PL150489B1

PL150489B1 - Obiegowa przekładnia łańcuchowa

Info

Publication number: PL150489B1
Application number: PL27035088A
Authority: PL
Inventors: Marek Gawrysiak
Original assignee: Politechnika Bialostocka
Priority date: 1988-01-27
Filing date: 1988-01-27
Publication date: 1990-05-31
Also published as: PL270350A1

Description

RZECZPOSPOLITA OPIS PATENTOWY 150 489 POLSKA

Patent dodatkowy do patentu nr--Zgłoszono: 88 01 27 (P. 270350)

Pierwszeństwo--Int. Cl.⁵ F16H 9/26 F16H 25/00

URZĄD

PATENTOWY

RP

Zgłoszenie ogłoszono: 89 03 06

Opis patentowy opublikowano: 1990 10 31

CZYTELNIA

Urzędu PatenTOwego

Twórca wynalazku: Marek Gawrysiak

Uprawniony z patentu: Politechnika Białostocka, Białystok (Polska)

Obiegowa przekładnia łańcuchowa

Przedmiotem wynalazku jest obiegowa przekładnia łańcuchowa, rozwiązująca zagadnienie dużego redukowania liczby obrotów.

W układach napędowych najróżnorodniejszych maszyn niezbędne są zwarte przekładnie, redukujące co najmniej kilkanaście lub kilkadziesiąt razy liczbę obrotów silnika elektrycznego lub spalinowego. Stosowane dotychczas w tym celu przekładnie zębate muszą mieć przynajmniej kilka stopni przełożenia, aby uzyskać tak duże przełożenie całkowite. Wprawdzie znane są zwarte przekładnie zębate o dużym przełożeniu na jednym stopniu, ale są one z reguły bardzo kosztowne, np. przekładnie ślimakowe, planetarne, falowe.

Znana jest także z polskiego opisu patentowego nr 141 450 obiegowa przekładnia łańcuchowa zbudowana z uzębionego zewnętrznie centralnego koła zazębionego tylko z jednym rzędem trójrzędowego łańcucha. Drugi rząd łańcucha jest zazębiony tylko z co najmniej jednym kołem obiegowym a trzeci rząd łańcucha jest zazębiony tylko z uzębionym wewnętrznie kołem centralnym.

Przedmiot wynalazku przedstawiony schematycznie na rysunku, na którym fig. 1 ukazuje przekrój osiowy przekładni, a fig. 2 - przekrój czołowy.

Przekładnia według wynalazku zbudowana jest z dwóch współosiowych kół centralnych 1 i 2 mających różne liczby zębów, ale jednakowe średnice podziałowe, dwóch kół obiegowych 3 umocowanych obrotowo na przeciwległych końcach jarzma 5, trójrzędowego łańcucha rolkowego bez końca 4 oraz z obudowy 6. Jarzmo 5 obraca się współosiowo z kołami centralnymi 1 i 2. Środkowy rząd łańcucha zazębia się tylko z kołami obiegowymi 3, a każdy z rzędów zewnętrznych tylko z jednym kołem centralnym.

Działanie przekładni polega na falowym podnoszeniu ogniw łańcucha rolkowego przez koła obiegowe i wywoływaniu w ten sposób względnego ruchu kół centralnych. Kierunek tego ruchu, przy stałym kierunku ruchu jarzma, zależy od tego, które z kół centralnych jest nieruchome (połączone na stałe z obudową) i od tego czy koło to ma mniej czy więcej zębów od koła centralnego ruchomego). Częstotliwość obrotów centralnego koła ruchomego jest zaś wprost proporcjonalna do tej różnicy?

150 489

Jeżeli na przykład połączymy na stałe z obudową koło centralne 1, które ma więcej zębów od koła centralnego 2, to podczas obracania na prawo jarzma 5 z kołami obiegowymi 3 koło centralne 2 obraca się w lewo tyle razy wolniej, ile wynosi iloraz liczby zębów koła centralnego 2 i różnicy liczb zębów kol centralnych 1 i 2.

Jeżeli zaś koło centralne 2 będzie mieć więcej zębów niż koło centralne 1, to będzie się ono obracać w prawo tyle razy wolniej, ile wynosi wymieniony iloraz. Możliwe jest także połączenie na stałe z obudową obu kół centralnych. Wtedy, po ułożyskowaniu obudowy, przekładnia zachowuje się jak sprzęgło.

Ze względu na falowy charakter ruch łańcucha rolkowego i zależności przełożenia od różnicy liczby zębów, przekładnia może być nazywana łańcuchową przekładnią falową (falowy reduktor łańcuchowy) i zaliczona do grupy przekładni różnicowych.

Jedna i ta sama przekładnia, w zależności od tego, które z kół centralnych są połączone na stałe z obudową, może mieć następujące przełożenia:

a) gdy koło centralne 1 jest połączone na stałe z obudową 6:

Z1 - Z2

b) gdy koło centralne 2 jest połączone na stałe z obudową 6:

Z1 - z₂

c) gdy oba koła centralne 1 i 2 są połączone na stałe z obudową 6:i = 1.

Gdzie: i - przełożenie, zi - liczba zębów koła centralnego 1, Z2 - liczba zębów koła centralnego 2. Dla tych samych parametrów uzębienia kół centralnych i tego samego kierunku obrotów jarzma 5, przypadki a) i b) różnią sią kierunkiem obrotów wyjściowych i nieznacznie przełożeniem. Np. dla zi = 42, i Ζ2 = 40 i_a — ———^— 21 a ib —- 20

42-40 42-40

W przypadku c) względny ruch kół centralnych jest niemożliwy, a przekładnia może wtedy pracować jako sprzęgło.

Zakres możliwych przełożeń jest bardzo szeroki. Najmniejsze przełożenie wyłączając oczywiście przypadek, gdy przekładnia pracuje jak sprzęgło, jest ograniczone najmniejszą dopuszczalną liczbą zębów koła łańcuchowego rolkowego. Jeżeli chodzi o przełożenie największe, to jedynym ograniczeniem wydają się być wymiary kół centralnych, które rosną proporcjonalnie do przełożenia i wynikające stąd duże średnice całej przekładni. Jeżeli więc, ze względu na nierównomierność biegu łańcucha rolkowego, za najmniejszą dopuszczalną liczbę zębów przyjąć 14, to dla dwu kół obiegowych koła centralne będą mieć odpowiednio 14 i 14 + 2 = 16 zębów, a najmniejsze przełożenie wyniesie wtedy

16-14

Oczywiście można zbudować przekładnię o jeszcze mniejszym przełożeniu, ale należy się wtedy liczyć z dużą nierównomiernością prędkości kątowej wałka wyjściowego i gorszymi warunkami współpracy łańcucha rolkowego z kołami centralnymi (im mniejsza liczba zębów na kołach centralnych, tym większe odchyłki podziałek tych kół od podziałki łańcucha). Jeżeli natomiast pozwala miesjce, to można bez kłopotu zbudować przekładnię o przełożeniu 50/koła centralne o 100 i 98 zębach (lub nawet 100/koła centralne o 200 i 198 zębach). Przy tym im większe przełożenie, tym lepsza współpraca łańcucha rolkowego z kołami centralnymi, ponieważ odchyłki podziałek obu kół centralnych od podziałki łańcucha rolkowego mają proporcjonalnie do liczby zębów.

150 489

Istotny, choć nie bezpośredni wpływ na wielkość przełożenia ma liczba kół obiegowych. Oczywiście można zastosować tylko jedno koło biegowe. Wtedy różnica zębów między kołami centralnymi może być najmniejsza z możliwych, czyli 1. Przełożenia będą wtedy największe, praktycznie równe liczbie zębów ruchomego koła centralnego, ale jedna niesymetryczna fala łańcuchował będzie wymagać wyrównoważenia, co nie jest łatwe. Dla dwóch i więcej kół obiegowych fale łańcucha rolkowego można rozłożyć równomiernie po obwodzie, nastąpi samowyrównoważenie przekładni, ale różnica liczb zębów kół centralnych musi być wtedy równa liczbie fal łańcucha rolkowego liczbie kół obiegowych (lub być ich krotnością). To z kolei radykalnie zmniejsza przełożenie i wzrost odchyłek podziałek przy tych samych wymiarach kół centralnych. Z tego krótkiego wywodu widać jednoznacznie, że najbardziej wskazany jest układ z dwoma kołami obiegowymi, jak to przedstawiono na rysunku.

Jako najbardziej praktyczny zakres przełożeń można przyjąć 10+ 100. Pokrywa się on z zekresem reduktorów ślimakowych, górną częścią zakresu reduktorów planetarnych, dolną częścią zakresu reduktorów zębatych falowych (Harmonie Drive) i całym zakresem reduktorów typu Cyclo. Z tego punktu widzenia przekładnia według wynalazku stanowi znacznie tańszą (szacunkowo 2 anawet 3 razy w przypadku falowych reduktorów zębatych) alternatywę tych reduktorów.

Zastosowanie przekładni według wynalazku może być bardzo szerokie i wszechstronne. Dotyczy ono przede wszystkim następujących zastosowań: napędy wolnoobrotowych organów roboczych i jezdnych maszyn i urządzeń transportowych, budowlanych i rolniczych, takich jak: wciągarki, suwnice, ciężkie wrota, zasuwy, pokrywy; przenośniki taśmowe, łańcuchowe, ślimakowe; kombajny do zbioru zbóż i roślin okopowych, rozrzutniki nawozów; mieszarki betonu, koparki, spycharki; motoreduktory wszelkiego rodzaju; napędy pozycjonujące w obrabiarkach i robotach przemysłowych (w miejsce dotychczasowych zębatych przekładni falowych); napędy wolnoobrotowych organów roboczych urządzeń gospodarstwa domowego (pralki automatyczne, maglownice); napędy wolnoobrotowych organów roboczych maszyn, takich jak np. kalandry, młyny, wtryskarki, prasy, walcarki.

Claims

Zastrzeżenie patentowe

Obiegowa przekładnia łańcuchowa zawierająca dwa koła centralne, co najmniej jedno koło obiegowe oraz trójrzędowy łańcuch rolkowy, którego każdy z rzędów zewnętrznych zazębia się tylko z jednym kołem centralnym a rząd środkowy tylko z kołami obiegowymi, znamienny tym, że koło centralne (1) i koło centralne (2) mają różne liczby zębów, ale te same wartości średnic podziałowych.

Fig.2

Fig. 1

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz.

Cena 1500 zł