DE202011005590U1

DE202011005590U1 - Getriebe

Info

Publication number: DE202011005590U1
Application number: DE201120005590
Authority: DE
Original assignee: CLOSE JOINT STOCK Co EX MOTOR DESIGN BUREAU; CLOSE JOINT STOCK Co EXPERIMENTAL MOTOR DESIGN BUREAU
Current assignee: OBSHHESTVO S OGRANICHENNOJ OTVETSTVENNOST'JU ", RU
Priority date: 2011-04-26
Filing date: 2011-04-26
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2021-04-27

Abstract

Umlaufgetriebe mit mindestens einem Umlaufrädergetriebe aus Dreikranz-Umlaufrädern (11), wobei Umlaufräder (11) an Laufringen (12, 12a) angeordnet sind, die kinematisch mit einem beweglichen (13) und mit unbeweglichen Ringen (14) sowie mit einem Sonnenrad (10) verkoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenseite der Randkränze (17) der Umlaufräder (11) einer nach einem Zahnrad-Modell ausgeführten Langsamlaufstufe (2) zwei zusätzliche Auflagerungen (15) in Form von Zapfen (18a) angeordnet sind, wobei die Zapfen (18a) verblockt mit dem Umlaufrad (11) gefertigt sind, und dass der Aufbau eine Schnelllaufstufe (1) eines 2-Rad-Typs enthält.

Description

Die Erfindung betrifft ein Umlaufgetriebe mit mindestens einem Umlaufrädergetriebe aus Dreikranz-Umlaufrädern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Einrichtung bezieht sich auf den Maschinenbau. Sie kann in beliebigen Vorrichtungen und Anlagen angewendet werden, in denen hochdrehzahlige Drehbewegungen eines Eingangsglieds in eine Winkelbewegung eines Ausgangsglieds unter einer Drehzahlsteigerung umgesetzt werden müssen. Dies betrifft insbesondere die Luftfahrttechnik und zwar die Steuerung von beweglichen Baugruppen im Flugzeugrumpf.
Aus dem Patent RU 1491092 (IPC F16H 1/48, 1986) ist ein mehrströmiges Umlaufgetriebe mit einem Gehäuse, einem Treiber und einem Abtriebselement, den nacheinander angeordneten Umlaufwerken bekannt. Jedes der Umlaufwerke enthält ein Zentralrad mit einer Außenverzahnung, Zentralräder mit einer Innenverzahnung und Vielkranz-Umlaufräder. Die Außenverzahnung ist mit dem Treiber gekoppelt. Die Vielkranz-Umlaufräder bestehen aus einzelnen Kränzen mit Keillöchern. Die Umlaufräder sind für alle Werke mit einem Verbinder mit Außenschlitzschnitten verbunden.
Der Mangel dieses Getriebes besteht darin, dass es einstufig ist. Das begrenzt die Möglichkeiten zur Steigerung des Übersetzungsverhältnisses. Außerdem weist das Umlaufrad einen komplizierten zusammengebauten Aufbau auf. Die Umlaufradteile sind gemäß den Schlitzschnitten aufgesetzt. Das vermindert die Tragfähigkeit der Konstruktion. Die Randkränze des Umlaufrads haben keine Laufringe und werden deswegen einer Tragbelastung ausgesetzt. Das vermindert die Tragfähigkeit des Umlaufrads und verkürzt die Standzeit des Getriebes.
Das aus dem Patent RU 2051300 (F16H 1/48, Informationsblatt Nr. 3, 1995) bekannte Getriebe liegt der vorgeschlagenen Einrichtung am nächsten. Dieses zusammengesetzte Getriebe enthält einige Glieder-Getriebe. Jedes davon ist ein Umlaufrädergetriebe vom Typ eines Schieberadgetriebes mit Dreikranz-Umlaufrädern. Die Enden der Randkränze der Umlaufräder haben zylinderförmige Stützflächen. An einer Seite ist diese Stützfläche durch einen Schraubenkopf ausgebildet, wobei die Schraube das Umlaufrad durchdringt. An der anderen Seite stellt eine Mutter dieser Schraube eine zweite Stützfläche dar.
Das Vorhandensein der zylinderförmigen Stützflächen erlaubt es, das Problem einer infolge der Tragbelastung entstehenden Durchbiegung der Randkränze des Umlaufrads zu lösen.
Das Umlaufrad weist dabei einen zusammengesetzten Aufbau auf. Das vermindert wesentlich die Fertigungsgerechtheit des Erzeugnisses und erhöht sein Gewicht. Deswegen ist diese Konstruktion teuer. Außerdem ermöglicht dieses Getriebe keine Steigerung des Übersetzungsverhältnisses.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die genannten Nachteile durch eine Vereinfachung der Konstruktion des Umlauf-Schieberadgetriebes und durch den Einbau einer Schnelllaufbaugruppe zu beseitigen. Sie ermöglicht zudem, das Übersetzungsverhältnis bei kleinem Radialmaß der Konstruktion zu steigern.
Die gestellte Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die Konstruktion ist durch zusätzliche Randauflagerungen des Umlaufrads des Schieberadgetriebes in Form von Zapfen ergänzt. Die Zapfen stellen einen Teil des Umlaufrads dar. Sie haben die gleiche Ausführung wie Mittelzapfen. Das technische Ergebnis wird auch dadurch erreicht, dass alle vier Laufringe, auf denen das Umlaufrad angeordnet ist, eine gleiche Konstruktion aufweisen. Die Steigerung des Übersetzungsverhältnisses ist dank dem Einsatz eines Zweirad-Getriebes erreicht.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt. Es zeigen:
1 eine Gesamtansicht des Getriebes,
2 die Schnelllaufstufe des Getriebes im Schnitt,
3 die Langsamlaufstufe des Getriebes im Schnitt,
4 die kinematische Verkopplung des Umlaufrads mit den übrigen Bauteilen der Langsamlaufstufe und
5 eine der möglichen Ausgestaltungen der Konstruktion.
Das Umlaufgetriebe besteht aus einer Schnelllauf- und einer Langsamlauf-Stufe. Unter der Schnelllaufstufe ist ein Zahnrädergetriebe eines 2-Rad-Typs verstanden. Auf seine Eingangswelle ist das Drehmoment von einem Antrieb angelegt. Das Ausgangsglied dieses Getriebes weist relativ hohe Drehzahlen der Zahnräder und ein kleines Moment auf. Unter der Langsamlauf-Stufe ist ein Zahnradgetriebe verstanden. Es hat relativ niedrige Drehzahlen und ein hohes Moment und führt die Nutzarbeit aus.
Die Schnelllaufstufe 1 enthält ein Umlaufgetriebe. Es besteht aus einer Eingangswelle 3 und Umlaufrädern 4. Die Umlaufräder 4 sind auf Nadellagern 5 gelagert. Die Nadellager 5 sitzen auf Bolzen 6, die an einem unbeweglichen Planetenradträger 7 befestigt sind. Der Planetenradträger 7 hat eine Keilwellenverbindung (in der Zeichnung nicht abgebildet) mit einem Gehäuse 8 (1, 2). Die Umlaufräder 4 kommen mit einem Zentralrad 9 mit einer Innenverzahnung in Eingriff. Das Zentralrad 9 ist mittels der Keilwellenverbindung (in der Zeichnung nicht abgebildet) unbeweglich an einem Sonnenrad 10 der Langsamlaufstufe 2 (1) befestigt. Die Langsamlaufstufe 2 enthält Dreikranz-Umlaufräder 11. Die Dreikranz-Umlaufräder 11 sind auf Laufringen 12, 12a (4) angeordnet und stehen im Eingriff mit einem beweglichen Ring 13 und unbeweglichen Ringen 14 (1, 3). Die Lagerungen 15 sind an den unbeweglichen Ringen 14 befestigt. Eine Keilnabe 16 ist in den Lagerungen 15 auf Kugellagern angeordnet.
Zwei Lagerungen 15 in Form von Zapfen 18a sind an der Außenseite von Randkränzen 17 der Umlaufräder 11 eingesetzt. Die Zapfen 18a sind mit den Umlaufrädern 11 verblockt gefertigt. Das ermöglicht, sie auszugleichen und ein gleichmäßiges Tragbild aufrechtzuerhalten, wobei gleichzeitig die ganze Konstruktion erleichtert und vereinfacht ist (4). Zwischen zwei mittleren Lagerzapfen und zwei mittleren Laufringen 12 gibt es einen Abstand A (mm) (4). Der Abstand A stellt eine statische Bestimmtheit des Aufbaus sicher und ist ermittelt als
A = 0,15 ... 0,20 T_DZ,
wobei T_DZ der Toleranzbereichswert für einen Zapfendurchmesser D_Z (4) des Dreikranz-Umlaufrads ist.
Die Koeffizientenwerte im Bereich 0,15 bis 0,20 sind versuchsweise ermittelt.
Der Abstand A ist mittels einer Verminderung des Durchmessers der mittleren Laufringe erreicht.
Die Funktionsweise der Einrichtung ist wie folgt:
Eine hochdrehzahlige Drehung mit einem kleinen Drehmoment ist an die Eingangswelle 3 über die Keilnabe 16 angelegt. Die Eingangswelle 3 treibt die Umlaufräder 4 der Schnelllaufstufe 1 an. Die Umlaufräder 4 lassen ihrerseits das Sonnenrad 10 der Langsamlaufstufe 2 über das Zentralrad 9 drehen, wobei die Drehzahlen ab- und das Drehmoment zunehmen. Das Sonnenrad 10 überträgt die Drehbewegung an die Dreikranz-Umlaufräder 11 über ihre mittleren Zahnkränze 19. Die Randkränze 17 der Umlaufräder 11 führen eine Wälzbewegung auf den unbeweglichen Ringen 14 aus. Gleichzeitig führen die mittleren Zahnkränze 19 der Umlaufräder 11 eine Wälzbewegung auf dem beweglichen Ring 13 aus. Dank der unterschiedlichen Zähneanzahl bei den Randkränzen 17 und den mittleren Randkränzen 19 ist dieser bewegliche Ring 13 in eine Winkeldrehung mit einer niedrigen Geschwindigkeit und einem großen Drehmoment gebracht. Der bewegliche Ring 13 ist das Ausgangsglied, an dem die Belastung festgemacht ist.
Gewerbliche Anwendbarkeit der Erfindung
Um die Belastbarkeit zu steigern, ist eine Ausgestaltung mit einer Doppel-Schnelllaufstufe 1 und mit zwei Langsamlaufstufen 2 (5) verwendet.
Als eine der Ausgestaltungsmöglichkeiten können einige Langsamlaufstufen nacheinander mit der Ausführung sowohl gemäß 1 als auch gemäß 5 vereinigt sein
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

RU 1491092 [0003]
RU 2051300 [0005]

Claims

Umlaufgetriebe mit mindestens einem Umlaufrädergetriebe aus Dreikranz-Umlaufrädern (11), wobei Umlaufräder (11) an Laufringen (12, 12a) angeordnet sind, die kinematisch mit einem beweglichen (13) und mit unbeweglichen Ringen (14) sowie mit einem Sonnenrad (10) verkoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenseite der Randkränze (17) der Umlaufräder (11) einer nach einem Zahnrad-Modell ausgeführten Langsamlaufstufe (2) zwei zusätzliche Auflagerungen (15) in Form von Zapfen (18a) angeordnet sind, wobei die Zapfen (18a) verblockt mit dem Umlaufrad (11) gefertigt sind, und dass der Aufbau eine Schnelllaufstufe (1) eines 2-Rad-Typs enthält.
Umlaufgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnelllaufstufe (1) aus einer Eingangswelle (3) und Umlaufrädern (4) besteht, dass die Umlaufräder (4) auf Nadellagern (5) gelagert sind, dass die Nadellager (5) auf Bolzen (6) sitzen, die an einem unbeweglichen Planetenträger (7) befestigt sind und dass der Planetenträger (7) mit einem Gehäuse (8) verbunden ist.
Umlaufgetriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlaufräder (4) mit einem Zentralrad (9) mit Innenverzahnung im Eingriff sind, dass das Zentralrad (9) unbeweglich mit dem Sonnenrad (10) verbunden ist und dass die Verbindung über eine Keilwellenverbindung erfolgt.
Umlaufgetriebe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Langsamlaufstufe (2) Dreikranz-Umlaufräder (11) aufweist, die auf Laufringen 12, 12a angeordnet sind und mit einem beweglichen Ring (13) und unbeweglichen Ringen (14) im Eingriff stehen, dass die Lagerungen (15) an den unbeweglichen Ringen (14) befestigt sind und dass eine Keilnabe (16) in den Lagerungen (15) auf Kugellagern angeordnet ist.
Umlaufgetriebe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Lagerungen (15) in Form von Zapfen (18a) an der Außenseite von Randkränzen (17) der Umlaufräder (11) eingesetzt sind, dass die Zapfen (18a) mit den Umlaufrädern (11) verblockt gefertigt sind und dass zwischen zwei mittleren Zapfen (18a) und zwei mittleren Laufringen (12) ein Abstand A = 0,15 ... 0,20 T_DZ besteht, wobei T_DZ der Toleranzbereichswert für den Zapfendurchmesser D_Z des Dreikranz-Umlaufrads (11) ist.
Umlaufgetriebe nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangswelle (3) mit hoher Drehzahl und kleinem Drehmoment über einen Antrieb angetrieben ist, dass die Eingangswelle (3) die Umlaufräder (4) der Schnelllaufstufe (1) antreibt, dass die Umlaufräder (4) das Sonnenrad (10) der Langsamlaufstufe (2) über das Zentralrad (9) antreiben, wobei die Drehzahlen ab- und die Drehmomente zunehmen, dass das Sonnenrad (10) die Drehbewegung über die Zahnkränze (19) an die Dreikranz-Umlaufräder (11) überträgt, dass die Randkränze (17) der Dreikranz-Umlaufräder (11) eine Wälzbewegung auf den unbeweglichen Ringen (14) ausführen, dass durch die unterschiedlichen Anzahlen der Zähne bei den mittleren Randkränzen (17) und den mittleren Randkränzen (19) der bewegliche Ring (13) in eine Winkeldrehung mit einer niedrigen Drehzahl und einem großen Drehmoment gebracht ist und dass der unbewegliche Ring (13) als Ausgangsglied für die Belastung des Umlaufgetriebes verwendet ist.