SI20549A - Zobniško gonilo z opletajočim stožčastim zobnikom - Google Patents

Abstract

Zobniško gonilo z opletajočim stožčastim zobnikom je poseben tip gonila z enim stožčastim parom, za katerega velja: 1. Kot med osema: 90 stopinj manjši od delta manjši od 180 stopinj. 2. Zobnik g1 postavimo v sečišče osi P, pri čemer njegov kinematični stožec preide v ravnino. 3. Če os a1 zobnika g1 rotira okoli glave osi gonila a2, zobnik g1 nima več planetnega gibanja, temveč opleta okrog sečišča P po zobniku g2. S podporo S omejimo rotacijo zobnika g1 okrog lastne osi. Pri tem zobnik g2 rotira z reduciranim številom vrtljajev n2 v nasprotni smeri od vstopnih vrtljajev n1. Podporo S izvedemo tako, da reakcija v njej deluje v ravnini zobnika g1. Pri tem je gonilo samozaporno.ŕ

Description

Predmet izuma je gonilo z enim parom stožčastih zobnikov, pri čemer pogonski zobnik ne rotira okrog lastne osi, temveč opleta po gnanem zobniku. Izum sodi po mednarodni patentni klasifikaciji v F 16 H 1/04.

Tehnični problem, ki ga rešuje izum, je takšna zasnova gonila, ki pri enem zobniškem paru omogoča neomejena prestavna razmerja (praktična omejitev je le premer zobnikov). Nadaljnja lastnost gonila je njegova samozapomost, ki pa ne izhaja iz stopnje izkoristka, temveč iz same kinematike in ravnotežja sil. Primerljivo prestavno razmerje omogoča znana rešitev inž. Lorenza Brarena iz leta 1931, imenovana Cyclo Speed Reducers (ciklo gonila). Ta izvedba je tehnološko zelo zahtevna. Druga znana rešitev za visoka prestavna razmerja je gonilo, pri katerem ima eden od zobnikov notranje ozobje. Nobena od omenjenih rešitev ni samozapoma.

Pri izumu je problem visokih prestavnih razmerij ob popolni samozapornosti rešen z zobniškim parom s stožčastim ozobjem. Pri tem pogonski zobnik ne rotira okrog svoje osi, temveč ima posebno kinematiko, t.i. opletanje. Princip je opisan na slikah, ki prikazujeta;

slika 1 - Kinematika zobniškega para slika 2 * Principieini prikaz izvedbe gonila

Kot med osema pogonske gredi ai in gnane gredi a₂ je δ (sl. 1).

Zanj velja 90° < δ < 180°

Če postavimo pogonski zobnik gi v sečišče osi P, preide njegov kinematični stožec v ravnino oz. disk, njegov kot δι pa znaša 90°. Zobnik g! nato členkasto (vrtljivo) podpremo v točki P, ter mu blokiramo - zadržimo rotacijo okrog lastne osi oziroma osi a₂, ki je sočasno glavna os gonila. Če sedaj os ai rotira okrog osi a₂ s številom vrtljajev n_b zobnik g! nima več planetnega gibanja, temveč opleta pod kotom 180° - δ po zobniku g₂. Ker nima rotacije, se mora g₂ pri vsakem vrtljaju osi ai okrog a₂ zasukati proti smeri te rotacije za n₂ = (ti -1₂) /1₂, kjer je n₂ število vrtljajev gnane gredi, ti in t₂ pa število zob obeh zobnikov.

Sledi prestavno razmerje

Πι t₂ COS(180°- δ) n₂ h-t₂ 1-cos(180°-δ)

Omenjeno podporo S, ki onemogoča rotacijo gi, izvedemo tako, da reakcijska sila, ki v njej nastopa, deluje v ravnini zobnika g_b Če pri ustavitvi pogona deluje bremenski vrtilni moment na g₂, se gi nahaja v ravnotežnem stanju. Gonilo je s tem samozapomo.

Na sl. 2 je podan principielni prikaz praktične izvedbe gonila z opletajočim stožčastim zobnikom. Opletanje zobnika gi dosežemo z lomljeno osjo pogonske gredi 1. Možna je tudi drugačna izvedba, n.pr. poševna plošča (disk) na gredi 1.

Gred 1 (slika 2) je uležajena radialno in aksialno, in sicer na eni strani v ohišju 4, na drugi pa v gnanem zobniku g₂.

Podpora, ki preprečuje rotacijo gi, je prav tako lahko izvedena na več načinov. Sl. 2 prikazuje rebro 3 na ohišju 4, po katerem potuje ležaj čepa 2, ki je pritrjen na gi. Druga možna izvedba podpore je uporaba homokinetičnega zgloba v kombinaciji s poševno ploščo kot generatorjem opletajočega gibanja. Zglob je tudi v tem primeru nameščen tako, da zobnik g_1t ki je nanj pritrjen, izvaja opletajoče gibanje okrog

Claims (3)

1. Zobniško gonilo z opletajočim stožčastim zobnikom, značilno po tem, • da znaša kot med osema zobniškega para (δ) 90° < δ < 180° in kot pogonskega zobnika (gi) δ 1 = 90°;

• da pogonski zobnik (gi) opleta okrog sečišča obeh zobniških osi (P) po zobniku g₂ tako, da os pognskega zobnika (gi) rotira okrog osi gnanega zobnika (g₂) pod kotom 180° - δ;

• da je pogonskemu zobniku (gi) blokirana rotacija okrog lastne osi, kar ima za posledico rotacijo gnanega zobnika (g₂)

2. Zobniško gonilo po zahtevku 1, značilno po tem, da sta vlogi pogonskega in gnanega zobnika zamenjani: blokirana je rotacija gnanega zobnika (g₂), zobnik gi pa opleta po njem in sočasno rotira okrog lastne osi; to rotacijo uporabimo na izstopni gredi gonila.

3. Zobniško gonilo po zahtevku 1 ali 2, značilno po tem, da ima opletajoči (pogonski) zobnik (g0 gonila po zahtevku 1 podporo S, ki onemogoča rotacijo zobnika, izvedeno tako, da reakcijska sila podpore deluje v ravnini zobnika gi, zaradi česar je gonilo samozaporno; enaka lastnost je dosežena pri gonilu po zahtevku 2, saj je gornji zahtevek avtomatično izpolnjen.