DE4200062A1

DE4200062A1 - Cycloidal speed reduction gear with toothed wheel engaging ring of pins - incorporates drive shaft fitted with eccentric bush which carries toothed wheel

Info

Publication number: DE4200062A1
Application number: DE19924200062
Authority: DE
Inventors: Ervin Kratochvil; Frantisek Caslava; Jan Hydrda; Jan Drtil
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-01-03
Filing date: 1992-01-03
Publication date: 1993-07-08
Also published as: FR2686135A1

Abstract

A cycloidal speed reduction gear is connected to an electric motor (16) to provide a speed reduction of the order of 100 : 1. The motor drive shaft (1) passes through a hole in the reduction gear housing wall (7). The shaft (1) is fitted with a bush (2) which has an eccentric end portion on which a ball bearing (17) is mounted. The bearing (17) carries a toothed wheel (3) which engages a ring of stationary pins (5) which are fixed to the housing wall (7) and cause the toothed wheel to roll around the ring of pins at a relatively low speed. USE - For mechanisms which rotate at low speeds but are driven from high speed shafts such as the winding drums of the carriages of overhead cranes, mixing machines, crushing machines etc.

Description

Die Erfindung betrifft das Getriebe, besonders das Zykloidengetriebe für die direkte Verbindung mit dem treibenden und getriebenen Element, dessen Antriebsteil mit mindestens einem Exzenter fest verbunden ist, welcher im Eingriff mit dem zugehörigen, auf dem Exzenter umlaufenden Planetenrad ist, auf dem Außenumfang des Planetenrades die Zähne regelmäßig, üblich in der Form der geschlossenen Zykloide angeordnet sind, welche in dem Eingriff mit den Stiften oder mit den Rollen sind, die auf dem ersten Teilkreis angeordnet sind und mit dem Getriebegehäuse fest verbunden sind und in jedem Planetenrad die axial ausgebildeten Öffnungen sind, die auf dem zweiten Teilkreis angeordnet sind, mit welchen die Mitnahmezapfen im Eingriff sind, welche mit dem drehbar gelagerten Mitnahmekörper fest ver bunden sind.The invention particularly relates to the transmission the cycloid gear for direct connection with the driving and driven element, the driving part is firmly connected to at least one eccentric, which engages with the associated one, on the eccentric revolving planet gear is on the outer circumference the teeth of the planet gear regularly, usual are arranged in the form of the closed cycloid, which in engagement with the pens or with the Roles are arranged on the first pitch circle are and are firmly connected to the gear housing and the axially formed openings in each planet gear are arranged on the second pitch circle, with which the driving pins are engaged, which with the rotatably mounted driving body are bound.

Das Zykloidengetriebe stellt ein modernes, kompaktes Getriebeelement mit der Möglichkeit der Erzielung von großen Übersetzungsverhältnissen dar. Gegen die anderen Arten weist das Zykloidengetriebe einen hohen Wirkungsgrad, ein großes Moment der Überlastungs fähigkeit, eine große Lebensdauer, ein kleines Geräusch, ein kleines Gewicht und kleine Einbauabmessungen auf. Trotz der angeführten Vorteile ragt bei allen bisher bekannten Ausführungen der Zykloidengetriebe ihre relativ große Axialabmessung hervor. Diese ist durch ihre Konstruktion, wo auf der Hinterseite des Getriebes die Eingangswelle und auf der Vorderseite die Ausgangswelle mit der Notwendigkeit der Lagerung der Eingangswelle, beziehungsweise auch der Ausgangs welle in den Lagern angeordnet sind. Solche Ausführung des Getriebes ermöglicht nicht ebenfalls seine direkte Anschließung, ohne eigene Auflagerung, auf die getriebene, beziehungsweise auch auf die treibende Ein heit.The cycloid gear represents a modern, compact Gear element with the possibility of achieving of large gear ratios. Against the other types have the cycloid gear high efficiency, a big moment of overload ability, a long life, a small noise, a small weight and small installation dimensions on. Despite the listed advantages, everyone stands out previously known versions of the cycloid gear their relatively large axial dimension. This is by their construction, where on the back of the Gearbox the input shaft and on the front the output shaft with the need for storage the input shaft, or the output shaft are arranged in the bearings. Such execution of the transmission does not also allow its direct Connection, without own support, to the driven, or also on the driving one Ness.

Die angeführten Nachteile sind mittels der Lösung des Getriebes gemäß der Erfindung beseitigt, deren Wesen darin liegt, daß der mitgenommene Körper in der Form der Scheibe ausgebildet ist, zwischen ihrer Oberfläche bei ihrem Umfang und zwischen der an grenzenden inneren Oberfläche des Gehäuses des Ge triebes mindestens ein Lager ausgebildet ist, wobei der mitgenommene Körper mit den fest aufgefangenen Bolzen im Eingriff mit dem Planetenrad ist, welches auf dem Exzenter umläuft.The disadvantages mentioned are by means of the solution eliminated the transmission according to the invention, the essence of which lies in the fact that the entrained body is formed in the shape of the disc between their surface at their extent and between the bordering inner surface of the housing of the Ge Drive at least one bearing is formed, wherein the entrained body with the firmly caught Bolt is engaged with the planet gear which revolves on the eccentric.

Durch die Lösung des Getriebes gemäß der Erfindung wird die Verminderung seiner Einbauabmessungen, besonders der Axialabmessung, und zwar viermal bis sechsmal, und seiner größeren gedrungenen Bauart erzielt. Es wird seine direkte Montage auf die angetriebene Einheit ohne die weitere Auflagerung dieser Einheit und ohne die Ausführung der Getriebeausgangswelle ermöglicht. Ebenfalls wird seine direkte Verbindung mit der Antriebseinheit ermöglicht. Weiter wird die Zahl der Konstruktionsteile, die Arbeitsaufwendigkeit, die Herstellungskosten, der Materialverbrauch und das Gewicht erniedrigt und die Hygiene und die Arbeits sicherheit verbessert.By solving the transmission according to the invention will reduce its installation dimensions, especially the axial dimension, namely four times to six times, and its larger compact size. It will be mounted directly on the driven Unit without the further addition of this unit and without the design of the transmission output shaft enables. Its direct connection will also be enabled with the drive unit. The will continue Number of construction parts, labor, the manufacturing costs, the material consumption and that Reduced weight and hygiene and labor security improved.

Auf den beigelegten Zeichnungen sind die Beispie le des Zykloidengetriebes gemäß der Erfindung darge stellt, wo auf Fig. 1 das Getriebe im Aufriß mit einem Planetenrad in dem Längsschnitt und auf Fig. 2 im Aufriß mit zwei Planetenrädern, mit dem angeschlossenen Antriebsflanschelektromotor und mit der getriebenen Trommel in dem Teillängsschnitt dargestellt ist. Auf Fig. 3 ist der Grundriß des Zykloidengetriebes in einem Teilquerschnitt, auf Fig. 4, 5, 6 und 7 die Detaile der Ausführung der Auflagerung des mitgenommenen Körpers des Zykloidengetriebes in einem Längsschnitt und auf Fig. 8 in dem Aufriß das erfindungsgemäße Zykloidengetriebe in der Applikation bei der Mörtel mischmaschine dargestellt.On the accompanying drawings, the examples of the cycloidal gear according to the invention are shown where on Fig. 1 the gear in elevation with a planet gear in longitudinal section and in Fig. 2 in elevation with two planet gears, with the connected drive flange electric motor and with the driven one Drum is shown in the partial longitudinal section. In Fig. 3 is the plan of the cycloidal gear in a partial cross-section, on Fig. 4, 5, 6 and 7, the details of the execution of the support of the entrained body of the cycloidal gear in a longitudinal section and on Fig. 8 in the elevation, the cycloidal gear according to the invention in Application shown on the mortar mixer.

Das Zykloidengetriebe kann mit einem oder mit den mehreren Planetenrädern konstruiert werden. Für die Er zielung der hohen Übersetzungsverhältnisse ist möglich, es auch als zweistufiges oder mehrstufiges Getriebe vorzuschlagen. In einer Stufe ist es möglich, das Über setzungsverhältnis bis 1 : 100 zu erzielen.The cycloid gearbox can be used with one or with the several planet gears can be constructed. For the he targeting the high gear ratios is possible it also as a two-stage or multi-stage transmission to propose. In one stage it is possible to over to achieve setting ratio up to 1: 100.

Die Zykloidengetriebe auf Fig. 1, 2 und 3 weisen zum Gehäuse 7 angeschlossenen Flansch 15 des Antriebs bremselektromotors 16 auf, dessen Ausgangswelle gleichzeitig den Antriebsteil 1 bildet, mit welchem die Exzenter 2 im Eingriff sind, die mit den zweiten Lagern 17 versehen sind, welche mit den Planetenrädern 3 im Eingriff sind, die am Außenumfang mit den regelmäßig untergebrachten Zähnen 4 versehen sind, die durch eine geschlossene Zykloide gebildet sind. Die Zähne 4 sind im Eingriff mit den Stiften 5, die auf dem ersten Teilkreis 6 angeordnet sind und die in dem Gehäuse 7 des Zykloidengetriebes befestigt sind. 1 cycloid to Fig. 2 and 3, the housing 7 connected to flange 15 of the drive-braking electric motor 16 whose output shaft simultaneously forms the drive member 1 to which the eccentric 2 are engaged, which are provided with the second bearings 17, which are in engagement with the planet gears 3 , which are provided on the outer circumference with the regularly housed teeth 4 , which are formed by a closed cycloid. The teeth 4 are in engagement with the pins 5 , which are arranged on the first pitch circle 6 and which are fastened in the housing 7 of the cycloidal gear.

In den Planetenrädern 3 sind auf dem zweiten Teil kreis 9 die länglichen Öffnungen 8 ausgebildet, mit welchen im Eingriff die Mitnahmezapfen 10 sind, welche mit dem mitgenommenen Körper 11 fest verbunden sind, der in dem Lager 12 drehbar gelagert ist, das in der Radialebene oberhalb des Außenumfangs des Planetenrades 3 angeordnet ist. Das Lager 12 ist durch die kugelförmigen Wälzelemente 13 gebildet, die sich in den ringförmigen Ausnehmungen 14 abwälzen, die in den Seitenwänden des mitgenommenen Körpers 11 und in den zu ihnen gegenüber liegenden Innenwänden des Gehäuses 7 des Zykloidengetriebes und der Verschlußkreisringfläche 18 angeordnet sind. Der mitgenommene Körper 11 bildet gleichzeitig das Ausgangsglied des Zykloidengetriebes und ist mit der Trimmel 19 der Winde fest verbunden.In the planet gears 3 on the second part circle 9, the elongated openings 8 are formed, with which the driving pins 10 are in engagement, which are firmly connected to the entrained body 11 which is rotatably mounted in the bearing 12, which is above in the radial plane the outer circumference of the planet gear 3 is arranged. The bearing 12 is formed by the spherical rolling elements 13 , which roll in the annular recesses 14 , which are arranged in the side walls of the entrained body 11 and in the inner walls of the housing 7 of the cycloidal transmission and the locking ring surface 18 opposite them. The entrained body 11 forms at the same time the output member of the cycloid gear and is firmly connected to the trimmings 19 of the winch.

Bei dem Detail des zweireihigen radial-axialen Kugel lagers 12 auf Fig. 4 sind in dem Umfangsteil bei seinen Seitenwänden in der Axialrichtung die ringförmigen abgerundeten Ausnehmungen 14 für die Führung der Kugeln 13 ausgebildet, zu welchen von der gegenüber liegenden Seite die ringförmigen abgerundeten Flächen der Innenwände des Gehäuses 7 des Zykloidengetriebes und der Verschlußkreisringfläche 18 des Lagers 12 anliegen.In the detail of the double-row radial-axial ball bearing 12 in FIG. 4, the annular rounded recesses 14 for guiding the balls 13 are formed in the peripheral part of its side walls in the axial direction, to which from the opposite side the annular rounded surfaces of the Inner walls of the housing 7 of the cycloidal gear and the sealing ring surface 18 of the bearing 12 abut.

Bei dem Detail des radial-axialen, zweireihigen Kugellagers 12 auf Fig. 5 abstützen sich von der Innen seite seine Kugeln 13 auf den Seitenwänden des Kammes 21 mit dem dreieckigen Querschnitt, der ringförmig auf dem Außenumfang des mitgenommenen Körpers 11 ausgebildet ist. Von der Außenseite abstützen sich die Kugeln 13 auf den angrenzenden Innenwänden des Gehäuses 7 und der Verschlußkreisringfläche 18.In the detail of the radial-axial, double-row ball bearing 12 in FIG. 5, its balls 13 are supported from the inside on the side walls of the comb 21 with the triangular cross section, which is ring-shaped on the outer circumference of the entrained body 11 . From the outside, the balls 13 are supported on the adjacent inner walls of the housing 7 and the closure ring surface 18 .

Ein Teil des Gleitlagers 12 auf Fig. 6 weist die Gleitwände 20 in der Form des Schwalbenschwanzes auf, der durch die Verschlußkreisringfläche 18 des Gehäuses 7 und durch den Kamm 21 des mitgenommenen Körpers 11 gebildet ist.Part of the slide bearing 12 in FIG. 6 has the slide walls 20 in the form of the dovetail, which is formed by the closure ring surface 18 of the housing 7 and by the comb 21 of the entrained body 11 .

Das einreihige radial-axiale Kugellager 12, das im Detail auf Fig. 7 dargestellt ist, weist die Kugeln 13 auf, die in den gegenüberliegend ausgeführten ringförmigen V-förmigen Ausnehmungen 14 angeordnet sind, von welchen die äußere Ausnehmung 14 durch die Abschrägungen der Kanten des inneren Umfangsendes des Gehäuses 7 und der Kreisringfläche 18 gebildet ist und die innere Ausnehmung 14 auf dem äußeren Umfang des mitgenommenen Körpers 11 angeordnet ist.The single-row radial-axial ball bearing 12 , which is shown in detail in Fig. 7, has the balls 13 , which are arranged in the opposed annular V-shaped recesses 14 , of which the outer recess 14 by the bevels of the edges of the inner circumferential end of the housing 7 and the annular surface 18 is formed and the inner recess 14 is arranged on the outer circumference of the entrained body 11 .

Auf Fig. 8 ist das Zykloidengetriebe 22 in einem Monoblock mit dem treibenden Flanschelektromotor 16 angeordnet, dessen Flansch 15 durch die ersten Schrauben 24 zu seinem Gehäuse 7 befestigt ist und auf den Ausgang des Zykloidengetriebes 22, der durch den mit genommenen Körper 11 gebildet ist, durch die zweiten Schrauben 25 die Trommel 19 der Mischmaschine 26 direkt befestigt ist. Das Gehäuse 7 des Getriebes 22 ist durch die Befestigungsmittel 27 mit der Konsole 28 verbunden, die in dem Gestell 23 der Mischmaschine 26 drehbar gelagert ist.In FIG. 8, the cycloidal gear is arranged in a monoblock with the driving Flanschelektromotor 16 22, the flange 15 is fixed by the first screw 24 to its housing 7 and to the output of Zykloidengetriebes 22, which is formed by the with withdrawn body 11, the drum 19 of the mixing machine 26 is fastened directly by the second screws 25 . The housing 7 of the gear 22 is connected by the fastening means 27 to the bracket 28 , which is rotatably mounted in the frame 23 of the mixing machine 26 .

Zu den weiteren Vorteilen des erfindungsgemäßen Zykloidengetriebes gehören ebenfalls der kleine Ar beitsaufwand, die leichte Herstellungsmöglichkeit, Montage, keine Anspruchsvölligkeit auf die Bedienung bei der Instandhaltung in dem Betrieb und die Möglichkeit der Anwendung zu seiner Erzeugung eine Reihe von unifizierten Teilen, die in dem Geschäftsnetz zugänglich sind, und zwar nicht nur die Lager 12, beziehungsweise ihre Wälzkörper, aber auch die Stifte 5 und die Zapfen 10.Other advantages of the cycloidal transmission according to the invention also include the small amount of work required, the ease of manufacture, assembly, lack of sophistication for operation during maintenance in the company and the possibility of using it to generate a number of unified parts that are accessible in the business network are not only the bearings 12 or their rolling elements, but also the pins 5 and the pins 10 .

Neue konstruktive Anordnung des Getriebes gemäß der Erfindung ist im Vergleich mit den bisherigen Zykloidengetrieben in der Axialrichtung mehrfach kürzer, und zwar vier- bis sechsfach, wobei die Ausgangs welle durch den mitgenommenen Körper 11 in der Gestalt der rotierenden Scheibe ersetzt ist, die mittels des besonderen Lagers 12 in dem Kasten 7 des Zykloidengetriebes gelagert ist. Das bestimmt diese für die direkte Anschließung auf den getriebenen Mechanismus hervor, ohne seine besondere Lagerung, besonders für den Antrieb von den verschiedenen Trommeln, den Krankatzen, den Winden, den Mischmaschinen, den Zerkleinerungsmaschinen, den Verformungs- und Montageautomaten und ähnlich, sowie für die Antriebe von den Manipulatoren und den Robotern. Geeignet ist auch die Anwendung für die Übersetzung ins Schnelle, z. B. für die Anordnung zwischen der Luftschraube und zwischen dem angetriebenen Generator des Windkraftwerkes, wo der Antriebsteil 1 getrieben ist und der Getriebeausgangsteil und der mitgenommene Körper 11 den Antriebseingangsteil des Getriebes bilden.New constructive arrangement of the transmission according to the invention is compared to the previous cycloidal gears in the axial direction several times shorter, namely four to six times, the output shaft being replaced by the entrained body 11 in the shape of the rotating disc, which by means of the special Bearing 12 is mounted in the box 7 of the cycloid gear. This determines this for the direct connection to the driven mechanism, without its special storage, especially for the drive of the various drums, the crane trolleys, the winches, the mixing machines, the shredding machines, the deformation and assembly machines and the like, as well as for the Drives from manipulators and robots. The application for fast translation, e.g. B. for the arrangement between the propeller and between the driven generator of the wind power plant, where the drive part 1 is driven and the transmission output part and the entrained body 11 form the drive input part of the transmission.

Das erfindungsgemäße Getriebe ist vorteilhaft besonders dort anzuwenden, wo sich die Anforderung auf große Übersetzungsverhältnisse, auf große Wirkungsgrade, auf große Momentüberlastungen, auf kleine Ein bauabmessungen, besonders auf der Längsrichtung, auf große Lebensdauer, auf stillen Lauf, auf keine An spruchsvölligkeit der Bedienung und der Instandhaltung und auf kleine Herstellungskosten sowie auf die Hygiene und Arbeitssicherheit befindet.The transmission according to the invention is particularly advantageous to be used where the requirement arises large gear ratios, high efficiency, for large moment overloads, for small ones dimensions, especially on the longitudinal direction long service life, on quiet running, on no response sophisticated operation and maintenance and on small manufacturing costs as well as on hygiene and occupational safety.

Das Getriebe gemäß der Erfindung wurde bei der vollen Belastung während 650 Stunden des Betriebes funktionsnachgeprüft. Es wurde in dem Antrieb mit dem Leistungsbedarf 0,25 kW und mit der Eingangsdrehzahl 1480 l/min angeschlossen und sein Übersetzungsverhältnis wurde 29 : 1. Der Außendurchmesser des Kastens 7 ist 280 mm, bei der Anwendung von zwei Planetenrädern 3 ist das Antriebsgetriebe in der Achsrichtung 48 mm lang, bei der Anwendung von nur einem Planetenrad 3 ist es nur 36 mm lang.The transmission according to the invention was functionally checked at full load during 650 hours of operation. It was connected in the drive with the power requirement 0.25 kW and with the input speed 1480 l / min and its transmission ratio became 29: 1. The outside diameter of the box 7 is 280 mm, when using two planet gears 3 the drive gear is in the Axis direction 48 mm long, when using only one planet gear 3 , it is only 36 mm long.

Claims

1. gear, especially cycloid gear for direct connection to the driving and driven element, the drive part of which is firmly connected to at least one eccentric, which is in engagement with the associated planet wheel rotating on the eccentric, the teeth regularly on the outer circumference of the planet gear, are usually arranged in the form of the closed cycloids, which are in engagement with the pins or with the rollers, which are arranged on the first pitch circle and are firmly connected to the gear housing and are in each planet gear the axially formed openings, which are arranged on the second pitch circle, with which the driving pins are engaged, which are fixedly connected to the rotatably mounted driving body, characterized in that the driven body ( 11 ) is designed in the shape of the disc, between its surface at its circumference and between the adjacent inner surface of the go äuses ( 7 ) of the gearbox at least one bearing ( 12 ) is formed, the entrained body ( 11 ) with the firmly captured bolts ( 10 ) in engagement with the planet gear ( 3 ) which rotates on the eccentric.

2. Transmission according to claim 1, characterized in that the bearing ( 12 ) above the outer circumference of the planet gear ( 3 ), preferably in its radial plane and / or in the outer circumference of the entrained body ( 11 ), between its side walls in the axial direction and them adjacent inner walls of the housing ( 7 ) is arranged.

3. Transmission according to claim 1, characterized in that the bearing ( 12 ) is a roller bearing.

4. Transmission according to claim 1 or 2, characterized in that on the outer circumference of the entrained body ( 11 ) and on the inner surface of the housing ( 7 ) bordering it and / or in the outer circumference of the entrained body ( 11 ) in its two side walls in the axial direction and in the walls of the housing ( 7 ) of the transmission adjacent to them, the recesses ( 14 ), preferably in the form of the ring grooves, in which the rolling elements of the bearing ( 12 ) are arranged.

5. Transmission according to claim 1 and / or according to one of claims 2 to 4, characterized in that the entrained body ( 11 ) simultaneously forms the transmission output member.

6. Transmission according to claim 1 and / or according to one of claims 2 to 5, characterized in that the housing ( 7 ) of the transmission ( 22 ) is connected directly to the driving element, the output part of the driving element preferably just in engagement with the eccentric ( 2 ).

7. Transmission according to claim 1 and / or according to one of claims 2 to 6, characterized in that the driven element is directly connected to the entrained body ( 11 ).