DE3712458A1 - Kurvengetriebe mit konstanten uebersetzungsverhaeltnissen fuer beengte einsatzbereiche - Google Patents
Kurvengetriebe mit konstanten uebersetzungsverhaeltnissen fuer beengte einsatzbereicheInfo
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Description
Kurvengetriebe mit konstanten Übersetzungsverhältnissen
für radialbeengte Einsatzbereiche.
Die Erfindung betrifft ein Kurvengetriebe, welches als
Übersetzungsgetriebe mit einer hohen Laufgüte und
Tragfähigkeit in radialbeengten Räumen eingesetzt werden
kann.
Bei den bisherigen Kurvengetrieben für konstante
Übersetzungsverhältnisse (Sinuskugelgetriebe nach
VESTNIK MASINOSTROENIJA 1986 / 2, S. 24-28) werden die
sinusförmigen Kurvennuten auf den einander zugewandten
Flächen zweier koaxialer, ineinander gesteckter Buchsen
oder zweier paralleler Scheiben angeordnet. Die Quer
schnitte der Kurvennuten sind so ausgebildet, daß an
Orten an denen die Kurvennuten den gleichen Sinus-
Funktionswert haben Kugeln Platz finden. Diese Kugeln
werden durch eine zwischen den Buchsen angeordnete
dritte Buchse bzw. zwischen den Scheiben angeordnete
dritte Scheibe, die zur Oszillation der Kugeln entlang
der Funktionshöhe mit Langlöchern versehen sind,
geführt. Die Kraftübertragung eines solchen Getriebes
erfolgt über die Kugeln.
Es dienen nur Punkt- oder geringe Linienberührungen zur
Kraftübertragung. An den Berührungsflächen tritt ein
Gleiten mit entsprechenden Reibungsverlusten auf.
Infolge der nicht unendlich dünn auslegbaren Zwischen
büchse bzw. Zwischenscheibe entstehen störende Keilwir
kungen an den Kugeln. Durch die Form der Sinuslinien
verändern sich permanent die Übertragungswinkel zwischen
den Kurvennuten. Somit treten bei einem solchen Getriebe
ungünstige, nicht eindeutig gerichtete Übertragungs
kräfte auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kurven
getriebe für konstante Übersetzungsverhältnisse zu
schaffen, welches höher belastbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des
Anspruches 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen des Gegenstandes des Patentanspruches 1
sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin,
daß durch die axiale Hintereinanderanordnung der die
Kurvennuten tragenden Hülsen der Einsatz von Laufrollen
zur Übertragung der Umfangskräfte ermöglicht wird.
Dadurch entstehen größere Berührungsflächen, die
störenden Keilwirkungen entfallen und das Gleiten
zwischen den Kurvennuten und Übertragungsgliedern wird
minimiert. Ferner laufen, abgesehen vom Träger oder
Gehäuse, nur zwei anstatt drei Getriebeteile ineinander,
wodurch die Lagerung unproblematischer wird. Weiterhin
werden durch die stetigen, periodischen Dreiecksfunk
tionen der Kurvennuten mit abgerundeten, differenzier
baren Funktionsspitzen in weiten Bereichen konstante
Übertragungswinkel erzeugt.
Die Erfindung ist anhand eines Beispiels in den Zeich
nungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrie
ben. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 ein Funktionsschema des Kurvengetriebes mit
stetigen, periodischen Dreiecksfunktionen für zwei
unterschiedliche Getriebestellungen.
Fig. 2 ein Funktionsschema des Kurvengetriebes mit
stetig differenzierbaren, periodischen Funktionen für
zwei unterschiedliche Getriebestellungen.
Fig. 3 eine räumliche Prinzipdarstellung eines Kurven
getriebes mit nach innen gerichteten Kurvennuten und
einer innen laufenden Welle vor dem Zusammenbau.
Fig. 4 eine räumliche Prinzipdarstellung eines Kurven
getriebes mit nach innen gerichteten Kurvennuten und
einer innen laufenden Welle nach dem Zusammenbau.
Fig. 5 einen Längsschnitt eines Kurvengetriebes für
konstante Übersetzungsverhältnisse.
Fig. 6 den Schnitt A-B des in Fig. 5 dargestellten
Kurvengetriebes für konstante Übersetzungsverhältnisse.
In Fig. 1 ist das Funktionsschema eines solchen Kurven
getriebes dargestellt. Zwei mit der Mittelachse parallel
angeordnete Funktionen gleicher Amplitude und unter
schiedlicher Periodizität weisen eine Anzahl von Paaren
von Punkten gleicher Funktionshöhen auf, die in zwei
Gruppen gemäß ihrer Bewegungsrichtungen einteilbar sind
und hier durch Kreise mit verbindenden Geraden (Äquidis
tanten) gekennzeichnet sind. Die jeweiligen Äqui
distanten einer Gruppe haben den gleichen axialen
Abstand (ΔΨ′ u. ΔΨ′′) untereinander. Dieser Abstand ist
unabhängig von der axialen Lage beider Funktionen
zueinander, so daß z. B. beim Verschieben der oberen
Funktion um Ψ₁₃ die Äquidistanten jeder Gruppe ihren
axialen Abstand untereinander behalten; ihre Lage
gegenüber der Ursprungslage sich jedoch um Ψ₂₃′ u. Ψ₂₃′′
verändert.
f (Z₁ (Ψ)) = f (Z₃ (Ψ-Ψ₁₃))
Die Anzahl der Schnittpunkte errechnet sich aus:
t′ = Z₁ + Z₃
t′′ = | Z₁ - Z₃ |
t′′ = | Z₁ - Z₃ |
Die Winkelabstände der Schnittpunkte ergeben sich zu:
Ferner errechnen sich mit ω₃=0 die Übersetzungver
hältnisse zu:
Fig. 2 zeigt zur Verdeutlichung der Allgemeingültigkeit
der oben beschriebenen Gesetze eine Anordnung von stetig
differenzierbaren, periodischen Funktionen mit den
gleichen Übersetzungsverhältnissen wie in Fig. 1.
Fig. 3 zeigt eine räumliche Prinzipdarstellung eines
Kurvengetriebes mit zwei zylinderförmigen Hülsen (1 u.
3), die jeweils mit einer innen angeordneten Kurvennut
versehen sind, und einer innen laufenden Welle (2),
die für drei Schieber axiale Führungen aufweist, vor dem
Zusammenbau.
Fig. 4 zeigt die in Fig. 3 dargestellte räumliche
Anordnung eines Kurvengetriebes nach dem Zusammenbau.
Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt eines Kurvengetriebes
für konstante Übersetzungsverhältnisse mit einer
drehbeweglichen zylinderförmigen Hülse und einer
drehbaren innenliegenden Welle. Das Bauteil (1) ist
mit den beiden Lagern (10 u. 11) im Gehäuse (4)
drehbar gelagert und bildet mit den beiden zylinder
förmigen Kurvennutlaufflächen (1 a u. 1 b) die dreh
bewegliche Kurvenhülse. Das Bauteil (3), welches mit
den beiden zylinderförmigen Kurvennutlaufflächen (2 a u.
2 b) die drehstarre Kurvenhülse bildet, ist mittels
einer Paßfeder (6) mit dem Gehäuse (4) drehstarr
verbunden und durch die Schrauben (7) vom Flansch
(5) im Gehäuse verspannt. In die beiden Kurvennuten
greifen die Laufrollen (2 c) ein, die auf den Schiebern
(2 a) gelagert sind. Die Schieber werden in der Welle
(2) axial geführt. Gelagert ist die Welle über das
Lager (9) in der drehbeweglichen Kurvenhülse und durch
das Lager (8) im Flansch (5). Die drehbeweg
liche Kurvenhülse (1) sowie die Welle (2) sind mit
einer koaxialen Bohrung versehen.
Fig. 6 zeigt den Schnitt A-B des in Fig. 5 dargestell
ten Kurvengetriebes für konstante Übersetzungsverhält
nisse. Zu erkennen ist die Lagerung der Laufrollen
(2 c) mittels Wellenzapfen (2 b) auf den Schiebern
(2 a). Ferner sind die axialen Führungen der Schieber
(2 a) in der Welle (2) mit einem Vorsprung versehen,
wodurch die Schieber ihre radiale Positionierung und
eine höhere Torsionssteifigkeit erhalten.
Es folgt die Erläuterung der Erfindung nach Wirkungs
weise und Aufbau anhand der Zeichnungen.
Claims (11)
1. Kurvengetriebe für konstante Übersetzungsverhält
nisse mit zwei jeweils auf rotationssymmetrischen
Bauteilen angeordneten sinusförmigen Kurvennuten und
einem weiteren rotationssymmetrischen Körper zur
Aufnahme der sich in den Schnittpunkten der beiden
sinusförmigen Kurvennuten befindenen Übertragungs
glieder, dadurch gekennzeichnet, daß zwei
rotationssymmetrische Hülsen mit in sich zurückkehrenden
Kurvennuten auf den Mantelflächen koaxial zu einem
Träger axial hintereinander angeordnet sind und eine
Welle koaxial vorhanden ist, deren Mantelfläche mit
axial gerichteten Führungsbahnen für mit jeweils zwei
Gruppen von Laufrollen versehenen Schiebern ausgestattet
ist, deren erste Laufrollengruppe in die Kurvennuten der
einen Hülse und deren zweite Laufrollengruppe in die
Kurvennuten der anderen Hülse eingreift, wobei die
Abwicklungen der Kurvennuten stetigen, periodischen
Dreiecksfunktionen entsprechen.
2. Kurvengetriebe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß eine der rotationssymmetri
schen Hülsen drehstarr zum Träger und die andere Hülse
sowie die Welle drehbar zum Träger sind.
3. Kurvengetriebe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Welle drehstarr zum
Träger und die zwei rotationssymmetrischen Hülsen
drehbar zum Träger sind.
4. Kurvengetriebe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die beiden rotations
symmetrischen Hülsen als auch die Welle drehbar zum
Träger sind.
5. Kurvengetriebe nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4,
dadurch gekennzeichent, daß die Abwicklungen der
Kurvennuten stetig differenzierbaren, periodischen und
zu jedem Extremum axialsymmetrischen Funktionen gleicher
Amplitude entsprechen, wobei die Funktionen der einen
Hülse sich in Umfangsrichtung durch einen Stauchungs
faktor von den Funktionen der anderen Hülse unterschei
den.
6. Kurvengetriebe nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelflächen der
rotationssymmetrischen Bauteile, auf denen die Kurven
nuten angeordnet sind, zylinderförmig ausgebildet sind.
7. Kurvengetriebe nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden rotations
symmetrischen Hülsen jeweils nur mit einer in sich
zurückkehrenden Kurvennut ausgestattet ist, wobei jeder
Schieber mit zwei Laufrollen versehen ist, von denen
jeweils die erste Laufrolle in die Kurvennut der einen
Hülse und die zweite Laufrolle in die Kurvennut der
anderen Hülse eingreifen.
8. Kurvengetriebe nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvennuten mit den
Öffnungen radial nach innen gerichtet sind, wobei die
Welle innerhalb der rotationssymmetrischen Hülsen
angeordnet ist.
9. Kurvengetriebe nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvennuten mit den
Öffnungen nach außen gerichtet sind, wobei die Welle
außerhalb der rotationssymmetrischen Hülsen angeordnet
ist.
10. Kurvengetriebe nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
oder 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die mit Kurvennuten ver
sehenen rotationssymmetrischen Hülsen aus zwei Lauf
flächenhülsen und einem tragenden Körper aufgebaut
werden (siehe Fig. 5).
11. Kurvengetriebe nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,
8, 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schieber an ihren
Längsseiten vorzugsweise einen Vorsprung aufweisen
(siehe Fig. 6).
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---|---|---|---|
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-
1987
- 1987-04-11 DE DE19873712458 patent/DE3712458A1/de not_active Withdrawn
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