FI108074B - Voimansiirtoyksikköjen sarja - Google Patents

Description

108074

Voimansiirtoyksikköjen sarja Serie av kraftöverföringsenheter Tämä keksintö koskee sen tyyppistä voimansiirtoyksikköjen N.

5 sarjaa, johon sarjaan sisältyy kahden tai useamman portaan voimansiirtoyksikköjä ja voimansiirtoyksikköjä, joilla on laaja erilaisten vääntömomenttien ja välityssuhteiden skaala. Se koskee myös, joskaan ei yksinomaan, sarjaa, johon voi sisältyä useita erilaisia tulo- ja/tai menoakselirakenteita.

10

Kaikkia sovellutustarpeita varten voidaan tietyn kehitystyön ja tiettyjen tuotantokustannuksien avulla saada aikaan eri-koisrakenteisia voimansiirtoyksikköjä. Suuri muuttujien, kuten vääntömomentin, pyörimisnopeuden, kokonaisvälityssuh-15 teen, porrasmäärän, piennopeusakselin kaltevuuden ja yhdensuuntaisen tai kohtisuoran akselin välisen valintamahdollisuuden, lukumäärä vaikeuttaa erikoisrakenteisten voimansiir-toyksikköjen taloudellista tuotantoa.

20 1950-luvulta lähtien on tiedetty, että koteloiden ja pyörivien osien standardisointi koko luetteloidun (so. ennalta määrätyn) voimansiirtoyksikköjen sarjan osalta voi olla hyvin tärkeätä vaadittavan laadun saavuttamisen kannalta minimikustannuksin koska se mahdollistaa erätuotannon.

.. 25 Tätä tarkoitusta varten on GB-patenttijulkaisussa 673190 esitetty kuinka komponentit voidaan standardisoida lähtien keskiviivaetäisyyksien sarjasta, jonka avulla esimerkiksi on mahdollista käyttää tiettynä portaana yhtä kokoa olevassa 30 voimansiirtoyksikössä käytettyä voimansiirtosarjaa toisena 5 . portaana toista kokoa olevassa voimansiirtoyksikössä. Toinen • esimerkki komponenttien standardisoimiseksi lähtien keski viivaetäisyyksien sarjasta on esitetty US-patenttijulkaisussa 3,029,661.

Jotta voitaisiin kilpailla erikoisrakenteisten voimansiirto-yksikköjen kanssa on pyrittävä siihen, että sarjan markkina- 35 2 108074 sopivuus on optimaalinen; so. sarjaan tulee parhaimmillaan sisältyä hyvin monta erikokoista voimansiirtoyksikköä ja vaihteleva määrä portaita ja välityssuhteita jne. mahdollisten asiakastarpeiden täyttämiseksi ja tämä on saatava 5 aikaan ilman että se vaikuttaa haitallisesti tuotanto- ja oheiskustannuksiin. Tähän liittyy standardisointiparamet-rien, kuten esimerkiksi vääntömomentin ja välityssuhdealuei-den ja sarjassa käytettävissä olevien akselirakenteiden määrän optimaalinen valinta.

10 GB-patenttijulkaisussa 1338610 on esimerkiksi esitetty kuinka tällainen optimointimenetelmätapa yhdistää sarjan sisäisen taloudellisuuden suureen markkinasopivuuteen.

15 Viimeisten vuosikymmenien aikana on tekninen kehitys vaikuttanut siihen missä määrin olemassa olevat standardisointi-menetelmätavat välttämättä saivat aikaan optimaalisen tasapainon käytettävissä olevien muuttujien välillä.

20 Tähän mennessä tunnetut standardisointimenetelmätavat ovat esimerkiksi tunnetut siitä, että vaaditaan suurta määrää erilaisia vetoakseleita, tai vaaditaan leveydeltään erilaisia koteloita tiettyä voimansiirtoyksikkökokoa varten suur-nopeusvetoakseleiden standardisoimisen mahdollistamiseksi.

« · • 25 Tämä viimeksimainittu seikka johtaa kuitenkin siihen, että tarvitaan tiettyjä akseleita, joiden jäykkyys on pienempi kuin mitä muutoin tarvittaisiin.

Ne ovat myös olleet tunnetut moduulikotelorakenteesta yhdis- 30 tettynä vetoakselistandardisointiin, kuten patenttijulkai-.·, sussa DE-OS 1932624 on esitetty, mutta tällaisilla moduuli- rakenteisilla koteloilla on se epäkohta, että ne vaativat monien jakopintojen koneistamista, koneistamistarkkuuden säilyttämistä pienten toleranssien puitteissa jakopintojen 35 suhteen, jotka sijaitsevat peräkkäisten akseleiden välissä kumulatiivisten virheiden kompensoimiseksi, ja enempää kokoonpanotyötä. Tällaiseen standardisointiin liittyy myös 108074 3 se epäkohta, että se ei-toivotulla tavalla rajoittaa voiman-siirtoyksiköiden rakennetta niin, että suorakulmayksiköissä (so. yksiköissä, joissa tulo- ja menoakseli ovat suorassa „ kulmassa toisiaan vastaan) suurnopeusakselin jatke ei ole 5 keskiasennossa, ja kotelo on olakkeellinen ulkomuodoltaan, mikä rajoittaa käsiksipääsyä suurnopeusakseliin siinä tapauksessa, että käytetään kahta akselia, jotka työntyvät ulos kotelon kummaltakin puolelta.

10 Eräs toinen tähän mennessä tunnettu standardisointimenetel-mätapa on tunnettu sisätilastaan epäsymmetrisen muotoisesta kotelorakenteesta, joka ei ole moduulirakenne, joka on esitetty patenttijulkaisussa DD 290556A7. Tällä on kuitenkin se epäkohta, että voidaan saada aikaan vain voimansiirto-15 yksikköjä, joilla on yhdensuuntaiset tulo- ja menoakselit, ja epäkohtana voidaan pitää myös vaadittavaa suurnopeusakselin tukematonta pituutta.

Viime aikoina on yhä enemmän haluttu välttää tarpeetonta 20 materiaalin koneistamista, saada aikaan parannettu ja luotettava vääntövoiman kuormankestokyky ilman kasvavia tuotantokustannuksia ja ilman että sarjan markkinasopivuus vähenee.

Ί 25 Esimerkiksi voimansiirtoteknologian kehittyminen ainakin kahden viimeisen vuosikymmenen aikana läpikarkaistuista ja jyrsityistä pintahiiletettyihin ja tahkottuihin voimansiirtoihin on mahdollistanut tietyn kokoisen vetoakselin tai voimansiirtokomponentin oleellisen nimellistehon kasvun; 30 tämä on myös lisännyt tarvetta muuttaa tähän mennessä ' käytettyä optimitasapainoa.

' Tämä keksintö pyrkii saamaan aikaan voimansiirtoyksikköjen sarjaa, johon sisältyy parannettu standardisointimenetelmä-35 tapa, jossa tunnettuihin standardisointimenetelmätapoihin liittyviä ongelmia vähennetään tai ne poistetaan ja joka ainakin osittain mahdollistaa teknisen kehittymisen edulli 4 108074 sen käyttämisen, joka vaikuttaa voimansiirtoyksikköjen komponenttiosien rakenteeseen ja/tai toimintakykyyn.

Tämä keksintö saa erään toteutusmuotonsa mukaan aikaan voi-5 mansiirtoyksikköjen sarjan, jossa vääntömomentti kasvaa, joka sarja on sitä tyyppiä, jossa jokainen voimansiirto-yksikkö käsittää kaksi tai useampia portaita, jotka käsittävät standardisoituja akselikeskiviivaetäisyyksiä ja standardisoituja hammaspyöriä, jossa jokaisessa tietyn keskivii-10 vaetäisyyden ja välityssuhteen omaavassa portaassa käytetään samankokoista hammastettua väliakselia olakkeettomassa kaksiportaisessa kotelossa ja olakkeellisissa kolmiportaisissa koteloissa, jotka ovat symmetrisesti olakkeelliset sanottuun hammastettuun akseliin nähden poikittain ulottuvan 15 tason ympäri.

Tässä yhteydessä tässä keksinnössä käytetty käsite "hammastettu akseli" tarkoittaa akselia, johon on muodostettu sen kanssa samaa osaa oleva hammaspyörä.

20 Käsite "olakkeellinen kotelo" tarkoittaa koteloa, jossa ne kotelon osat, joita kutsutaan "laakeripukeiksi", jotka tukevat voimansiirtoakselilaakereita, ovat sisä- ja ulkopinnoistaan olakkeelliset, so. ei-tasomaiset. Tähän • 25 verrattuna on "olakkeeton kotelo" sellainen kotelo, joka on varustettu laakeripukeilla, jotka sisä- ja ulkopinnoistaan ovat pääasiassa tasaiset niin, että akselin tukemiseksi vastaavissa laakeripukeissa olevat laakeriparit sijaitsevat välimatkan päässä toisistaan akselin pitkittäissuunnassa, 30 joka on pääasiassa sama näiden pukkien väliltä ulottuvan .*. voimansiirtoyksikön kunkin akselin osalta.

Tässä yhteydessä käytetyt muut käsitteet tarkoittavat: - Voimansiirtopari - hammaspyörän ja vetopyörän yhdistelmä, 35 jotka ovat hammasyhteydessä keskenään; - Vetopyörä - se voimansiirtoparin komponentti, jolla on pienempi hampaiden lukumäärä; 108074 5 - Hammaspyörä - se voimansiirtoparin komponentti, jolla on suurempi hampaiden lukumäärä;

Voimansiirron välityssuhde - hammaspyörän hampaiden ' lukumäärän ja vetopyörän hampaiden lukumäärän välinen suhde; 5 - Keskiviivaetäisyys - etäisyys voimansiirtoparin vetopyörän ja hammaspyörän pyörimisakseleiden välillä;

Voimansiirtoyksikkökoko - ominaispiirre, joka liittyy voimansiirtoyksikön piennopeuskeskiviivaetäisyyteen tai antovääntömomenttitehoon; 10 - Kartiovoimansiirtoporrasyksikkö - alayksikkö, joka koostuu kartiovoimansiirtovetoakselista tai akselista, joka käsittää vetopyörän, laakereita, asennuspukin, ja kartiopyörän;

Sisäosat - alayksikkö, joka koostuu voimansiirto-komponenteista, joihin sisältyvät voimansiirtokotelossa 15 olevat akselit ja laakerit.

Tämän keksinnön erään sopivan toteutusmuodon mukaan on voimansiirtoyksikköjen sarja lisäksi tunnettu siitä tunnuspiirteestä, että missä tahansa tietyn keskiviivaetäisyyden 20 ja välityssuhteen omaavassa suurnopeusportaassa käytetään systemaattisesti samaa suurnopeusvetoakselia olakkeettomassa kaksiportaisessa kotelossa ja ainakin yhdessä symmetrisesti olakkeellisessa kolmiportaisessa kotelossa. Suurnopeus-vetoakseli voi olla yksi- tai kaksijatketyyppiä, so. se voi · · • 25 ulottua kotelon ulkopuolelle vain yhden tai kummankin laakeripukin läpi.

Voimansiirtoyksikköjen sarja voi käsittää voimansiirto-yksikköpareja, joissa ainakin jommankumman tulo- ja meno-30 akselin akselijatkeen kätisyys on päinvastainen. Päinvas-.· täisen kätisyyden omaavat voimansiirtoyksiköt voivat olla samankokoisia voimansiirtoyksikköjä, jotka käyttävät samaa koteloa ja yhden voimansiirtoyksikön sisäosat voivat olla asennetut tavalla, joka on päinvastainen toiseen voiman-35 siirtoyksikköön verrattuna sanotun päinvastaisen kätisyyden toteuttamiseksi.

108074 6

Voimansiirtoyksikköjen sarja voi käsittää voimansiirto-yksikköjä, joissa suurnopeusvoimansiirtoporras on joko standardisoitu lieriö- tai standardisoitu kartiovoimansiirto-pari. Voimansiirtoyksiköt voivat käsittää sen tyyppisiä 5 koteloita, jotka ovat sovitetut vastaanottamaan ja paikoit-taraaan suurnopeusvoimansiirtoportaan, joka on joko lieriö-tai kartiovoimansiirtoparityyppinen.

Voimansiirtoyksikön kukin laakeripukki käsittää sopivimmin 10 ainakin yhden osan, joka ulottuu yhtenäisesti (so. se ei ole jaettu) peräkkäisten akseleiden yhdensuuntaisten akseleiden väliltä niin, että sanottu osa voi määrittää sanottujen akseleiden välisen etäisyyden.

15 Seuraavassa selitetään vain esimerkin avulla tämän keksinnön rakennemuotoja samalla kun viitataan oheiseen piirustukseen, j ossa:

Kuviot 1-3 esittävät poikkileikkauksia tämän keksinnön 20 mukaisen sarjan kolmen voimansiirtoyksikön osista, jotka ovat ensimmäistä kokoa oleva kaksi- vast, kolmiportainen yksikkö, ja toista, suurempaa kokoa oleva kolmiportainen yksikkö, ja • 25 Kuviot 4 ja 5 esittävät poikkileikkauksia tämän keksinnön mukaisen toisen sarjan kahden voimansiirtoyksikön osista, jotka ovat ensimmäistä kokoa oleva kaksiportainen yksikkö, ja toista, suurempaa kokoa oleva kolmiportainen yskikkö.

30 Kuvioon 1 viitaten käsittää kaksiportainen voimansiirto-*. yksikkö 10 kotelon, jossa on kaksi olakkeetonta laakeri- pukkia 11. Pukit 11 ovat varustetut tavanomaisilla laakereilla (ei esitetty), jotka pyörivästi tukevat suurnopeus-vetoakselia 12, jossa on yksi ainoa jatke 13, väliveto-35 akselia 14, joka kannattaa pyörää 12', joka on hammas-yhteydessä vetoakselin 12 kanssa ja menoakselia 15, jossa on kaksi ulkojatketta 16 ja joka kannattaa pyörää 14', joka on * 7 108074 hammasyhteydessä välivetoakselin 14 kanssa. (Akseli 15 voi vaihtoehtoisesti olla varustettu vain yhdellä ainoalla jatkeella).

5 Keskiviivaetäisyydet "c" ja "e" valitaan standardisoidusta sarjasta suurenevia keskiviivaetäisyyksiä a, c, e, g... .

Kuviossa 3 on esitetty suurempi voimansiirtoyksikkö 30 kuin kuviossa 1, joka on kolmiportainen. Kolmen portaan 10 keskiviivaetäisyydet ovat "c", "e" ja "g". Suurnopeus- portaalla ja väliportaalla on sama keskiviivaetäisyys "c" vast. "e” kuin kuvion 1 pienempää kokoa olevan kaksiportaisen voimansiirtoyksikön vastaavalla suurnopeus- ja piennopeusportaalla ja käyttää tästä syystä samoja akseleita 15 12 ja 14 ja pyöriä 12' ja 14'.

Kuvion 3 kotelo-osat 32 ovat kukin olakkeellista tyyppiä, ne ovat symmetrisesti järjestetyt, ja akselit 12 ja 14 ovat kumpikin sijoitetut kotelon kapeampaan osaan. Suurnopeus-20 vetoakseli 12 sijaitsee siis välimatkan päässä kussakin kotelo-osassa olevasta portaasta 33, joka ainakin vastaa suurnopeusportaan keskiviivaetäisyyttä "c” niin, että ulkojatke 13 (tai kukin jatke jos akseli oli kaksijatke-tyyppiä) on helposti käytettävissä sen koko pituudelta ilman • · • 25 että porras (portaat) 33 häiritsevät.

Kolmiportaisessa voimansiirtoyksikössä (katso kuv. 2), joka on samaa kokoa kuin kuviossa 1 esitetty voimansiirtoyksikkö, käytetään samaa pyörää 12', vetoakselia 14, pyörää 14' ja 30 menoakselia 15 portaita varten, joilla on vastaavat * · .· keskiviivaetäisyydet "c" ja "e". Voimansiirtoyksikössä on kotelo 17. Suurnopeusvetoakseli 20 ja välivetoakseli 21 yhdessä pyörän 20' kanssa ovat lisäkomponentteja ja niitä voidaan käyttää esimerkiksi pienempää kokoa olevassa kaksi-35 portaisessa voimansiirtoyksikössä, kuten on ilmeistä aikaisemman kuvion 3 selityksen perusteella ja sitä verrattessa kuvioon 1.

8 108074

Kuvioissa 4 ja 5 esitetyssä toisessa rakennerauodossa on kuvioiden 1-3 lieriöpyörien ja vetoakseleiden edellä mainitut standardisointinäkökulmat esitetty sovellettuina kaksi-5 portaiseen voimansiirtoyksikköön 40 ja kooltaan suurempaan kolmiportaiseen voimansiirtoyksikköön 50, joissa kussakin on suurnopeuskartiopyöräyhdistelmä.

Kuten ensimmäisessä rakennemuodossa ovat suurnopeuskartio-10 voimansiirron tulovetoakseli tai vetopyörällä 7 varustettu akseli, asennuspukki 6, kartiopyörän 8 ensimmäinen väliveto-akseli 14 ja pyörä 14' siis yhteisiä sekä ensimmäistä kokoa (koko E) olevalle kaksiportaiselle voimansiirtoyksikölle että toista, suurempaa kokoa (koko G) olevalle kolmiportai-15 selle voimansiirtoyksikölle.

Kuvioiden 2, 3 ja 5 olakkeellisten koteloiden symmetrisen järjestelyn ansiosta on ilmeistä, että edellä esitetystä sisäosien standardisoinnista huolimatta on mahdollista saada 20 aikaan akselijatkeiden vastakkainen kätisyys sillä yksinkertaisella tavalla, että sisäosien suunta muutetaan selektiivisesti päinvastaiseksi.

Tämä keksintö saa tästä syystä aikaan suurnopeus- ja väli-. 25 vetoakseleita, jotka ovat riittävän jäykkiä ja ovat järjes telmällisesti standardisoidut. Keksintö saa aikaan tämän tavalla, joka myös mahdollistaa kartiovoimansiirtoyksikkö-sarjojen käyttämisen samoissa koteloissa ja akselijatkeiden selektiivisen päinvastaiseksi muuttamisen, jolloin kolmipor-30 täisen voimansiirtoyksikön standardisoitu suurnopeusakseli sijaitsee välimatkan päässä kotelossa olevasta portaasta niin, että luoksepääsy esimerkiksi kytkentälaitteisiin on hyvä.

35

Claims (9)

9 108074

1. Voimansiirtoyksikköjen (10,18,30,40,50) sarja, jossa vääntömomentti kasvaa, joka sarja on sitä tyyppiä, jossa v 5 jokainen voimansiirtoyksikkö käsittää kaksi tai useampia portaita, jotka käsittävät standardisoituja akselikeskivii-vaetäisyyksiä (a,c,e...) ja standardisoituja hammaspyöriä, tunnettu siitä, että jokaisessa tietyn keskiviivaetäi-syyden (e) ja välityssuhteen omaavassa portaassa käytetään 10 samankokoista hammastettua väliakselia (14) olakkeettomassa kaksiportaisessa kotelossa (11) ja olakkeellisissa kolmiportaisissa koteloissa (17,32), jotka ovat symmetrisesti olakkeellset sanottuun hammastettuun akseliin (14) nähden poikittain ulottuvan tason ympäri. 15

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen voimansiirtoyksikköjen (10,30) sarja, tunnettu siitä, että jokaisessa tietyn keskiviivaetäisyyden (c) ja välityssuhteen omaavassa suur-nopeusportaassa käytetään samankokoista hammastettua suur- 20 nopeusakselia (12) olakkeettomassa kaksiportaisessa kotelossa (11) ja symmetrisesti olakkeellisessa kolmiportaisessa kotelossa (32).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen voimansiirtoyksik-25 köjen sarja, tunnettu siitä, että sarjan voimansiirtoyk- • · sikköparien akselijatkeen kätisyys on päinvastainen tulo-ja/tai menoakselin osalta.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen voimansiirtoyksikköjen 30 sarja, tunnettu siitä, että sanotut voimansiirtoyksikkö- . parit ovat samaa kokoa käyttäen samaa koteloa ja yhden voimansiirtoyksikön sisäosat ovat asennetut tavalla, joka on päinvastainen verrattuna toisen voimansiirtoyksikön sisäosiin. 35 • « i 108074

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen voiraan-siirtoyksikköjen sarja, tunnettu siitä, että hammastettu suurnopeusakseli on kaksijatketyyppiä.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen voiman- siirtoyksikköjen (10,30,40,50) sarja, tunnettu siitä, että sama väli- tai piennopeusporras (14,14') voidaan yhdistää joko standardisoituun suurnopeuksiseen lieriö-(12,12') tai kartiovoimansiirtoportaaseen (7,8).

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen voiman-siirtoyksikköjen sarja, tunnettu siitä, että ainakin jotkut sarjan voimansiirtoyksiköistä (10,30;40,50 ) käsittävät koteloita (11,32), jotka ovat sovitetut vastaanottamaan 15 ja paikoittamaan suurnopeusportaan, joka on joko lieriö-tai kartiovoimansiirtotyyppiä.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen voiraan-siirtoyksikköjen (40,50) sarja, tunnettu siitä, että jo- 20 kaisessa tietyn kokoisessa ja tietyn välityssuhteen omaavassa suurnopeuskartiopyörävoimansiirtoportaassa käytetään samankokoista kartiopyörävoimansiirtoporrasyksikköä (6,7,8) olakkeettomassa kaksiportaisessa kotelossa (11) ja symmetrisesti olakkeellisessa kolmiportaisessa kotelossa (32). 25

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen voiman-siirtoyksikköjen (10,18,30;40,50) sarja, tunnettu siitä, että kotelo käsittää laakeripukin (11,17,32), josta ainakin osa ulottuu yhtenäisesti voimansiirtoyksikön peräkkäisten 30 yhdensuuntaisten akseleiden välillä ja edesauttaa niiden ·· keskinäisten etäisyyksien määrittämisessä. • ♦ · 108074