NL8006405A - Wrijvingswielaandrijving. - Google Patents

Description

t, VO 1231

Titel: Wrijvingsvielaandrijving.

De uitvinding heeft "betrekking op een vrijvingsvielaandrijving. Wrijvingsvielaandrijvingen vorden hij voorkeur toegepast voor gemiddelde overbrengingen, als aan rendement en levensduur geen al te hoge eisen vorden gesteld. Bij de bekendste uitvoeringsvormen vorden cilindrische 5 valsen tegen elkaar geperst, vaarbij de ene als aandrijfviel en de andere als aangedreven viel vordt gebruikt. Daarbij vordt meestal een uitvoeringsvorm toegepast, die bij toenemend koppel de aandrukkracht automatisch verhoogd.

Verder zijn planeetvielstelsels in vrijvingsvieluitvoeringen 10 bekend. Voor het reduceren van het toerental vorden kegelrolaandrijvingen en vergelijkbare constructies toegepast. Voor grote overbrengingen vorden vrijvingsaandrijvingen toegepast, die volgens het harmonische aandrijfprincipe verken, vaarbij een kegelvormige, dunvandige cilinder elliptisch vordt vervormd en tegen een dikvandige cilinderring vordt 15 aange'drukt, die bij de contactplaats kegelvormig vordt aangegrepen.

Deze constructieve uitvoeringsvorm vordt ook voor het verhogen van de vrijvingscontactplaatsen met kegelvormige ringgleuven uitgevoerd.

Nadelig bij al deze bekende constructies is, dat bij de wrijvings-plaat slechts een lijnvormig contact bestaat en er. zodoende hoge Herz-20 spanningen optreden, die hoogvaardige staalsoorten noodzakelijk maken. Hoogvaardige staalsoorten hebben anderzijds kleine vrijvingsfactoren, hetgeen uiteraard het rendement en de constructiegrootte van de vrij-vingsaandrijvingen nadelig beïnvloed.

Doel van de uitvinding is het verschaffen van een vrijvings-25 aandrijving voor in het bijzonder hoge overbrengingen, vaarbij er een onderling vlakvormig contact plaats heeft. Hierdoor kunnen veer kleine specifieke vlaktedrukken vorden verkregen, die vederom het toepassen van materialen met hoge vrijvingsvaarden mogelijk maken. Het gevolg daarvan is, dat een vrijvingsaandrijving met kleine constructie-30 afmetingen en een goed rendement kan vorden vervaardigd.

Dit vordt bij een vrijvingsvielaandrijving met een met een nok- j vormig draailichaam verbonden aandrijfas en een valslager met elastisch ;; ji vervormbare buitenring en binnenring, die op het draailichaam steun i'f ...

neemt en met een aandrijfas, die met een concentrisch ten opzichte van 800 6 40 5 -2- de "buitenring aangebrachte en tegen deze aanliggende holle binnen-cilinder verbonden is, bereikt, als de binnencilinder deformeerbaar is en als concentrisch ten opzichte van deze een tegen het buitenoppervlak daarvan aanliggende, niet-draaibare en deformeerbare buitencilinder 5 zodanig is aangebracht, dat in het nokkengebied van het draailichaam de binnencilinder tegen de buitencilinder wordt aangedrukt.

Overeenkomstig een verder kenmerk van de uitvinding is de holle buitencilinder aangebracht in een potvormig huis, waarin zich het ene lager van de aandrijfas bevindt, terwijl het andere lager daarvan in 10 een uitsparing in de aandrijfas is aangebracht.

Verdere kenmerken zijn neergelegd in de volgconclusies.

Het aandrukken tussen de beide holle cilinders vindt plaats door de terugstelkracht van de buitencilinder. Deze kracht kan met een eenvoudige vergelijking worden vastgesteld. Daarbij spelen de diameter van 15' de beide holle cilinders, de wanddikten daarvan en de vervorming een beslissende rol. De overbrengverhoüding kan berekend worden uit het diameterverschil van beide holle cilinders en een wanddiktefactor, die rekening houdt met de onrondheidsvervorming van deze beide holle cilinders, waarbij er rekening mee moet worden gehouden, dat de buitenste 20 vezels van de holle binnencilinder gestrekt en de binnenliggende vezels van de holle buitencilinder worden gestuikt. Hierdoor ondervinden de beide vlakken bij het rondlopen van het draailichaam een ten opzichte van elkaar afstotende kracht en ontstaat op :deze wijze een relatieve verdraaiing tussen de holle binnencilinder en de draaivaste holle bui-25 tencilinder.

De draairichting is daarbij afhankelijk van de wanddikteverhouding, terwijl de overbrengverhoüding van de wanddikteverhouding en de defor-matiegraad afhankelijk is. Onderzoekingen hebben getoond, dat zelfs in elkaar geperste, dunwandige holle cilinders bij onrond rondlopende ver-30 vorming ten opzichte van elkaar verschuiven. Door traploze verandering van de vervorming kan zodoende een traploos regelbare aandrijving voor hoge overbrengingen worden verwezenlijkt. De traploze verandering van de vervorming kan op gemakkelijke wijze worden bewerkstelligd, als er inrichtingen aanwezig zijn, die de nokken van het draailichaam ten op-35 zichte van elkaar traploos verstellen.

8 00 6 40 5 -3-

Vlakvormige aandrukkingen kunnen ook worden verwezenlijkt, als een der "beide holle cilinders met grotere wanddikte wordt uitgevoerd, zodat deze zijn cirkelvormige gedaante in verregaande mate "behoudt, waarbij de dunwandige binnen- of buitenliggende holle cilinder zodanig 5 wordt vervormd, dat de vervormingsstralen samenvallen met het middelpunt van de starre holle cilinder. De wanddiktefactor wordt dan nagenoeg, nul, waarbij de overbrenging op eenvoudige wijze kan worden berekend.

Onder verwijzing naar in de tekening weergegeven uitvoerings-10 voorbeelden zal de wrijvingswielaandrijving volgens de uitvinding thans nader worden besproken en toegelicht. Daarbij toont op zuiver schematische wijze: fig. 1 een loodrechte doorsnede door de wrijvingswielaandrijving volgens de uitvinding, 15 fjg. 2 een loodrechte doorsnede volgens de lijn II-II in fig. 1; fig. 3 een met fig. 2 overeenkomende weergave, waarbij uit over-zichtelijkheidsoverwegingen enkel de beide holle cilinders in vervormde toestand zijn weergegeven; fig. ^ en 5 een loodrechte doorsnede door de beide holle cilin-20 ders in onvervormde en vervormde toestand; fig. 6 een loodrechte doorsnede op verkleinde schaal van een ietwat gewijzigde uitvoeringsvorm van de holle binnencilinders in onvervormde toestand; fig. 7 een gedeeltelijke weergave van de opstelling volgens fig. 25 6, waarbij de holle binnencilinder in vervormde toestand is weergegeven; en fig. 8 en 9 gedeeltelijke doorsneden door gewijzigde uitvoeringsvormen van de holle cilinder van de wrijvingswielaandrijving volgens de uitvinding.

30 In fig. 1 is een aandrijfas 1 alsmede een aangedreven as 2 van de wrijvingswielaandrijving weergegeven. De aandrijfas 2 staat daarbij in verbinding met een nokvormig draailichaam 3, dat bij de weergegeven uitvoeringsvorm bestaat uit twee in radiale richting ten opzichte van elkaar verstelbare en tegen elkaar steun nemende, de nokvormende delen 35 5. Bij getoonde uitvoeringsovrm is als verstelmechanisme een schroefspilaandrijving met twee schroefspillen 6, 7 aanwezig, waarvan i 8 00 6 40 5 -k- de ene een linkse schroefdraad en de andere een rechtse schroefdraad heeft. De beide schroefspillen 6, 7 zijn met hun ene einde in een verdikt deel 1a van de aandrijfas 1 schroefbaar. Met hun andere einde nemen de beide schroefspillen 6, 7 steun tegen de delen U, 5 van het draai-5 lichaam 3. Door corresponderende verdraaiing van de beide schroefspil-len 6, 7 kunnen de beide delen U, 5 van het draailichaam 3 van elkaar verwijderd respectievelijk naar elkaar toe bewogen worden. Het zal duidelijk zijn» dat voor dit doel ook een ander, bijvoorbeeld een automatisch verstelmechanisme kan worden toegepast, dat niet alleen gedu-10 rende stilstand, maar ook gedurende het in bedrijf zijn van het draailichaam 3 en daarmee van de wrijvingswielaandrijving versteld kan worden.

Zoals uit fig. 2 blijkt, heeft elk deel H, 5 een omtrek overeenkomend met een cirkelsegment, waarbij het middelpunt van elk cirkel-segment op de hartlijn van de aandrijfas 1 ligt.

15 Verder is een walslager met een elastisch vervormbare binnenring 8 en een elastisch vervormbare buitenring 9 aanwezig, tussen welke de wals lichamen 10 zijn aangebracht. Zoals de fig. 1 en 2 van de tekening duidelijk maken, neemt de elastisch vervormbare binnenring 8 steun tegen de beide delen 5 van het draailichaam 3.

20 Concentrisch ten opzichte van de buitenring 9 van het walslager is een hiertegenaan liggende holle binnencilinder 11 aanwezig, die door corresponderende materiaalkeuze respectievelijk uitvoering elastisch vervormbaar is. Concentrisch ten opzichte van deze holle binnencilinder 11 is een tegen het buitenvlak daarvan aanliggende, draaivaste en defor-25 meerbare holle buitencilinder 12 zodanig aangebracht, dat in het nokken-gebied van het draailichaam 3 de holle binnencilinder 11 tegen de holle buitencilinder 12 wordt aangedrukt.

De holle buitencilinder 12 is bij de in fig. 1 weergegeven uitvoeringsvorm in een potvormig huis 13 aangebracht, waarin het ene lager 30 1U van de aandrijfas is aangebracht, terwijl het andere lager 15 daarvan in een uitsparing 16 van de aangedreven as 2 is aangebracht.

Zoals fig. 1 toont, zijn voor het verhogen van de vervormbaarheid in de holle cilinder 11 uitsparingen 17 aanwezig.

Fig. 2. toont de zich over een groot vlak uitstrekkende aanligging 35. tussen de beide holle cilinders 11 en 12 over een hoek (p . Hierdoor is de vlaktedruk ten opzichte van de lijn-druk tot een minimum gereduceerd.

8 00 6 40 5 -5-

Fig. 3 toont in vereenvoudigde vorm een dwarsdoorsnede door de beide holle cilinders 11, 12 in hun gedeformeerde vorm. Met behulp van een streeppuntcirkel 18 is de deformatie zichtbaar gemaakt. Uit duide-lijkheidsoverwegingen werd het draailichaam 3 niet weergegeven. Te onder-5 kennen is, dat de holle binnencilinder 11, die in niet gespannen, derhalve onvervormde toestand, een kleinere diameter heeft dan de holle buitencilinder 12 in het gebied ψ door het nokkenvormige draailichaam 3 een gemeenschappelijke kromtestraal r heeft, waarvan het middelpunt M over een afstand x vanaf het centrale middelpunt m aan beide zijden 10 naar buiten toe is verschoven. In het hoekgebied 90 - /2 komt het bui tenvlak van de holle cilinder 11 los van het binnenvlak van de holle buitencilinder 12.

De fig. H en 5 verduidelijken het kinematische systeem van het tegen elkaar afstoten van twee in elkaar geschoven dunwandige cilinders 15 11, 12 bij rondlopende, onronde vervorming. Rond het gemeenschappelijke middelpunt m zijn de holle binnencilinder 11 en de holle buitencilinder. 12 in elkaar gestoken, waarbij de buitendiameter cL2 van de holle binnen-cilinder 11 ongeveer gelijk is aan de binnendiameter van de holle buitencilinder 12.

20 Fig. 5 toont de door het niet weergegeven van nokken voorziene draailichaam 3 veroorzaakte deformatie, waarbij de middelpunten M van het draailichaam 3 over de afstanden y ten opzichte van het middelpunt m zijn verplaatst. De beide holle cilinders 11, 12 hebben de wanddikten s2 en s1. De neutrale vezels zijn met een streeppuntlijn weergegeven.

25 Evenzo is de gemeenschappelijke radius R aangegeven. Onderkend kan worden, dat de buitenste vezels van de holle binnencilinder 11 en de binnenste vezels van de holle buitencilinder 12 over de afstand Δϋ2 zijn gestrekt en de binnenvezels van de holle buitencilinder 12 over de afstand AU1 zijn gestuikt. Bij het rondlopen van het draailichaam 3 wor-30 den beide vezels over de afstand AU1 + Δϋ2 afgestoten. Zelfs vast in elkaar geperste holle cilinders worden hierdoor bij het rondlopen van het van nokken voorziene draailichaam 3 in draaiing gebracht.

Bij de uitvoeringsvorm volgens fig. 6 hebben de uitsparingen 17 de vorm van aan de omtrek van de holle cilinder 11 aangebrachte en in 35 axiale richting ten opzichte van elkaar verplaatste sleuven.

8006405 -6-

Fig. 7 toont, dat de vervorming van de holle binnencilinder 11 in evenwijdige trappen ten opzichte van elkaar in de richting van de aangedreven as 2 afneemt.

Bij de uitvoeringsvorm volgens fig. 8 bestaat de wand van de holle 5 binnencilinder 11 uit een aantal in elkaar geschoven cilindervormige delen. Op doelmatige wijze is hierbij elk cilindervormig deel gesleufd uitgevoerd, waarbij deze delen uit verschillende materialen bestaan.

Het verschil van de holle binnencilinder 11 ten opzichte van die volgens de overige uitvoeringsvormen is daarin gelegen, dat de uitspa-10 ringen 17 de vorm van langssleuven hebben, waardoor een gemakkelijke vervormbaarheid wordt gewaarborgd.

800 6 40 5

Claims (8)

1. Wrijvingsvielaandrijving met een met een nokkenvormig draailichaam verbonden aandrijfas en een valslager met elastisch vervormbare buitenring en binnenring, die steun neemt tegen het draailichaam en met een aangedreven as, die met een concentrisch ten opzichte van de buiten- 5 ring aangebrachte en tegen deze aanliggende holle binnencilinder verbonden is, met het kenmerk, dat de binnencilinder (11) deformeerbaar is en dat concentrisch ten opzichte van deze een tegen het buitenvlak daarvan aanliggende, draaivaste en deformeerbare holle buitencilinder (12) is aangebracht op zodanige wijze, dat in het nokkengebied van het 10 draailichaam (3) de binnencilinder (11) tegen de buitencilinder (12) wordt aangedrukt.

2. Aandrijving volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de holle buitencilinder (12) is ondergebracht in een potvormig huis (13), waarin het ene lager (lU) van de aandrijfas (1) is aangebracht.

3. Aandrijving volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het andere lager (15) "van de aandrijfas (1) in een uitsparing (16) in de aangedreven as (2) is aangebracht. U. Aandrijving volgens conclusie 1-3, met het kenmerk, dat voor het verhogen van de vervormbaarheid in de holle binnencilinder (11) uit-20 sparingen (17) aanwezig zijn.

5. Aandrijving volgens conclusie k, met het kenmerk, dat de' uitsparingen (17) de vorm hebben van langssleuven:(fig. 8 en 9).

6. Aandrijving volgens conclusie met het kenmerk, dat de uitsparingen de vorm hebben van aan de omtrek van de holle binnencilinder 25 (11) aangebrachte en in axiale richting ten opzichte van elkaar ver plaatste sleuven (fig. 6 en 7)·

7· Aandrijving volgens conclusie 1-6, met het kenmerk, dat het draailichaam (3) uit twee in radiale richting ten opzichte van elkaar verstelbare en tegen elkaar steun nemende, de nokken vormende delen (H, 5) 30 bestaat, die beide elk in omtrek de vorm van een cirkelsegment hebben.

8. Aandrijving volgens conclusie 1-7, met het kenmerk, dat de holle binnencilinder (11) uit een aantal, in elkaar geschoven cilindervormige delen bestaat (fig.. 8). 8 00 6 40 5 -8-

9· Aandrijving volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat elk cilin-vormig deel gesleufd is uitgevoerd en dat deze delen uit verschillende materialen bestaan. _ 800 6 40 5