Redukčná prevodovka s vlnovcom a rozšíreným excentrom

Číslo patentu: U 7537

Dátum: 05.09.2016

Autori: Tóthová Mária, Hrehová Stella, Piteľ Ján, Balara Milan

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

(22) Dátum podania prihlášky 29. 7. 2015 (13) Druh dokumentu Yl(32) Dátum podania prioritnej prihlášky (51) ĺľlľ C 1- (20160 ĺ)ľ(33) Krajina alebo regionálna organizácia priority F 16 H 1/00(43) Dátum zverejnenia prihlášky 1. 3. 2016 FlóD 3/00 Vestník UPV SR č. 03/2016(45) Dátum oznámenia 0 zápise ÚRAD úžitkového vzoru 5. 9. 2016 PRIEMYSELNÉHO Vestník UPV SR č. 09/2016 VLAS TNÍCTVA (47) Dátum zápisu a sprístupnenia SLOVENSKEJ REPUBLIKY úžitkového vzoru verejnosti 25. 7. 2016(62) Číslo pôvodnej prihlášky V prípade vylúčenej prihlášky(67) Číslo pôvodnej patentovej prihlášky v prípade odbočenia(86) Číslo podania medzinárodnej prihlášky podľa PCT(87) Číslo zverejnenia medzinárodnej prihlášky podľa PCT(96) Číslo podania európskej pátentovej prihlášky(73) Majiteľ Technická univerzita V Košiciach, Košice, SK(54) Názov Redukčná prevodovka s vlnovcom a rozšíreným excentromRedukčná prevodovka s vlnovcom a rozšíreným excentrom je tvorená pevným statorovým kolesom (l) s vnútorným ozubením, v ktorom je umiestnené odváľovácie koleso (2) s vonkajším ozubením. Doň je zasunutý (otočne) kmhový rozšírený excenter (3), ktorý má kvôli vyváženiu rotujúcich hmôt vhodne umiestnené V dlhšej Časti odľahčovacie otvory, prípadne zmenšenú hrúbku, avkratšej časti zväčšenú hrúbku. Súčasne je doň pevne nasunutý vstupný hriadeľ (4) uložený otočne vo vstupnom ložisku (5). K odvaľovaciemu kolesu (2) s vonkajším ozubením je súosovo pevne pripojený vlnovec (6). Druhý koniec vlnovca (6) je súosovo pevne spojený s výstupným kolesom (7), v ktorom je pevne zásunutý Výstupný hriadeľ (8) uložený otočne vo výstupnom ložisku (9).Technické riešenie sa týka zariadení, kde dochádza k aplikácii prevodoviek - reduktorov, t. j. k redukcii otáčok a multiplikácii krútiaceho momentu na výstupe prevodovky tvoriacej súčasť zariadenia.Prevodovky tvoria v strojárenstve veľmi rozšírený mechanický celok. V tejto skupine výrobkov sú často používanou podskupinou prevodovky slúžiacou na znižovanie otáčok a zvyšovanie krútiaceho momentu na výstupe. Sú to reduktory, ktorých potreba vyplýva zo skutočnosti, že prevažná väčšina pohonných motorov disponuje vysokými otáčkami a nízkym krútiacim momentom, zatiaľ čo väčšina aplikácií vyžaduje nízke otáčky a vysoký krútiaci moment. Túto transformáciu mechanických veličín vykonávajú reduktory, na ktoré sú v súčasnosti kladené vysoké požiadavky. Klasické reduktory s čelnými ozubenými kolesami túto úlohu splňujú v takých prípadoch, kde nie je prekážkou ich pomerne vysoká hmotnosť, zubové vôle a nie najvyššia účinnosť. V súlade s potrebami automatizačnej techniky, mechatroniky, robotiky, leteckej techniky a pod. boli okrem konvenčných prevodoviek vyvinuté aj špeciálne prevodovky (harmonické, planetové, cyklo, ložiskové reduktory, rollery atdĺ), medzi ktorými je veľmi rozšírený druh harmonických prevodoviek (pozri napr. Jovankovič, J., Žalman, M. Mechatronické pohybové systémy (9). ATP journal, č. 10/2006, str. 80 až 82 Balara, M. et all. The Three Mass Model of Harmonic Transmission. International Journal Automation Austria, Vol. 6, no. 1, Z (1998), pp. 27-36 33 g i lgcjjen/technology/harmonic-driver-strainwave-gearsl). Vyznačujú sa tým, že majú vysokú účinnosť, dosahujú vysoký stupeň redukcie otáčok, dobrý pomer výkonu k hmotnosti, súosový vstup a výstup atď. Nevýhodou týchto reduktorov je, že neznášajú príliš veľké dynamické rázy a pružné spojenie na výstupe generuje druhú harmonickú uhlovej rýchlosti. Nevýhodou sú tiež vysoké nároky na presnosť výroby a vysoké požiadavky na vlastnosti a kvalitu použitých materiálov. S tým súvisia aj ceny takýchto reduktorov, ktoré sú úmerné náročnosti ich výroby.Uvedené nedostatky čiastočne (citlivosť na príliš veľké dynamické rázy, generovanie druhej harmonickej uhlovej rýchlosti) a niekedy úplne (technologická a materiálová náročnosť, cena) odstraňuje navrhované technické riešenie. Navrhovaná redukčná prevodovka s vlnovcom a rozšíreným excentrom je tvorená pevným statorovým kolesom (s vnútorným ozubením), v ktorom je umiestnené odvaľovacie koleso (s vonkajším ozubením). Do neho je zasunutý (otočne) kruhový rozšírený excenter, ktorý má kvôli vyváženiu rotujúcich hmôt vhodne umiestnené v dlhšej časti odľahčovacie otvory alebo zmenšenú hrúbku, prípadne v kratšej časti zväčšenú hrúbku. Súčasne je doň pevne nasunutý vstupný hriadeľ uložený otočne vo vstupnom ložisku. K odvaľovaciemu kolesu je súosovo pevne pripojený vlnovec, ktorý plní úlohu ohybnej spojky. Druhý koniec vlnovca je súosovo pevne spojený s výstupným kolesom, v ktorom je pevne zasunutý Výstupný hriadeľ otočne uložený vo výstupnom ložisku. Pri otáčaní vstupného hriadeľa dochádza k rotácii (mimostrednej) stredu kruhového rozšíreného excentra okolo osi prevodovky (osi vstupného a výstupného hriadeľa). V dôsledku toho dochádza k odvaľovaniu vonkajšieho obvodu odvaľovacieho kolesa vzhľadom na vnútorný obvod pevného statorového kolesa. Body obvodu odvaľovacieho kolesa sa pohybujú po hypocykloidných trajektóriách, ostatné body odvaľovacieho kolesa po skrátených hypocykloidách. Vzhľadom na to, že obvody uvedených kolies (statorového a odvaľovacieho) nie sú rovnaké, rotuje stred odvaľovacieho kolesa okolo osi prevodovky. Súčasne obvod odvaľovacieho kolesa sa pomaly otáča v opačnom smere oproti smeru rotácie vstupného hriadeľa. Tento (precesný) pohyb je prenášaný z odvaľovacieho kolesa na výstupné koleso k nim pripevneným vlnovcom, ktorého os rotácie je zhodná s osami rotácie kolies, ku ktorým je na príslušnom konci pripevnený. Výstupné koleso prenáša redukované vstupné otáčky na výstupný hriadeľ. Takto v prevodovke dochádza k redukcii vstupných otáčok a multiplikácii krútiaceho momentu na jej výstupe.Prehľad obrázkov na výkresoch Technické riešenie je bližšie vysvetlené pomocou výkresov, obrázok l znázorňuje celkové usporiadaniefunkčných častí zariadenia, obrázok 2 znázorňuje (pri čelnom pohľade) usporiadanie funkčných častí na vstupe zariadenia.Na obrázku 1 a 2 je znázornený príklad uskutočnenia technického riešenia redukčnej prevodovky s vlnovcom a rozšíreným excentrom podľa predloženého návrhu. Redukčná prevodovka s vlnovcom a rozšíreným excentrom je tvorená pevným statorovým kolesom l (s vnútorným ozubením), v ktorom je umiestnené odvaľovacie koleso g (s vonkajším ozubením). Doň je zasunutý (otočne) kruhový rozšírený excenter i, ktorý má kvôli vyváženiu rotujúcich hmôt vo svojej kratšej časti zväčšenú hrúbku, prípadne v dlhšej časti môže byť dierovaný alebo mať zmenšenú hrúbku. Súčasne je doň pevne nasunutý vstupný hriadeľ i uložený otočne vo vstupnom ložisku j. K odvaľovaciemu kolesu g je súosovo pevne pripojený vlnovec Q. Druhý koniec vlnovca Q je súosovo pevne spojený s výstupným kolesom Z, v ktorom je pevne zasunutý Výstupný hriadeľ g,ktorý je otočne uložený vo výstupnom ložisku 2. Pri otáčaní vstupného hriadeľa í dochádza k rotácii (rnimostrednej) stredu kruhového rozšíreného excentra ą okolo osi prevodovky (osi hriadeľov il a g). V dôsledku toho dochádza k odvaľovaniu vonkajšieho obvodu odvaľovacieho kolesa g vzhľadom na vnútorný obvod pevného statorového kolesa l. Body obvodu odvaľovacieho kolesa g sa pohybujú po hypocykloidných trajektóriách, ostatné body odvaľovacieho kolesá g po skrátených hypocykloidách. Vzhľadom na to, že obvody kolies 1 a g nie sú rovnaké, rotuje stred odvaľovacieho kolesa g okolo osi prevodovky. Súčasne obvod odvaľovacieho kolesa g sa v dôsledku precesie pomaly otáča v opačnom smere oproti smeru rotácie vstupného hriadeľa i. Tento (precesný) pohyb je prenášaný z odvaľovacieho kolesa g na výstupné koleso Z k nemu pripevneným vlnovcom Q, ktorého os rotácie je zhodná s osami rotácie kolies g a Z, ku ktorým je na príslušnom konci pripevnený. Výstupné koleso Z prenáša redukované vstupné otáčky na Výstupný hriadeľ §.Prevodový pomer N redukčnej prevodovky otáčok n je daný rozdielom medzi vnútorným obvodom S 5,(počtom zubov Z) statorového kolesa l a vonkajším obvodom SW (počtom zubov ZM) odvaľovacieho kolesa g v pomere k vnútornému obvodu SS,- (počtu zubov Z.,-) statorového kolesa l. Pre uvedené veličiny platíkde nm sú vstupné otáčky prevodovky a nm sú výstupné otáčky prevodovky.Zariadenie podľa navrhovaného riešenia je možno použiť všade, kde je potreba aplikácií prevodoviek - reduktorov, t. j. na zníženie otáčok a zväčšeniu krútiaceho momentu na výstupe zariadenia. Týka sa to hlavne strojárstva, automatizačnej techniky, mechatroniky, robotiky, leteckej techniky, zdravotníckej techniky a pod.l. Redukčná prevodovka S vlnovcom a rozšíreným excentrom, V y z n a č u j ú c a s a t ý m , že je tvorená pevným statorovým kolesom (1) s vnútorným ozubením, v ktorom je umiestnené odvaľovacie koleso (2) s vonkajším ozubením, do ktorého je otočne zasunutý kruhový rozšírený eXcenter (3) a doň je pevne nasunutý vstupný hriadeľ (4) uložený otočne vo vstupnom ložisku (5), pričom k odvaľovaciemu kolesu (2) s vonkajším ozubením je súosovo pevne pripojený vlnovec (6), ktorého druhý koniec je súosovo pevne spojený s výstupným kolesom (7), v ktorom je pevne zasunutý Výstupný hriadeľ (8) uložený otočne vo výstupnom ložisku (9).2. Redukčná prevodovka s vlnovcom a rozšíreným excentrom podľa nároku 1, v y z n a č u j ú c a s a t ý m , že rozšírený excenter (3) môže mať kvôli vyváženiu rotujúcich hmôt vo svojej kratšej časti zväčšenú hrúbku, prípadne v dlhšej časti môže byť dierovaný alebo mať zmenšenú hrúbku.

MPK / Značky

MPK: F16H 1/10, F16D 3/06

Značky: rozšířeným, excentrom, převodovka, redukčná, vlnovcom

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/4-u7537-redukcna-prevodovka-s-vlnovcom-a-rozsirenym-excentrom.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Redukčná prevodovka s vlnovcom a rozšíreným excentrom</a>

Podobne patenty