IT8319873A1

IT8319873A1 - Dispositivo per la trasmissione di potenza

Info

Publication number: IT8319873A1
Application number: IT1983A19873A
Authority: IT
Original assignee: Nemoto Isao
Priority date: 1982-03-03
Filing date: 1983-03-03
Publication date: 1984-09-03
Also published as: AU1194883A; CH661968A5; DE3307405C2; IT1169712B; KR870000982B1; IT8319873A0; GB8305729D0; FR2522760B1; AU551387B2; KR840004227A; JPS5938461B2; DE3307405A1; JPS58152958A; GB2115902B; US4651586A; FR2522760A1; GB2115902A

Description

Descrizione dell'invenzione avente per titolo:

"DISPOSITIVO PER LA TRASMISSIONE DI POTENZA"

Riassunto

Si descrive un dispositivo per la trasmissione di potenza comprendente una vite globoidele senza fine avente una scanalatura continua elicoidale circondante i denti e una ruota a vite in cui la porzione corrispondente ai suoi denti ? realizzata in modo tale da ruotare a contatto con la scanalatura. Una pluralit? di cuscinetti a rulli ? disposta alla distanza corrispondente al passo della scanalatura sulla circonferenza della ruota a vite.

Descrizione

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo per la trasmissione di potenza e, in particolare, ad un dispositivo di trasmissione di potenza perfezionato del tipo comprendente una vite globoidale senza fine e una ruota a vite.

Nel caso di ingranaggi senza fine, consistenti in una vite globoidale senza fine e una ruota a vite, una gran parte dei denti sulla ruota a vite interagisce con il percorso continuo elicoidale sagomato sulla vite globoidale senza fine e l'area che subisce la pressione tra i denti della ruota a vite e i denti della vite senza fine ? di gran lunga maggiore di quella dei normali ingranaggi senza fine. Pertanto conportano dei vantaggi tra i quali una riduzione dell'usura dei denti, pur consentendo una trasmissione di forze elevate con forze di azionamento piccole in confronto.

Comunque,questo tipo di ingranaggio senza fine ha lo svantaggio che, quando la vite senza fine si muove leggermente in una direzione che risulta perpendicolare all'asse longitudinale della vite senza fine, l'impegno della vite globoidale con la ruota senza fine presenta dei difetti.

Da quanto detto precedentemente, scopo principale della presente invenzione ? quello di realizzare un nuovo dispositivo di trasmissione di potenza che non abbia gli svantaggi degli ingranaggi senza fine convenzionali e delle viti gldboidali senza fine antecedenti.

Un ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di realizzare un meccanismo di trasmissione di potenza che consiste in una vite globoidale senza fine e di un dispositivo a ruota senza fine essendo le porzioni a dente della ruota senza fine realizzate in modo tale da ruotare collaborando con i denti della vite.

Un ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di realizzare un dispositivo di trasmissione di potenza, del tipo menzionato precedentemente, che ? realizzato in modo tale da consentire la interazione della vite con la ruota con un gioco pressoch? nullo.

Uno scopo ulteriore della presente invenzione ? quello di provvedere un dispositivo di trasmissione di potenza che consiste in una vite glcboidale senza fine e in una ruota senza fine che risultino sempre affidabili da usare e di costo contenuto.

Un ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di realizzare un dispositivo di trasmissione di potenza in cui i dispositivi che interagiscono con la vite senza fine sono semplici da montare sulla ruota.

Un altro scopo ? quello di realizzare un dispositivo di trasmissione di potenza in cui risultano montati sulla ruota dei cuscinetti a rulli interagenti con la vite glcboidale per fare funzionare il dispositivo in modo continuo e non a scatti.

Gli scopi precedenti e le nuove caratteristiche della presente invenzione appariranno chiari dalla descrizione dettagliata che segue se la si considera in connessione con i disegni allegati. Si deve tuttavia ben comprendere, comunque, che i disegni sono solo illustrativi e non intendono indicare un limite dell'invenzione.

Fig. 1 ? una sezione parzialmente schematica di una prima realizzazione del dispositivo di trasmissione di potenza secondo l?invenzione;

Fig. 2 ? una vista in sezione della ruota senza fine di una prima realizzazione dell'invenzione;

Fig. 3 ? ma vista schematica che aiuta a spiegare l'inclinazione delle viti convenzionali;

Fig. 4 ? una vista schematica di ausilio per spiegare l'inclinazione della vite glcboidale senza fine;

Fig. 5 ? una vista in sezione di un elemento a sfera da usare con la prima realizzazione dell'invenzione;

Fig. 6 ? una vista laterale parzialmente rotta in elevazione di una seconda realizzazione di un dispositivo di trasmissione di potenza secondo la presente invenzione;

Fig. 7 ? una vista in sezione parziale della ruota della seconda realizzazione;

Fig. 8 ? una vista parziale in sezione che mostra una forma modificata del dispositivo a ruota della seconda realizzazione;

Fig. 9 ? una vista parzialmente in sezione che illustra modifiche al dispositivo a ruota della seconda realizzazione;

Fig. 10 ? una vista schematica parzialmente rotta per mostrare la parte interna, di una terza realizzazione del dispositivo secondo l'invenzione;

Fig. 11 ? una vista ingrandita in sezione presa nella direzione delle frecce, sostanzialmente lungo la linea XI-XI della Fig. 10;

Fig. 12 ? una vista in sezione presa nella direzione delle frecce sostanzialmente lungo la linea XII-XII di Fig. 11;

Fig. 13 ? una vista in pianta del dispositivo a ruota di Fig. 12; Fig. 14 ? una vista schematica, parzialmente rotta per mostrare la parte interna di una quarta realizzazione del dispositivo secondo l'invenzione;

Fig. 15 ? una vista in sezione ingrandita che mostra la parte principale del dispositivo di Fig. 14;

Fig. 16 ? la vista in pianta della Fig. 15; e

Fig. 17 ? una vista in elevazione nella direzione delle frecce sostanzialmente lungo la linea XVII-XVII di Fig.15.

Con riferimento ora in particolare ai disegni, in cui i medesimi numeri di riferimento indicano parti consimili o corrispondenti, si mostra un dispositivo di trasmissione di potenza indicato generalmente con 10 che comprende una vite glaboidale senza fine 12 fissata all'albero di azionamento 11 e un dispositivo a ruota 14 atto ad essere azionato dalla vite glaboidale senza fine 12,essendo l'albero guidato 13 distinto dall'albero di azionamento 11 e diretto in una direzione perpendicolare e intersecante l'albero di azionamento 11.

Il dispositivo a ruota 14 ? provvisto di un certo numero di unit? a cuscinetto 18 che si estendono radialmente alla superficie periferica del dispositivo a ruota 14 ad una certa inclinazione in base al passo del percorso scanalato 16 elicoidale continuo adiacente ai denti sulla vite 12 cos? da interagire con il detto percorso scanalato 16.

Per facilitare il fissaggio delle unit? a cuscinetto 18 sulla ruota 14, come mostrato nella Fig. 2,preferibilmente il dispositivo a ruota 14 pu? essere costituito da un paio di dischi 20 e 21. Ciascuno di questi dischi 20 e 21 ? provvisto di un certo numero di fessure 22 sulla circonferenza del disco, aventi distanza reciproca pari al passo del percorso scanalato o scanalatura 16 nella vite 12.

La fessura 22 risulta inclinata di un angolo di inclinazione preferenziale rispetto al piano parallelo alla superficie del disco 20 e l'unit? a cuscinetto 18 viene inserita nella fessura 22. Per consentire l'inserimento dell'unit? a cuscinetto 18 nella fessura 22 si prevede una sede 24 nella porzione della fessura 22 nella superficie interna per ciascuno dei dischi 20 e 21.

L'unit? a cuscinetto 18 ? provvista di una spina di supporto 26 nella sua parte centrale, essendo entrarrbe le sue estremit? sporgenti da una guida interna di scorrimento 28 dell'unit? a cuscinetto 18 in modo tale che entrambe le estremit? della spina 26 possono essere inserite nelle sedi 24 della fessura 22 su ciascuno dei dischi 20 e 21. I dischi 20 e 21 possono essere fissati l'uno all?altro attraverso mezzi opportuni, quali ad esempio elementi a vite 30. Cos? una guida esterna di scorrimento 32 dell'unit? a cuscinetto 18 si pu? impegnare con la scanalatura 16 continua di profilo dei denti della vite glaboidale senza fine 12. La Fig. 3 rappresenta schematicamente una vite convenzionale in cui ? l'angolo di inclinazione, d ? il diametro medio ed 1 il passo. Se si assume che il modulo ? m,e il numero di avvolgimenti ? n,

pertanto,

Di conseguenza si pu? notare che l'angolo di inclinazione ? costante.

D'altra parte, nella vite illustrata nella Fig. 4, in cui A ? la distanza fra l'asse X della vite e l'asse Y della ruota, R ? il raggio della ruota, d ? il diametro della porzione di vite che ? a contatto con la ruota ad un angolo rispetto all'asse OY che collega il centro dell'asse longitudinale X della vite con l'asse Y della ruota.

L'angolo di inclinazione dovrebbe essere determinato come segue:

ma

pertanto

E' chiaro da quanto sopra che l'angolo di inclinazione della vite globoidale ? funzione dell'angolo di contatto , e non ? costante.

Di conseguenza,nella prima realizzazione del dispositivo di trasmissione di potenza secondo la presente invenzione, si modifica la parte di guida esterna 32 di scorrimento del cuscinetto 18 che contatta la scanalatura 16 nella vite 12 preferibilmente in accordo con l'angolo di inclinazione.

Per ottenere quanto richiesto, cane illustrato nella Fig. 5, la superficie interna 36 della superficie esterna di scorrimento 32 viene curvata per accogliere la sferetta 34 e la superficie esterna 38 della guida interna di scorrimento ? munita di sedi 40 per l'inserimento della sferetta 34. E' preferibile che si realizzi una superficie ricurva 41 ad ogni angolo della superficie esterna di scorrimento 32.

la Fig. 6 mostra schematicamente una seconda realizzazione del dispositivo di trasmissione di potenza secondo la presente invenzione. Secondo questa realizzazione, per trasmettere la rotazione dell'albero di azionamento 11 all'albero guidato 13 del dispositivo a ruota 114, si dispone un certo numero di sferette 118 sull'intera circonferenza del disco 115 della ruota 114 a distanza pari al passo della scanalatura 16 della vite 12.

Cane mostrato nella fig. 7, si realizza un certo numero di sedi semisferiche 120 sulla superficie periferica del disco 115 per inserire le sferette 118 in essa. Ciascuna sferetta 118 pu? essere sostenuta per mezzo dell?elemento di supporto 121 per evitare che sfugga.L'elemento di supporto 121 pu? essere realizzato in metallo in foglio, avente un'apertura circolare 122, il cui diametro ? inferiore al diametro della sferetta 118 per far sporgere una porzione della sferetta 118. L'elemento di supporto 121 pu? essere fissato al disco 115 attraverso mezzi opportuni, quali ad esempio una vite.

Come alternativa a quanto sopra, il dispositivo a ruota 114 pu? essere costituito da un paio di dischi 115A e 115B atti ad essere disposti l'uno sopra l'altro come nella fig. 8. Per raccogliere la sferetta 118 nella posizione desiderata, cos? che sporga una parte di essa, si pu? realizzare un certo numero di sedi semisferiche 120A e 120B in ciascuna parte della circonferenza dei dischi 115A e 115B.

La Fig. 9 rappresenta una possibile modifica della ruota in una seconda realizzazione del dispositivo oggetto dell'invenzione. Come mostrato nella Fig. 9, si piu? disporre di un certo numero di piccole sfere 130 sulla superficie esterna della sferetta 118 por fare ruotare la sferetta 118 pi? dolcemente.

Con riferimento alla Fig. 10 che mostra una terza realizzazione di un dispositivo di trasmissione di potenza, si mostrano dispositivi a rulli 220 disposti sulla circonferenza della ruota 214 in modo tale che ciascun dispositivo a rullo 220 possa interagire con la scanalatura elicoidale 16 della vite 12.

Come mostrano le Figg. da 11 a 13, i dispositivi a rullo 220 sono costituiti da un elemento a dischetto 221 e un elemento cilindrico 222 per supportare l'elemento a dischetto 221,dato che l'elemento a dischetto 221 ? realizzato per interagire con la scanalatura 16 della vite 12 sia per la forma che per le dimensioni. Il dischetto 221 ? montato per mezzo di un perno o albero 223 cos? da ruotare attorno ad esso in una scanalatura 224 realizzata nell'elemento di supporto 222.

Le scanalature cilindriche 226 per sostenere un elemento di supporto 222 sono disposte sulla circonferenza dell'elonento a ruota 214.Per fare interagire i dischetti 221 con la scanalatura 16 nella vite 12 in modo preciso, ? preferibile inserire con pressione i dischetti 221 nella scanalatura 16. A tale scopo, un elemento elastico opportuno, quale ad esempio una molla a spirale piana 227 pu? essere inserita nella scanalatura 226 e l'elemento di supporto 222 pu? essere trattenuto attraverso un mezzo di trattenuta 228 per evitare che scivoli al di fuori della scanalatura 226. Se lo si desidera, carne illustrato nella Fig. 13, l'elemento di supporto 222 pu? essere provvisto di uno spallamento 230 per limitare la rotazione dell'elemento di supporto nella scanalatura 226 in collaborazione con il mezzo di trattenuta 228.

Quando l'elemento di supporto cilindrico 222 munito del dischetto 221 ? inserito nella scanalatura cilindrica 226 come descritto precedentemente, il dischetto 221 viene premuto dalla molla 227 verso la vite 12, cos? che il dischetto pu? essere fatto interagire con la scanalatura 16 nella vite 12. L'elemento di supporto 222 pu? ruotare nella scanalatura 226 e pertanto l'elemento a dischetto 221 pu? seguire la scanalatura elicoidale 16 secondo l'inclinazione.

Nella quarta realizzazione del dispositivo di trasmissione di potenza della presente invenzione, cerne mostrato nella Fig. 14, si vede un certo numero di rulli 320 montati separati ad una distanza che corrisponde al passo della scanalatura 16 nella vite 12 sulla circonferenza della ruota 314.

Cane mostrato nelle Figg. da 15 a 17, il dispositivo a rulli 320 ? costituito da una pluralit? di elementi a disco 321, 322 e da un elemento di supporto cilindrico 324 per supportare i dischi. Sebbene si mostrino due elementi a disco 321 e 322 nei disegni, il loro numero pu? essere variato, se lo si desidera. La forma e dimensione dei dischi pu? essere determinata per farli interagire con la scanalatura 16 della vite 12. Questi dischi 321 e 322 sono rispettivamente posizionati per mezzo di un perno o alberino 326 cos? da ruotare attorno all'alberino 326 in una fessura 328 che ? ricavata nell'elemento di supporto cilindrico 324.

Un mezzo a cuscinetto opportuno 329 e 330 pu? essere disposto tra i dischi 321 e 322 e tra la parete laterale della fessura 328 e gli elementi a disco 321 e 322.Questi mezzi di supporto 328 e 329 e il dispositivo costituito dalla vite e dalla ruota pu? essere alloggiato in un contenitore riempito di olio, se lo si desidera.

Un certo numero di sedi cilindriche 332 sono ricavate nel bordo periferico esterno della ruota 314 per sostenere l'elemento di supporto cilindrico 324 e si pu? disporre un elemento elastico, quale ad esempio una molla a spirale piana o molla discoidale 334 tra l'elemento di supporto 324 e il fondo delle sedi 332 per pressare i dischi 321 e 322 sostenuti sull'elemento di supporto 324, cos? da impegnarsi con i dischi 321 e 322 con la scanalatura 16 della vite 12. Se lo si desidera si pu? impiegare un mezzo pneumatico idraulico per applicare una pressione all?elemento di supporto 324 come un mezzo equivalente dell'elemento elastico.

Per evitare che l'elemento di supporto scivoli o scorra al di fuori della sede 332, si pu? disporre una staffa di supporto 338 tra gli elementi di supporto 324.La staffa di supporto 338 pu? impegnarsi con lo spallamento 336 dell?elemento di supporto 324 ed essere fissata da un mezzo opportuno quale ad esempio una vite 340 alla ruota 314.

Se lo si desidera, la rotazione dell'elemento di supporto 324 attorno al suo asse longitudinale nella sede 332 pu? essere limitato da una staffa di supporto 338 che collabora con la porzione scanalata 342 realizzata nell'elemento di supporto 324.

Secondo una quarta realizzazione del dispositivo di trasmissione di potenza della presente invenzione, i dischi 321 e 322 possono essere posti a contatto con le pareti (a) o (b) della scanalatura 16 della vite 12. Nel caso che la distanza tra le pareti laterali (a) e (b) della scanalatura 16 risulti ampia,ossia la larghezza della scanalatura 16 sia elevata, la differenza tra la velocit? periferica delle pareti laterali (a) e (b) della scanalatura 16 piu? essere compensata dai dischi 321 e 322.

Claims

Rivendicazioni

1. Dispositivo per la trasmissione di potenza comprendente una vite globoidale senza fine, una ruota avente un numero di fessure sulla sua parte c?rconferenziale ad una distanza corrispondente al passo della scanalatura continua della vite globoidale senza fine ad un angolo predeterminato e una unit? a cuscinetti a sfera situata in ciascuna delle suddette fessure cos? da ruotare a contatto con la suddetta scanalatura.

2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui la suddetta ruota ? costituita da un paio di dischi, essendo la suddetta unit? a cuscinetto supportata tra i dischi.

3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui la suddetta unit? a cuscinetto ? costituita da un elemento di guida esterna di scorrimento e un elemento di guida interna di scorrimento e una sferetta, essendo il lato interno della suddetta guida esterna di scorrimento ricurvo, essendo il lato esterno della suddetta guida interna di scorrimento provvisto di sedi per trattenere la suddetta sferetta tra la suddetta superficie ricurva e la suddetta guida.

4. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui l'unit? a cuscinetto ? munita di una superficie arrotondata in ciascuno degli angoli.

5. Dispositivo comprendente una vite gldboidale senza fine, una ruota, che ? montata sull'albero che ? disposto per risultare perpendicolare all'asse longitudinale della suddetta vite, e un numero di sferette disposte sulla circonferenza della suddetta ruota ad una distanza corrispondente al passo della scanalatura continua della suddetta vite, cos? da ruotare con inpegno con la suddetta scanalatura.

6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, in cui la suddetta ruota ? provvista di un numero di sedi, essendo le suddette sferette disposte in ciascuna delle suddette sedi cos? da poter ruotare liberamente in impegno con la scanalatura nella suddetta vite glenoidale senza fine.

7. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, in cui ciascuna delle suddette sferette ? inserita nelle suddette sedi assieme ad un certo numero di un secondo tipo di piccole sfere o il cui diametro ? inferiore al diametro delle prime sferette menzionate.

8. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, in cui la suddetta sferetta ? supportata da un elemento di trattenuta per evitare che essa scivoli al di fuori della sede.

9. Dispositivo ccnprendente lana vite glenoidale senza fine, una ruota avente una pluralit? di sedi cilindriche sulla sua circonferenza ad una distanza che corrisponde al passo della scanalatura continua nella suddetta vite e una pluralit? di elementi a disco montati in ciascuna delle suddette sedi cilindriche cos? da ruotare attorno all'asse longitudinale dei dischi,essendo il suddetto elemento a disco costituito da un elemento di supporto cilindrico e un secondo disco.

10. Dispositivo secondo la rivendicazione 9, in cui l'elemento elastico ? inserito nella suddetta sede cilindrica per spingere il suddetto disco verso l'esterno.

11. Dispositivo secondo la rivendicazione 9, in cui si evita che il suddetto elemento a disco scivoli al di fuori della suddetta sede cilindrica.

12. Dispositivo secondo la rivendicazione 9, in cui il suddetto elemento a disco viene limitato nella sua rotazione attorno all'asse longitudinale nella suddetta sede cilindrica.

13. Dispositivo secondo la rivendicazione 9, in cui il suddetto mezzo a disco ? realizzato da un elemento di supporto cilindrico e da una pluralit? di ulteriori elementi a disco.

14. Dispositivo secondo la rivendicazione 13, in cui mezzi di supporto sono disposti tra i suddetti dischi.