NO311678B1 - Fremgangsmate for forsterkning av et tannhjul, og et tannhjul - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for forsterkning av et tannhjul.

Oppfinnelsen vedrører også et slik forsterket tannhjul.

Tannhjul i kraner og løfteinnretninger er sterkt påkjente komponenter. Erfaring har vist at eksempelvis drivtannhjul i oppjekkingssystemer for jekkbare offshore-plattformer, drivtannhjul som samvirker med vertikale tannstenger, har overraskende kort levetid. Levetiden er merkbart kortere enn for de samvirkende tannstenger, hvilket skyldes at tannhjulstennene naturlig nok utsettes for større antall veksellaster enn tennene i tannstangen.

Undersøkelser viser at tennene i drivtannhjul i større konstruksjoner utsettes for bevegelser som til slutt gir brudd i tannroten.

Det er en hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe en fremgangsmåte og en anordning for forsterkning av tannhjul, særlig, men ikke utelukkende, større drivtannhjul som benyttes i kraner og løfteverk.

Ut fra erkjennelsen av at tennene utsettes for brudd som følge av vekselbevegelsene i selve tannen, mest merkbart i tannrøttene, foreslås det ifølge oppfinnelsen å spenne inn den enkelte tann i tannhjulet i omkretsretningen for derved å motvirke de nevnte tannbevegelser under drift, dvs. at den enkelte tann vil foreligge som en i begge ender teoretisk innspent bjelke.

Ifølge oppfinnelsen foreslås det derfor en fremgangsmåte for forsterkning av et tannhjul, kjennetegnet ved at hver tann innspennes som en teoretisk bjelke mellom to ytterpunkter, ved at det legges to på sin respektive innside i samsvar med tannhjulstennene tilformede forsterkningsringer rundt tannhjulet.

Særlig fordelaktig spennes ringene rundt tannhjulet slik at ringene vil stå fast krympet til tannhjulet med en materialteknisk strekk-/trykkfasthet innen 80 % av materialets (stål) 0,2 % elastiske forlengelsesområde.

Ifølge oppfinnelsen foreslås det også et tannhjul som er kjennetegnet ved at hver tann er innspent som en teoretisk bjelke mellom to ytterpunkter ved at det rundt tannhjulet er spent to på sin respektive innside i samsvar med tannhjulstennene tilformede forsterkningsringer.

Særlig fordelaktig er forsterkningsringene påkrympet slik at ringene vil stå fast krympet til tannhjulet med en materialteknisk strekk-/trykkfasthet innen 80 % av materialets (stål) 0,2 % elastiske forlengelsesområde.

Den enkelte forsterkningsring utformes i prinsippet som et innvendig ringtannhjul med tenner beregnet for inngrep i tannlommene på tannhjulet, med klaring mot tannhjulets tannbunner eller klaring mot tannbunnene i både tannhjul og ring.

Oppfinnelsen kan særlig fordelaktig realiseres ved at man tenker seg drivhjulets tannkrans utfoldet til en tilsvarende større sirkel, idet man for denne sirkel velger krympepasninger i samsvar med ISO-toleransetabellene, og at tilsvarende betraktninger gjennomføres for ringen.

Oppfinnelsen skal nå forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor

Fig. 1 viser et tannhjul sett mot tennene,

fig. 2 viser tannhjulet i sideriss,

fig. 3 viser et utsnitt fra fig. 1,

fig. 4 viser et utsnitt fra fig. 2,

fig. 5 viser et utsnitt av tannhjul og ring i sammenspenningsområdet, og fig. 6 viser nok et utsnitt av tannhjul og ring i et sammenspenningsområde.

Det i fig. 1 og 2 viste tannhjul 1 har et antall tenner 2 på sin omkrets. Ved hver i endeside av tannhjulet 1 er det påkrympet en forsterkningsring 3 henholdsvis 4. Hver ring 3, 4 er utformet som et innvendig tannhjul med tenner 5. Tennene 5 er utformet i sampassing til tennene 2 på tannhjulet 1, se særlig fig. 4.

Som det vil gå fram av fig. 1 og av utsnittet i fig. 3, vil hver tann 2 på tannhjulet 1 være innspent som en bjelke mellom de to forsterkningsringer 3 og 4, og ringene 3, 4 vil motvirke bevegelser av den enkelte tann 2 i omkretsretningen når tennene 2 utsettes for krefter i samvirke med en annen tannsats på et tannhjul eller en tannstang (ikke vist). Som vist i fig. 4 er det sørget for en klaring 6, 7 mellom tanntopp og tannbunn på/i tannhjul og ring. Derved er man sikret et best mulig flankeanlegg mellom tennene 2 og 5 og avstressing av radielle krefter, se også fig. 5 og 6. 1 fig. 6 er det klaring 8 bare mellom ring-tanntopp og tannhjul-tannbunn.

For å oppnå best mulig virkning spennes den enkelte forsterkningsring 3, 4 på/rundt tannhjulet I med tilveiebringelse/utnyttelse av en strekkraft innenfor 80 % av materialets (stål) flytegrense. Dette oppnås ved egnet dimensjonering av den enkelte ring før påsettingen.

Særlig hensiktsmessig kan man i denne forbindelse tenke seg drivhjulets tannkrans utfoldet til dens tilsvarende større sirkel, idet man for denne sirkel velger kryrnpe-pasninger i samsvar med ISO-toleransetabellen. Tilsvarende betraktninger gjennomføres for forsterkningsringene.

Med oppfinnelsen kan faren for tretthetsbrudd reduseres uten at man behøver å gå opp i dimensjon, med tilhørende større materialforbruk.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte for forsterkning av et tannhjul (1), karakterisert ved at det rundt tannhjulet med innbyrdes avstand påkrympes to på sin respektive innside i samsvar med tannhjulstennene (2) tilformede forsterkningsringer (3,4), slik at derved hver tann (2) innspennes som en teoretisk bjelke mellom to ytterpunkter.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at forsterkningsringene (3,4) påkrympes rundt tannhjulet (1) slik at forsterkningsringene (3, 4) vil stå fast krympet til tannhjulet (1) med en materialteknisk strekk-Arykkfasthet innen 80 % av materialets (stål) 0,2 % elastiske forlengelsesområde.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at man ved dimensjoneringen tenker seg drivhjulets (1) tannkrans utfoldet til en tilsvarende større sirkel, idet man for denne sirkel velger krympepasninger i samsvar med ISO-toleransetabellene, og at tilsvarende betraktninger gjennomføres for hver forsterkningsring (3,4).

4. Tannhjul (1), karakterisert ved at hver tann (2) er innspent som en teoretisk bjelke mellom to ytterpunkter ved at det rundt tannhjulet er spent to på sin respektive innside i samsvar med tannhjulstennene (2) tilformede forsterkningsringer (3,4).

5. Tannhjul ifølge krav 4, karakterisert ved at forsterkningene (3, 4) er påkrympet slik at forsterkningsringene (3, 4) står fast krympet til tannhjulet (1) med en materialteknisk strekk-/trykkfasthet innen 80 % av materialets (stål) 0,2 % elastiske forlengelsesområde.