Prevodové zariadenie s planétovými kolesami s excentrickou osciláciou

Číslo patentu: E 14703

Dátum: 28.01.2005

Autor: Fujimoto Kenichi

Je ešte 22 strany.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

0001 Tento vynález sa týka prevodového zariadenia s planétovými kolesami s excentrickou osciláciou, ktoré spôsobuje excentrickú osciláciu exteme ozubeného kolesa, ktoré je v zábere s inteme ozubeným kolesom pomocou klukového hriadera podľa predvýznakovej časti nároku 1.0002 Takéto prevodové zariadenie s planétovými kolesami s excentrickou osciláciou je už známe z patentu JP 7299791 A.0003 Známe prevodové zariadenie splanétovými kolesami s excentrickou osciláciou obsahuje inteme ozubené koleso, v ktorom vnútorne zuby pozostávajúce z väčšieho počtu tyčových kollkov na vnútomom obvode majú konštantné rozstupy, dalej exteme ozubené koleso, v ktorom sa nachádza väčší počet otvorov pre klukový hriadel a priechodných otvorov, a ktoré má externé zuby v zábere s internými zubmi na vonkajšom obvode, pričom tieto exteme zuby majú trochoidný proñl zubov a ich počet je menšl ako počet interných zubov o jeden, dalej klukový hriadel, ktorý je vložený do každého otvoru pre klukový hriader, a otáča sa za účelom spösobenia excentrickej oscilácie exteme ozubeného kolesa, a nakoniec podpomé teleso, ktoré otočne podporuje klukový hriader a má vàčšl počet opomých časti, jednotlivo a voľne vsunutých do priechodných otvorov.0004 V známom prevodovom zariadeni s planétovými kolesami s excentrickou osciláciou, ako je znázornená na obr. 22, komponenty hnacej sily v smere kolmom na povrchy zubov zodpovedajúco pôsobia od extemých zubov 02 exteme ozubeného kolesa 01 na interné zuby (kollky) 04 interne ozubeného kolesa 03 v kontaktných bodoch, kde externe ozubené koleso a vnútome ozubené koleso sú vo vzájomnom kontakte. Potom, ako reakcia, reakčná sila K komponentov hnacej sily,zodpovedajúco pôsobl od vnútomých zubov (kollkov) 04 na externé zuby 02.0005 Okrem toho, ako je znázornené na obr. 23, akčné llnie S reakčnej sily K komponentov hnacej sily, ktoré zodpovedajúco pôsobia od extemých zubov 101 na intemé zuby (kollky) 102, sa pretlnajú v jednom priesečnlku C. Tento priesečnlk C je umiestnený medzi vonkajšími koncami prechádzajúcim kruhom G prechádzajúcim radiálne vonkajšlmi koncami všetkých priechodných otvorov 103 a vnútornými koncami prechádzajúcim kruhom N prechádzajúcim radiálne vnútomými koncami priechodných otvorov.0006 V takomto prevodovom zariadeni s planétovými kolesami je potrebné zvýšiť výstupný krútiaci moment bez toho, aby vzniklo zariadenie velkých rozmerov, a to najmä bez toho, aby exteme ozubené koleso malo veľký priemer, a bez zvýšenia komponentov hnacej sily (prltlaku),zodpovedajúco pôsobiacich od externých zubov na interné zuby.0007 Tu sa výstupný krútiaci moment stáva súčtom hodnôt získaných vynásobenlm tangenciálneho komponentu komponentov hnacej sily v každom kontaktnom bode externých zubov a interných zubov(kollky) vzdialenosťou od stredu interne ozubeného kolesa po kontaktný bod. Avšak vzdialenosť od stredu interne ozubeného kolesa po kontaktný bod je konštantné, aby sa zariadenie nestalo príliš veľké. Z tohto dôvodu, aby sa zvýšil Výstupný krútiaci moment, sa berie do úvahy zvýšenie tangenciálneho komponentu komponentov hnacej sily. V takomto pripade sa môže zvýšenie tangenciálneho komponentu komponentov hnacej sily dosiahnuť posunutlm priesečnlka na miesto,kde sa akčné llnie komponentov hnacej sily pretlnajú radiálne smerom von, a naklonenlm akčných linil tangenciálnym smerom vzhľadom na exteme ozubené koleso.0008 Vo vyššie oplsanom prevodovom zariadeni s planétovými kolesami, však hrúbka každej premosťovacej časti 06 umiestnene radiálne mimo priechodného otvoru 05 v externe ozubenom kolesa 01 (radiálna vzdialenosť od radiálneho vonkajšieho konca každého priechodného otvoru 05 po pätu zuba 07 každého z extemých zubov 02 sa stáva minimálnou hrúbkou) je o niečo menšia. ako je hrúbka dmhej časti, a tak je tuhost v ohybe nizka. V súlade s tým je reakčná sila K, opisaná vyššie,aplikovaná na premosťovaclu čast 06 v približne radiálnom smere, premosťovacie časti 06 a exteme zuby 02 v blizkosti premostovaclch časti 06 sú elasticky deformované, pričom externé zuby 02 a interné zuby (kollky) 04 sú nerovnomerne v zábere, čo spôsobuje krátku životnosť zubných plôch extemých zubov 02.0009 Okrem toho. ako je oplsané vyššie, ak tuhost v ohybe premosťovaclch časti 06 je nizka, pri vzniku zaťaženia krútiaceho momentu v pripade, ked prevodové zariadenie s planétowmi kolesami je použité u robota, obrábacieho stroja alebo podobne, prirodzená frekvencia vibrácil je nizka, čim sú vibračné charakteristiky degradované. Okrem toho sa tiež znižuje ovládatelnost.0010 V takomto známom prevodovom zariadeni s planétovými kolesami s excentrickou osciláciou,ako je oplsane vyššie, vzhladom na to, že priesečnlk C je umiestnený medzi vonkajšími koncami prechádzajúcim kruhom G a vnútornými koncami prechádzajúcim kruhom N, s excentrickou osciláciou a rotáciou externe ozubeného kolesa 104, priesečnlk C je umiestnený v blizkosti stredu priechodného otvoru 103. Potom sa akčné llnie S reakčnej sily K rozširujú v približne normálnom smere vzhladom na priechodný otvor 103. Tu sú premosťovacie časti 105, ktoré sú umiestnene radiálne mimopriechodného otvoru 103 v externe ozubenom kolese 104, tenšie ako ostatné časti, a preto je tuhosť nízka. Potom sa časť reakčnej sily K aplikuje na premosťovaciu časť 105, ktorá má nízku tuhosť v približne normálnom smere priechodného otvoru 103, ktorý je v smere približne kolmom na predlžovací smer premosťovacích častí 105. ako je opísané vyššie. Preto sú premosťovacie časti 105 a externé zuby 101 v blízkosti premosťovacích častí 105 elastický deformované a externé zuby 101 a interné zuby (kolíky) 102 sú nerovnomeme v zábere, čo sposobuje krátku životnosť zubných plôch extemých zubov 101.0011 Hodnota excentricity exteme ozubeného kolesa voči inteme ozubenému kolesu, ktorá sa získa delením pozície vyššie opisaného priesečníka (radiálna vzdialenosť od stredu inteme ozubeného kolesa) počtom intemých zubov (kollkov), musí byť menšia ako 0,5 krát polomer každého z intemých zubov (kollkov), aby sa zabránilo zasahovaniu vrcholov zubov extemých zubov do vnútorného okraja interne ozubeného kolesa (v doterajšom stave techniky, okolo 0,40 až 0.45 krát). V dôsledku toho, ako je opísané vyššie, pohyb priesečnika radlálne smerom von je obmedzený a výstupný knltiaci moment sa nemože dostatočne zvýšiť.0012 Predmetom vynálezu je poskytnúť prevodové zariadenie s planétovými kolesami s excentrickou osciláciou, ktoré môže potlačiť elestickú defonnáciu premosťovacích častí a extemých zubov exteme ozubeného kolesa tak, aby sa predĺžila životnosť zubných plôch extemých zubov,zlepšila sa charakteristika vibrácií a zvýšil sa Výstupný krútiaci moment, zatiaľčo sa predchádza tomu,aby sa zariadenie nestalo príliš veľké.0013 Vyššie uvedené a dalšie predmety tohto vynálezu sa dosiahnu pomocou prevodového zariadenia s planétovými kolesami s excentrickou osciíáciou podľa nároku 1. Výhodné uskutočnenieje nárokované v závislom nároku.0014 Podľa prlkladu, ktorý netvorl časť tohto vynálezu. ale pre jeho porozumenie je užitočný. prevodové zariadenie s planétovými kolesami s excentrickou osciláciou zahrnuje inteme ozubené koleso, v ktorom interné zuby, ktoré pozostávajú z väčšieho počtu tyčových kollkov na vnútomom obvode sú poskytnuté v konštantných rozstupoch V, dalej externe ozubené koleso, v ktorom je vytvorený aspoň jeden otvor pre krukový hriadeí a väčší počet priechodných otvorov, a ktoré má na vonkajšom obvode exteme zuby v zábere s intemými zubmi, pričom tieto externé zuby majú trochoidný proñl zubov, a ktorých počet je menší ako počet intemých zubov o jeden. dalej krukový hriadel, ktorý je vložený do otvoru pre krukový hriadel a otáča sa tak, že sposobuje excentrickú osciláciu exteme ozubeného kolesa. a nakoniec podpomé teleso,ktoré otočne podporuje krukový hriadel a má väčší počet opomých častí, jednotlivo a voľne vsunutých do priechodných otvorov. Pomer. ktorý sa získa delením priemeru D každého z kollkov, ktoré tvoria interné zuby s konštantnými rozstupmi V intemých zubov sa vyrobl ako menší do tej miery, že zubné vrcholy externých zubov sa nachádzajú radlálne zvonka vnútorného obvodu interne ozubeného kolesa, a časti externých zubov,ktoré presahujú prinajmenšom vnútorný obvod inteme ozubeného kolesa sa odrežú, takže sa zabráni vzájomnej interferencii externých zubov a vnútorného obvodu interne ozubeného kolesa.0015 V ďalšom príklade, ktorý netvorl súčasť tohto vynálezu, ale pre jeho porozumenie je užitočný,pomer, ktorý sa získa delením priemeru D každého z kollkov, ktoré tvoria intemé zuby s konštantnými rozstupmi V intemých zubov sa vyrobí ako menší do tej miery, že zubné vrcholy extemých zubov sú radlálne zvonka vnútorného obvodu inteme ozubeného kolesa a vnútomý obvod interne ozubeného kolesa medzi susednými intemými zubmi sa odrežú do hibky rovnajúcej sa alebo väčšej ako hodnota extemých zubov presahujúcich vnútorný obvod, takže sa zabráni vzájomnej interferencii externých zubov a vnútomého obvodu interne ozubeného kolesa.0013 Prevodové zariadenie s planétovými kolesami s excentrickou osciláciou podľa tohto vynálezu zahmuje inteme ozubené koleso, v ktorom sú umiestnené interné zuby s väčším počtom tyčových kollkov na vnútomom obvode, dalej exteme ozubené koleso. v ktorom je vytvorený aspoň jeden otvor pre krukový hriadel a väčší počet priechodných otvorov, a ktoré má na vonkajšom obvode väčší počet extemých zubov v zábere s intemými zubmi, pričom tieto externé zuby majú trochoidný proñl zubov,a počet extemých zubov je menší ako počet interných zubov o jeden, dalej krukový hriadel, ktorý je vložený do otvoru pre krukový hriadeí a otáča sa tak, že spôsobuje excentrickú osciláciu exteme ozubeného kolesa, a nakoniec podpomé teleso, ktoré otočné podporuje krukový hriadeí a má väčší počet opomých častí, jednotlivo a voľne vsunutých do priechodných otvorov. Priesečnlk C, kde sa pretínajú akčné línie S reakčnej sily K komponentov hnacej sily, ktoré zodpovedajúce posobia od externých zubov na inteme zuby, je umiestnený medzi kolíkový kruh P, prechádzajúci stredml všetkých kollkov vytvárajúcich interné zuby, a vonkajšími koncamí prechádzajúcim kruhom G prechádzajúcim radlálne vonkajšími koncamí všetkých priechodných otvorov.0017 V ďalšom príklade, ktorý netvorl súčasť tohto vynálezu, ale pre jeho porozumenie je užitočný,prevodové zariadenie s planétovými kolesami s excentrickou osciláciou zahrnuje inteme ozubené koleso, v ktorom interné zuby. ktoré pozostávajú z väčšieho počtu tyčových kollkov na vnútomomobvode, dalej externe ozubené koleso, v ktorom je vytvorený aspoň jeden otvor pre kíukový hriadeí avàčší počet priechodných otvorov, a ktoré má na vonkajšom obvode externé zuby v zábere s internými zubmi, pričom tieto externé zuby majú trochoidný proñl zubov a ich počet je menší ako počet interných zubov o jeden. ďalej krukový hriadeí, ktorý je vložený do otvoru pre krukový hriadel a otáča sa tak, že spôsobuje excentrickú osciíáciu externe ozubeného kolesa, a nakoniec podporné teleso,ktoré otočne podporuje krukový hriadeí a má väčší počet operných častí, jednotlivo a voľne vsunutých do priechodných otvorov. V prípade, že hodnota exoentricity exteme ozubeného kolesa voči inteme ozubenému kolesu je H a polomer každého z kolíkov vytvárajúcich inteme zuby je R, hodnota exoentricity H sa pohybuje v rozmedzí od 0,5 do 1.0 násobku polomeru R, a externé zuby sú odrezané z vrcholov zubov o vopred určenú hodnotu, takže sa zabráni vzájomnej interferencii externých zubov a interných zubov inteme ozubeného kolesa.0018 Podľa ďalšieho príkladu, ktorý netvorí súčasť tohto vynálezu, ale pre jeho porozumenie je užitočný, v rovnakom prevodovom zariadení s planetovými kolesami s excentrickou osciláciou, ked hodnota exoentricity exteme ozubeného kolesa voči interne ozubenému kolesu je H a polomer každého z kolíkov vytvárajúcich interné zuby je R, hodnota exoentricity H sa pohybuje v rozmedzí od 0,5 do 1,0 násobku polomeru R, a vnútomý obvod inteme ozubeného kolesa medzi susednými internými zubmi je odrezaný o vopred stanovenú hĺbku, takže sa zabráni vzájomnej interferencii externých zubov a interných zubov interne ozubeného kolesa.0019 Podľa príkladu, ktorý nie je súčasťou tohto vynálezu, ale pre jeho porozumenie je užitočný, sa pomer získaný delením priemeru D každého z kolíkov vytvárajúcich interné zuby konštantnými rozstupmi V interných zubov, vyrobí ako menší do tej miery, že zubné vrcholy externých zubov sú radiálne zvonka vnútorného obvodu inteme ozubeného kolesa. V súlade s tým sa priemer D každého interného zuba (kolika) zmenšuje v porovnaní s doterajším stavom techniky, a tak päty zubov extemých zubov externe ozubeného kolesa sa presunú radiálne smerom von. V dosledku toho je hrúbka (minimálna hrúbka) každej premosťovacej časti umiestnenej radiálne zvonka priechodných otvorov väčšia, v porovnaní s doterajším stavom techniky, čím sa tuhosť v chybe zvyšuje. Z tohto dôvodu. ked sa reakčná sila komponentov hnacej sily použije v približne radíálnom smere, elastická deformácie v premosťovacích častiach av extemých zuboch sa potíačí, čím sa životnosť zubných povrchov extemých zubov predlžuje. Okrem toho sa zvýši prirodzená frekvencia vibrácií, čím sa môžu zlepšiť vibračné charakteristiky a ovládateínosť.0020 Pri tejto vyššie uvedenej konñgurácii externé zuby zasahujú do vnútorného obvodu exteme ozubeného kolesa. Avšak podľa pnrého aspektu tohto vynálezu sa odrežú aspoň tie časti extemých zubov, ktoré presahujú vnútorný obvod interne ozubeného kolesa a podľa druhého aspektu tohto v nálezu sa odreže vnútomý obvod interne ozubeného kolesa medzi susednými intemýml zubmi do h bky rovnajúcej sa alebo väčšej ako hodnota externých zubov presahujúce vnútomý obvod, čím sa zabráni vzájomnej interferencii externých zubov a vnútomého obvodu inteme ozubeného kolesa. 0021 Podla ďalšieho príkladu, ktorý netvorí súčasť tohto vynálezu, ale pre jeho porozumenie je užitočný, vzhľadom na to, že intlexný bod, slúžiaci na maximálny prenos krútiaceho momentu,zostáva, može sa pokles prenosu krútiaceho momentu potlačiť. Okrem toho, vzhladom na to, že zostane len málo častí, kde dojde k skĺznutiu externých zubov na intemých zuboch, hluk a tvorba tepla sa môže znížiť.Podľa štvrtého aspektu tohto vynálezu, Hertzov tlak v kontaktných bodoch intemých zubov a extemých zubov môže mať nízku hodnotu, čím sa životnosť zubných povrchov extemých zubov može ešte viac predĺžiť.Podla piateho aspektu tohto vynálezu sa môže zabrániť výskytu špicatých častí na povrchu zubov a výstupný krútiaci moment sa može zvýšiť.0022 Podla tohto vynálezu je priesečník C, kde sa pretínajú akčné Ilnie S reakčnej sily K komponentov hnacej sily zodpovedajúce pôsobiacich od externých zubov na inteme zuby, umiestnený radiálne zvonka vonkajšími koncami prechádzajúceho kruhu G prechádzajúceho radiálne vonkajšími koncami všetkých priechodných otvorov. Preto ked je priesečník C umiestnený na radiálne priamke prechádzajúcej stredmi priechodových otvorov, akékoľvek akčné línie S reakčnej sily K sa nakíáňajú v tangenciálnom smere vzhladom k priechodným otvorom v porovnaní s doterajším stavom techniky apribíižujú sa k smeru rozšírenia premosťovacích častí. Výsledkom je, že elastické deformácie tenkých premosťovacích častí s nízkou tuhostou a extemých zubov v okolí premosťovacích časti sa potláča a životnost povrchu zubov externých zubov sa predlžuje.0023 Ako sa uvádza vyššie. ak príesečník C je umiestnený radiálne zvonka vonkajšími koncami prechádzajúceho kruhu G, tangenciálnym komponentom reakčnej sily Kje umožnené, aby boli absorbované premosťovacími časťami, ktoré majú vysokú tangencíálnu tuhosť, a nie dutými časťami priechodných otvorov, takže deformáciu priechodných otvorov je možné potlačiť. Avšak v prípade, že priesečník C je umiestnený radiálne zvonku kolíkového kruhu P, prechádzajúceho stredmi všetkýchkolikov, ktoré tvoria inteme zuby, môžu sa na povrchoch zubov extemých zubov vyskytnúť špicaté časti. Preto musi byť priesečnlk C umiestnený medzi vonkajšími koncami prechádzajúcim kollkom G a kollkovým kruhom P.0024 Ak je priesečnlk C umiestnený medzi kollkovým kruhom P a kruhom päty zuba M, časť reakčnej sily Ksa šíri v približne tangenciálnom smere vzhľadom na exteme ozubené koleso. Výsledkom toho može byť chyb adeformácia extemých zubov v dosledku reakčnej sily K. Podľa siedmeho aspektu tohto vynálezu však v pripade. že priesečnlk C je umiestnený medzi kruhom päty zuba M a vonkajšími koncami prechádzajúcim kruhom G, môže sa vyššie uvedenému problému zabrániť.0025 Podľa ďalšieho prlkladu, ktorý netvorl súčasť tohto vynálezu, ale pre jeho porozumenie je užitočný, pretoze hodnota excentricity je 0,5 násobkom alebo viac polomeru R, radiálna vzdialenosť L od stredu 0 inteme ozubeného kolesa po priesečnlk C, ktorý sa získa vynásobenlm hodnoty excentricity H počtom Z interných zubov. može byt posunutá viac v porovnani sdoterajšim stavom techniky, to znamená, že priesečnlk C sa môže posunúť viac radiálne smerom von. V súlade s tým sa akčné llnie S komponentov hnacej sily K prudko naklonia v tangenciálnom smere vzhľadom na externe ozubené koleso, člm sa zvýšia tangenciálne komponenty komponentov hnacej sily K. Preto ked sa počet zubov inteme ozubeného kolesa a externe ozubeného kolesa, ktoré sú vzábere,nemenl, výstupný krútiaci moment sa zvyšuje.0026 Ako je uvedené vyššie, ak hodnota excentricity H nie je menšia ako 0.5 násobok polomeru R,zubné vrcholy extemých zubov vzájomne interferujú s vnútomým obvodom interne ozubeného kolesa. Vzhľadom k tomu, že extemé zuby sú z vrcholov zubov odrezané o vopred určenú hodnotu. zabráni sa tak vzájomnej interferencii interných zubov a vnútomého obvodu interne ozubeného kolesa. Súčasne podľa desiateho aspektu tohto vynálezu, pretože vnútomý obvod interne ozubeného kolesa medzi susednými vnútornými zubmi sa odreže o vopred stanovenú hĺbku, zabráni sa tak vzájomnej interferencii externých zubov a vnútorného obvodu inteme ozubeného kolesa. Navyše, ak hodnota excentricity H prekročl 1,0 násobok polomeru R, v akýchkoľvek vyššie poplsaných prípadoch, kedže sa objavi pozicia otáčania, kde dochádza k vzájomnej interferencii externých zubov a interných zubov za excentrickej oscilácie a otáčania exteme ozubeného kolesa. hodnota excentricity H by mala byť rovná alebo menšia ako 1,0 násobok polomeru R.Krátky opis obrázkov 0027Obr. 1 Obr. 1 je bočný pohlad V reze znázorňujúci prvé uskutočnenie vynálezu.Obr. 2 Obr. 2 je pohľad v priečnom reze, vedenom pozdĺž llnie l-I na obr. 1.Obr. 3 Obr. 3 je vysvetľujúci pohľad znázorňujúci reakčnú silu K pôsobiacu na externé zuby a akčné llnie S.Obr. 4 Obr. 4 je rozšlrený pohľad na časť U na obr. 3.Obr. 5 Obr. 5 je graf, znázorňujúci vzťah medzi priemerom D intemých zubov (kolľkoiv) a pomerom Hertzovho tlaku.Obr. 6 Obr. 6 je graf, znázorňujúci vzťah medzi hodnotou L/R a pomerom záťaže.Obr. 7 Obr. 7 je pohľad v priečnom reze znázorňujúci druhé uskutočnenie tohto vynálezu, ktoré zodpovedá obr. 1.Obr. 8 Obr. 8 je pohľad v priečnom reze znázorňujúci druhé uskutočnenie tohto vynálezu, ktoré zodpovedá obr. 2.Obr. 9 Obr. 9 je bočný pohľad v reze znázorňujúci tretie uskutočnenie tohto vynálezu.Obr. 10 Obr. 10 je pohľad v priečnom reze, vedenom pozdĺž llnie II-Il na obr. 9.Obr. 11 Obr. 11 je pohľad v priečnom reze znázorňujúci stav, ked sú interná zuby a externé zuby vo vzájomnom zábere, čo zodpovedá obr. 10.Obr. 12 Obr. 12 je vysvetľujúci pohľad znázorňujúci stav, ked akčné llnie S komponentov hnacej silyObr. 13 Obr. 13 je graf, znázorňujúci vzťah medzi pomerom záťaže a hodnotou L/Q.Obr. 14 Obr. 14 je bočný pohľad v reze znázorňujúci štvrté uskutočnenie tohto vynálezu.Obr. 15 Obr. 15 je pohľad v priečnom reze, vedenom pozdĺž llnie lll-lll na obr. 14.Obr. 16 Obr. 16 je pohľad v priečnom reze znázorňujúci stav, ked sú interné zuby a extemé zuby vo vzájomnom zábere, čo zodpovedá obr. 15.Obr. 17 Obr. 17 je vysvetľujúci pohľad znázorňujúci komponenty hnacej sily K pôsobiace na inteme zuby a akčné llnie S.Obr. 18 Obr. 19 je graf, znázorňujúci vzťah medzi hodnotou UQ a pomerom záťaže.

MPK / Značky

MPK: F16H 1/32

Značky: osciláciou, převodové, kolesami, excentrickou, zariadenie, planétovými

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/40-e14703-prevodove-zariadenie-s-planetovymi-kolesami-s-excentrickou-oscilaciou.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Prevodové zariadenie s planétovými kolesami s excentrickou osciláciou</a>

Podobne patenty