen Verteilung der Kontaktspannungen und des Verschleisses.

Als weiterer Nachteil gilt die durch die Tragfähigkeit der Lager begrenzte Lebens dauer des Wellgenerators. Außerdem verursachen die Schwankungen der Kompen sationskupplung größe Reibungsverluste bei hohen Antriebsdrehzahlen.

Das Reibradwellgetriebe nach (SU 1084518 A) ist mit einem Planetengenerator reali siert. Die Rollen sind durch 3 Kugeln ersetzt, die auf 2 Konussen lagern. Durch die axiale Versetzung der Konusse erfolgt die radiale Verschiebung der Kugeln nach außen und die radiale Deformation des elastischen Rades. Als Nachteil dieser Lösung gelten die enorm großen Kontaktspannungen zwischen den Kugeln und dem elasti schen Rad, was die kleine Tragfähigkeit dieses Antriebes bestimmt.

Der Erfindung liegt die Forderung zugrunde, die Lebensdauer, die Tragfähigkeit und den Wirkungsgrad des Reibradwellgetriebes zu erhöhen. Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch einen Planetengenerator in Form eines Pendellagers und durch eine konische Form des starren Rades gemäß dem Kennzeichen des Hauptanspruches gelöst. Diese Lösung weist folgende Vorteile auf:

- Der Außenring des Pendellagers verteilt den Druck der Kugeln gleich mäßig auf dem elastischen Rad und erhöht dadurch die Tragfähigkeit des Reibradwellgetriebes.
- Der Außenring des Pendellagers ermöglicht eine direkte Lagerung der Rotorachse ohne eine Kompensationskupplung; damit werden die Reibungsverluste vermieden und der Wirkungsgrad erhöht.
- Die konische Form des starren Rades garantiert eine gleichmäßige Verteilung des Kugeldruckes auf der Kontaktfläche des starren Rades und dadurch eine erhöhte Lebensdauer und Tragfähigkeit des Reibrad wellgetriebes.

Ausführungsbeispiel

Die erfindungsgemäße Lösung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel nä her erläutert. In der dazugehörenden Zeichnung zeigt Fig. 1 den Reibradwellgetrie bemotor. Er besteht aus einem Motorteil, einem Getriebeteil und einer Gehäuse gruppe. Die Gehäusegruppe besteht aus dem Gehäuse 6, dem Getriebedeckel 7 und einem weiteren Lagerdeckel. Der Motorteil umfaßt den Stator 4, den Rotor 5, die Befestigungsplatte mit den Bürsten 3, den Kollektor 2 und die Rotorwelle 1. Zum Ge triebeteil gehören das elastische Rad 8, die Wellgeneratorgruppe und das starre Rad. Das starre Rad besteht aus einer Bandage 9 und einem Bremsbelag 10. Der Wellgenerator stellt gleichzeitig ein Planetengetriebe und ein Spezialpendellager dar. Seine Elemente sind: 2 verstellbare konische Innenringe, 3 Kugeln, der Käfig 12, 2 Schutzscheiben 17, ein dünnwandiger Außenring 11, eine Mutter 15 und 2 Tellerfedern 16. Die Befestigungsplatte 3 und das elastische Rad 8 sind mit dem Gehäuse 6 fest verbunden. Die Bandage 9 des starren Rades ist im Gehäuse 6 gelagert. Die Abführung der Drehbewegung erfolgt durch eine Sechskantbohrung im Getriebedeckel 7. Er ist mit der Bandage 9 verbunden. Das eine Ende der Rotorwelle ist in einem Pendellager im elastischen Rad 8 gelagert. Die Innenringe 14 stützen sich auf der Rotorwelle und sind auf ihr axial verstellbar. Die Drehbewegungs übertragung von der Rotorwelle zu den Innenringen wird durch eine Paßfeder gesichert. Durch die Mutter 15 werden der Abstand zwischen den Innenringen und die Deformation der Tellerfeden bzw. die Druckkraft gleichzeitig verändert, wobei die Kugeln nach außen gedrückt werden. Sie verformen den elastischen Ring 11 und das elastische Rad 8 und pressen es in 3 Kontaktzonen zum Bremsbelag 10 an. Der Außenring 11 des Spezialpendellagers erlaubt durch seine innere Rundung eine Winkelversetzung der Rotorwelle 1 und damit kompensiert Lageabweichungen der Achse des starren Rades in Bezug auf die Achse des elastischen Rades 8. Der Bremsbelag 10 ist konisch, wobei der Neigungswinkel durch das Verhältnis der maximalen radialen Deformation des elastischen Rades zur Länge desselben bestimmt ist. Die Schutzscheiben 17 und die Labyrinthdichtung im Getriebedeckel verhindern das Eindringen von Schmiermitteln in den Raum zwischen den Reibflächen des elastischen Rades 8 und des Bremsbelages 10.

Claims

Reibradwellgetriebemotor mit den Hauptbaugruppen: Motorgruppe, regelbarer Pla netengenerator in Form eines Spezialpendellagers, elastisches Rad und starres Rad, die konzentrisch in einem Gehäuse angeordnet sind, welches Lager für die Rotor welle und das starre Rad aufweist, wobei jeweils Planetengenerator und Rotorwelle, elastisches Rad und Gehäuse sowie starres Rad und Getriebedeckel verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß
- - in den Planetengenerator ein weiterer Außenring (11) eingefügt ist, welcher die Kontaktspannungen gleichmäßig auf das elastische Rad verteilt und durch seine innere Rundung eine Winkelversetzung der Rotorwelle ermöglicht, wodurch der Planetengenerator außerdem die Funktion eines Pendellagers für die Rotorwelle übernimmt,
- - das starre Rad aus einem konischen Bremsbelag (10) und einer im Gehäuse (6) gelagerten Bandage (9) besteht, wobei der Neigungswinkel des Bremsbelages durch das Verhältnis der maximalen radialen Deformation des elastischen Rades zur Länge desselben bestimmt ist.