PL220905B1 - Przekładnia różnicowa - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest przekładnia różnicowa wyposażona w wejścia obrotowe mogąca realizować, na wyjściu, ruch obrotowy lub postępowy.

W urządzeniach mechanicznych, wykorzystujących źródło zasilania jakim jest silnik, stosunkowo rzadko część robocza napędzana jest bezpośrednio z osi silnika. Często konieczne jest jednak wzmocnienie sygnału (siły, momentu obrotowego) wejściowego, zwykle z uwagi na wymagania procesu technologicznego w którym to urządzenie bierze udział.

Z amerykańskiego opisu patentowego US5984819 znany jest pasowy mechanizm różnicowy złożony z pasowych, zębatych kół obiegowych, zamocowanych obrotowo na łączniku, orbitujących wokół jego osi oraz przynajmniej dwóch dalszych kół pasowych zamocowanych współosiowo względem osi obrotu łącznika. Wszystkie koła opasane są elastycznym pasem zębatym o przestrzennym biegu.

Znane są także proste przekładnie pasowe składające się z co najmniej dwóch kół oraz pasa napędowego, względnie transmisyjnego, za pośrednictwem którego przenoszony jest napęd z silnika.

Znane przekładnie umożliwiają napędzenie szeregu współcześnie znanych urządzeń, jednak przy znacznych redukcjach rzędu 1:1000 lub większych tradycyjne przekładnie pasowe mają zbyt małą sprawność oraz mało zwartą budowę. Z kolei przekładnie zębate realizujące tak duże przełożenia (redukcje) posiadają znaczne rozmiary oraz masę, do pracy wymagają zwykle kąpieli olejowej a składowe komponenty, z uwagi na klasę i sposób obróbki (mechanicznej, chemicznej, cieplnej) są kosztowne.

Dlatego celowym jest opracowanie taniej, bezolejowej przekładni, która przy zachowaniu niewielkich rozmiarów i masy pozwala na uzyskanie przełożeń (redukcji) takiego rzędu.

Przekładnia różnicowa według wynalazku zawiera dwa koła zębate zamocowane obrotowo na osiach stałych, dwa koła pasowe zębate pozostające we wzajemnym przeciwbieżnym ruchu postępowym, przy czym wszystkie koła opasane są pasem co najmniej jednostronnie zębatym, a dwa koła pasowe zębate pozostające we wzajemnym przeciwbieżnym ruchu postępowym połączone są z odbiornikiem ruchu wynikowego. Korzystnie gdy przekładnia według wynalazku wyposażona jest także w co najmniej dwa opcjonalne koła o stałych osiach. Przy czym średnica pierwszego z kół zębatych o osiach stałych równa jest sumie średnic drugiego koła zębatego o stałej osi, średnic kół pasowych pozostających we wzajemnym przeciwbieżnym ruchu postępowym oraz w wypadku ich zastosowania także opcjonalnych kół o stałych osiach, a odcinki opasającego je jednostronnie pasa zębatego są równoległe do siebie podczas pracy przekładni. W wypadku wykonania przekładni z kołem zębatym będącym odbiornikiem ruchu wynikowego przedłużenie osi pasa zębatego opasującego koło zębate będące odbiornikiem ruchu wynikowego przechodzi przez osie kół zębatych będących we wzajemnym przeciwbieżnym ruchu. Z kolei średnica koła - odbiornika ruchu wynikowego jest równa sumie średnic drugiego koła o stałej osi, promieni kół pozostających we wzajemnym przeciwbieżnym ruchu oraz w wypadku ich zastosowania średnic opcjonalnych kół o osiach stałych.

Przy czym w wypadku zastosowania odbiorników ruchu w postaci mechanizmu liniowego zawsze spełniony jest warunek, że średnica pierwszego z kół zębatych o osiach stałych równa jest sumie średnic drugiego koła zębatego o stałej osi, średnic kół pasowych pozostających we wzajemnym przeciwbieżnym ruchu postępowym oraz w wypadku ich zastosowania także opcjonalnych kół o stałych osiach, a odcinki opasającego je pasa zębatego są równoległe do siebie podczas pracy przekładni, a mechanizm liniowy - odbiornik ruchu wynikowego jest przyłączony do osi kół zębatych pozostających we wzajemnym ruchu przeciwbieżnym.

Przy czym napędzane są dwa koła zębate zamocowane na osiach stałych, a ruch wynikowy uzyskuje się na odbiorniku mającym postać koła zębatego albo mechanizmu liniowego. W wypadku odbiornika mającego postać koła zębatego, jest on opasany pasem zębatym, którego końce przyłączone są do osi dwóch kół pasowych zębatych pozostających we wzajemnym przeciwbieżnym ruchu postępowym. Wszystkie elementy przekładni umieszczone są w jednej płaszczyźnie.

Ruch wynikowy uzyskany przy użyciu przekładni wynalazku jest następstwem różnicy prędkości obwodowych napędzanych kół zębatych zamocowanych na osiach stałych. Dlatego w wypadku zastosowania przekładni według wynalazku możliwe jest, aby napędzane koła zębate zamocowane obrotowo na stałych osiach były cały czas w ruchu, a ruch wynikowy uzyskiwany jest dopiero po zwiększeniu lub zmniejszeniu prędkości obwodowej któregoś koła.

PL 220 905 B1

Przedmiot wynalazku wyjaśniony jest na dwóch przykładach wykonania gdzie rys. 1. przedstawia schemat kinematyczny przekładni wyposażonej w wejścia obrotowe i wyjście obrotowe rewersyjne (odbiornik w postaci koła zębatego), a rys. 2. przedstawia schemat kinematyczny przekładni wyposażonej w wejścia obrotowe i wyjście postępowe rewersyjne w postaci mechanizmu liniowego.

P r z y k ł a d I

Przekładnia różnicowa według wynalazku zawiera koła zębate 1 i 2 zamocowane obrotowo na osiach stałych 3 i 4, koła pasowe zębate 7 i 8 pozostające we wzajemnym przeciwbieżnym ruchu postępowym o osiach 9 i 10, przy czym wszystkie koła opasane są pasem jednostronnie zębatym 11, a dwa koła pasowe zębate 7 i 8 pozostające we wzajemnym przeciwbieżnym ruchu postępowym połączone są z odbiornikiem ruchu wynikowego. Przekładnia według wynalazku wyposażona jest także w koła 5 i 6 o stałych osiach. Przy czym średnica pierwszego z kół zębatych 1 o osi stałej równa jest sumie średnic koła zębatego 2 o stałej osi, średnic kół pasowych 7 i 8 pozostających we wzajemnym przeciwbieżnym ruchu postępowym oraz kół 5 i 6 o stałych osiach, a odcinki opasającego je jednostronnie pasa zębatego 11 są równoległe do siebie podczas pracy przekładni. Jednocześnie przedłużenie osi pasa zębatego opasującego koło zębate o osi 12 będące odbiornikiem ruchu wynikowego przechodzi przez osie kół zębatych 7 i 8 będących we wzajemnym przeciwbieżnym ruchu. Z kolei średnica koła o osi 12 - odbiornika ruchu wynikowego jest równa sumie średnic koła 2 o stałej osi, promieni koła 7 i 8, średnic kół 5 i 6 o osiach stałych.

Koło zębate o osi 12 które jest opasane pasem zębatym, którego końce przyłączone są do osi dwóch kół pasowych zębatych 7 i 8 pozostających we wzajemnym przeciwbieżnym ruchu postępowym.

Ruch wynikowy uzyskany przy użyciu przekładni wynalazku jest następstwem różnicy prędkości obwodowych napędzanych kół zębatych 1 i 2 zamocowanych na osiach stałych 3 i 4. Dlatego w wypadku zastosowania przekładni według wynalazku możliwe jest, aby napędzane koła zębate 1 i 2 zamocowane obrotowo na stałych osiach 3 i 4 były cały czas w ruchu, a ruch wynikowy uzyskiwany jest dopiero po zwiększeniu lub zmniejszeniu prędkości obwodowej któregoś koła.

P r z y k ł a d II

Przekładnia różnicowa według wynalazku zawiera koła zębate 1 i 2 zamocowane obrotowo na osiach stałych 3 i 4, koła pasowe zębate 7 i 8 pozostające we wzajemnym przeciwbieżnym ruchu postępowym o osiach 9 i 10, przy czym wszystkie koła opasane są pasem dwustronnie zębatym 11, a dwa koła pasowe zębate 7 i 8 pozostające we wzajemnym przeciwbieżnym ruchu postępowym połączone są z odbiornikiem ruchu wynikowego. Odbiornikiem ruchu wynikowego jest mechanizm liniowy, a wszystkie elementy przekładni umieszczone są w jednej płaszczyźnie.

Przy czym zawsze spełniony jest warunek, że średnica koła zębatego 1 o osi stałej równa jest sumie średnic koła zębatego 2 o stałej osi, średnic kół pasowych 7 i 8 pozostających we wzajemnym przeciwbieżnym ruchu postępowym, a odcinki opasającego je pasa zębatego 11 są równoległe do siebie podczas pracy przekładni, a mechanizm liniowy - odbiornik ruchu wynikowego jest przyłączony do osi kół zębatych 7 i 8 pozostających we wzajemnym ruchu przeciwbieżnym.

Ruch wynikowy uzyskany przy użyciu przekładni wynalazku jest następstwem różnicy prędkości obwodowych napędzanych kół zębatych 1 i 2 zamocowanych na osiach stałych 3 i 4. Dlatego w wypadku zastosowania przekładni według wynalazku możliwe jest, aby napędzane koła zębate 1 i 2 zamocowane obrotowo na stałych osiach 3 i 4 były cały czas w ruchu, a ruch wynikowy uzyskiwany jest dopiero po zwiększeniu lub zmniejszeniu prędkości obwodowej któregoś koła.

Claims (6)

1. Przekładnia różnicowa zawierająca koła pasowe i korzystnie opcjonalne koła - rolki opasane elastycznym zębatym pasem, znamienna tym, że koła pasowe zębate (1) i (2) zamocowane obrotowo na osiach stałych (3) i (4) mają doprowadzone korzystnie niezależne prędkości obrotowe, przy czym wszystkie elementy przekładni umieszczone są w jednej płaszczyźnie, a średnica pierwszego z kół zębatych (1) o osi stałej równa jest sumie średnicy koła zębatego (2) o stałej osi, i sumy średnic kół pasowych (7) i (8) pozostających we wzajemnym przeciwbieżnym ruchu postępowym.

2. Przekładnia według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera opcjonalne koła (5) i (6) umieszczone w płaszczyźnie przekładni tak, że średnica pierwszego z kół zębatych (1) o osi stałej równa jest

PL 220 905 B1 sumie średnicy koła zębatego (2) o stałej osi, sumie średnic kół pasowych (7) i (8) pozostających we wzajemnym przeciwbieżnym ruchu postępowym oraz sumie średnic kół (5) i (6).

3. Przekładnia różnicowa według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że koła pasowe zębate (1) i (2) i koła pasowe zębate (7) i (8) pozostające we wzajemnym przeciwbieżnym ruchu postępowym o osiach (9) i (10) opasane są pasem zębatym (11), a odcinki (13) i (14) oraz (15) i (16) opasającego je pasa zębatego (11) są do siebie parami równoległe podczas pracy przekładni.

4. Przekładnia różnicowa według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienna tym, że osie kół zębatych (7) i (8) pozostających we wzajemnym przeciwbieżnym ruchu postępowym przyłączone są do odbiornika ruchu wynikowego.

5. Przekładnia według zastrz. 4, znamienna tym, że odbiornikiem ruchu wynikowego jest koło zębate o osi (12) opasane pasem zębatym, którego końce przyłączone są do osi dwóch kół pasowych zębatych (7) i (8) pozostających we wzajemnym przeciwbieżnym ruchu postępowym.

6. Przekładnia według zastrz. 4, znamienna tym, że odbiornikiem ruchu wynikowego jest mechanizm liniowy.