Prevodové zariadenie s planétovými kolesami s excentrickou osciláciou

Číslo patentu: E 14877

Dátum: 28.01.2005

Autor: Fujimoto Kenichi

Je ešte 22 strany.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

D 001 Tento vynález sa týka prevodového zariadenia splanétovými kolesami s excentrickou osciláciou, ktoré spôsobuje excentrickú osciláciu externe ozubeného kolesa, ktoré je v zábere sinterne ozubeným kolesom pomocou kľukového hriadeľa podľa predvýznakovej časti nároku 1.0002 Takéto prevodové zariadenie s planétovými kolesami s excentrickou osciláciou je už známe z patentu JP 7 299 791 A.0003 Známe prevodové zariadenie splanétovými kolesami s excentrickou osciláciou obsahuje interne ozubené koleso, V ktorom Vnútorné zuby pozostávajúce z väčšieho počtu tyčových kolikov na vnútornom obvode majú konštantné rozstupy, ďalej externe ozubené koleso, V ktorom sa nachádza väčší počet otvorov pre kľukový hriadeľ a priechodných otvorov, a ktoré má extemé zuby V zábere s internými zubmi na vonkajšom obvode, pričom tieto extemé zuby majú trochoidný profil zubov a ich počet je menší ako počet interných zubov o jeden, dalej kľukový hriadeľ, ktorý je vložený do každého otvoru pre klukový hriadeľ, a otáća sa za účelom spôsobenia excentrickej oscilácie externe ozubeného kolesa, a nakoniec podporné teleso. ktoré otočne podporuje kľukový hriadeľ a má väčší počet oporných časti, jednotlivo a volne Vsunutých do priechodných otvorov.0004 V známom prevodovom zariadeni splanétovými kolesami s excentrickou osciláciou, ako je znázornená na obr. 22, komponenty hnacej sily V smere kolmom na povrchy zubov zodpovedajúco pôsobia od externých zubov 02 externe ozubeného kolesa 01 na interné zuby (kollky) 04 interne ozubeného kolesa 03 v kontaktných bodoch, kde externe ozubené koleso a vnútorne ozubené koleso sú vo vzájomnom kontakte. Potom, ako reakcia, reakčná sila K komponentov hnacej sily,zodpovedajúco pôsobí od vnútorných zubov (kolikov) 04 na externé zuby 02.0005 Okrem toho, ako je znázornené na obr. 23, akčné línie S reakčnej sily K komponentov hnacej sily, ktoré zodpovedajúco pôsobia od externých zubov 101 na interné zuby (kollky) 102, sa pretínajú V jednom priesečníku C. Tento priesečník C je umiestnený medzi vonkajšími koncami prechádzajúcim kruhom G prechádzajúcim radiálne vonkajšími koncami všetkých priechodných otvorov 103 a vnútornými koncami prechádzajúcim kruhom N prechádzajúcim radiálne vnútornými koncami priechodných otvorov.0006 V takomto prevodovom zariadeni s planétovými kolesami je potrebné zvýšit Výstupný krútiaci moment bez toho, aby vzniklo zariadenie velkých rozmerov, a to najmä bez toho, aby externe ozubené koleso malo Veľký priemer, a bez zvýšenia komponentov hnacej sily (prítlaku),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 konštantná, aby sa zariadenie nestalo príliš velké. Z tohto dôvodu, aby sa zvýšil Výstupný krútiaci moment, sa berie do úvahy zvýšenie tangenciálneho komponentu komponentov hnacej sily. V takomto prípade sa môže zvýšenie tangenciálneho komponentu komponentov hnacej sily dosiahnuť posunutlm priesečnika na miesto,kde sa akčné línie komponentov hnacej sily pretínajú radiálne smerom von, a naklonením akčných línii tangenciálnym smerom vzhladom na externe ozubené koleso.0008 Vo Vyššie opísanom prevodovom zariadení splanétovými kolesami, Však hrúbka každej premosťovacej časti 06 umiestnene radiálne mimo priechodného otvoru 05 V externe ozubenom kolese 01 (radiálna Vzdialenosť od radiálneho vonkajšieho konca každého priechodného otvoru 05 po pätu zuba 07 každého z externých zubov 02 sa stáva minimálnou hrúbkou) je o niečo menšia, ako je hrúbka druhej časti, a tak je tuhosť V ohybe nizka. V súlade s tým je reakčná sila K, oplsaná Vyššie,aplikovaná na premosťovaciu časť 06 V približne radiálnom smere, premosťovacie časti 06 a externé zuby 02 V blízkosti premosťovacích častí 06 sú elasticky deformované, pričom externé zuby 02 a interné zuby (kollky) 04 sú nerovnomeme V zábere, čo spôsobuje krátku životnost zubných plôch externých zubov 02.0009 Okrem toho, ako je opisané Vyššie, ak tuhosť V ohybe premostoVaclch časti 06 je nizka, pri vzniku zaťaženia krútiaceho momentu V prípade, keď prevodové zariadenie s planétovými kolesami je použité u robota, obrábacieho stroja alebo podobne, prirodzená frekvencia vibrácií je nízka, čím sú vibračné charakteristiky degradované. Okrem toho sa tiež znižuje ovládatelnosť.0010 V takomto známom prevodovom zariadení s planétovými kolesami s excentrickou osciláciou,ako je opisané Vyššie, Vzhladom na to, že priesečník C je umiestnený medzi vonkajšími koncami prechádzajúcim kruhom G a vnútornými koncami prechádzajúcim kruhom N, s excentrickou osciláciou a rotáciou externe ozubeného kolesa 104, priesečník C je umiestnený V blízkosti stredu priechodného otvoru 103. Potom sa akčné linie S reakčnej sily K rozširujú V približne normálnom smere vzhladom na priechodný otvor 103. Tu sú premosťovacie časti 105, ktoré sú umiestnené radiálne mimopriechodného otvoru 103 v externe ozubenom kolese 104, tenšíe ako ostatné časti, a preto je tuhosť nízka. Potom sa časť reakčnej sily K aplikuje na premostovaciu čast 105, ktorá má nízku tuhost v približne normálnom smere priechodného otvoru 103, ktorý je v smere približne kolmom na predlžovací smer premostovacích častí 105, ako je opísané vyššie. Preto sú premosťovacie časti 105 a externé zuby 101 v blízkosti premosťovacích častí 105 elasticky deformované a externé zuby 101 a intemé zuby (kolíky) 102 sú nerovnomerne v zábere, čo spôsobuje krátku životnost zubných plôch externých zubov 101.0011 Hodnota excentricity externe ozubeného kolesa voči interne ozubenému kolesu, ktorá sa získa delením pozície vyššie opísaného priesečníka (radiálna vzdialenosť od stredu interne ozubeného kolesa) počtom interných zubov (kolíkov), musí byť menšia ako 0,5 krát polomer každého z interných zubov (kolíkov), aby sa zabránilo zasahovaniu vrcholov zubov externých 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 priesečníka radiálne smerom von je obmedzený a výstupný krútiaci moment sa nemôže dostatočne zvýšiť.0012 Predmetom vynálezu je poskytnúť prevodové zariadenie s planétovými kolesami s excentrickou osciláciou, ktoré môže potlačiť elastickú deformáciu premosťovacích časti a externých zubov externe ozubeného kolesa tak, aby sa predĺžila životnost zubných plôch externých zubov,zlepšila sa charakteristika vibrácií a zvýšil sa Výstupný krútiaci moment, zatiaľčo sa predchádza tomu,aby sa zariadenie nestalo príliš veľké.Prostriedky na vyriešenie problému0013 Vyššie uvedené a ďalšie predmety tohto vynálezu sa dosiahnu pomocou prevodového zariadenia s planétovými kolesami s excentrickou osciláciou podla nároku 1. Výhodné uskutočnenia sú nárokované v závislých nárokoch.0014 Podľa príkladu, ktorý netvorl časť tohto vynálezu, ale pre jeho porozumenie je užitočný,prevodové zariadenie splanétovými kolesami s excentrickou osciláciou zahrnuje interne ozubené koleso, v ktorom interné zuby, ktoré pozostávajú z väčšieho počtu tyčových kolíkov na vnútornom obvode sú poskytnuté v konštantných rozstupoch V, dalej externe ozubené koleso, v ktorom je vytvorený aspoň jeden otvor pre klukový hriadel a väčší počet priechodných otvorov, a ktoré má na vonkajšom obvode exteme zuby v zábere s intemými zubmi, pričom tieto externé zuby majú trochoidný profil zubov, a ktorých počet je menší ako počet interných zubov o jeden, ďalej klukový hriadel, ktorý je vložený do otvoru pre klukový hriadel a otáča sa tak, že spôsobuje excentrickú osciláciu externe ozubeného kolesa, a nakoniec podporné teleso, ktoré otočne podporuje klukový hriadel a má väčší počet oporných častí, jednotlivo a voľne vsunutých do priechodných otvorov. Pomer, ktorý sa získa delením priemeru D každého z kolíkov, ktoré tvoria interné zuby, s konštantnými rozstupmi V interných zubov sa vyrobí ako menší do tej miery, že zubné vrcholy externých zubov sa nachádzajú radiálne zvonka vnútorného obvodu interne ozubeného kolesa, a časti externých zubov,ktoré presahujú prinajmenšom vnútorný obvod interne ozubeného kolesa sa odrežú, takže sa zabráni vzájomnej interferencii externých zubov a vnútorného obvodu interne ozubeného kolesa.0015 Podľa prekladaného vynálezu sa pomer, ktorý sa získa delením priemeru D každého z kolíkov,ktoré tvoria interné zuby, s konštantnými rozstupmi V interných zubov, vyrobí ako menší do tej miery,že zubné vrcholy externých zubov sú radiálne zvonka vnútorného obvodu interne ozubeného kolesa a vnútorný obvod interne ozubeného kolesa medzi susednými intemými zubmi sa odreže do hĺbky rovnajúcej sa alebo väčšej ako hodnota externých zubov presahujúcich vnútorný obvod, takže sa zabráni vzájomnej interferencii externých zubov a vnútorného obvodu interne ozubeného kolesa. 0016 V ďalšom príklade, ktorý netvorl súčasť tohto vynálezu, ale pre jeho porozumenie je užitočný,prevodové zariadenie splanétovými kolesami s excentrickou osciláciou zahrnuje interne ozubené koleso, v ktorom sú umiestnené interné zuby s väčším počtom tyčových kolíkov na vnútornom obvode,ďalej exteme ozubené koleso, v ktorom je vytvorený aspoň jeden otvor pre klukový hriadel a väčší počet priechodných otvorov, a ktoré má na vonkajšom obvode väčší počet externých zubov v zábere s intemými zubmi, pričom tieto externé zuby majú trochoidný profil zubov, dalej klukový hriadel, ktorý je vložený do otvoru pre klukový hriadel a otáča sa tak, že spôsobuje excentrickú osciláciu externe ozubeného kolesa, a nakoniec podporné teleso, ktoré otočne podporuje klukový hriadel a má väčší počet oporných častí, jednotlivo a volne vsunutých do priechodných otvorov. Priesečník C, kde sa pretínajú akčné línie S reakčnej sily K komponentov hnacej sily, ktoré zodpovedajúce pôsobia od externých zubov na interné zuby, je umiestnený medzi kolíkový kruh P, prechádzajúci stredmi všetkých kolíkov vytvárajúcich interné zuby, a vonkajšími koncami prechádzajúcim kruhom G prechádzajúcim radiálne vonkajšími koncami všetkých priechodných otvorov.0017 V ďalšom príklade, ktorý netvorí súčasť tohto vynálezu, ale pre jeho porozumenie je užitočný,prevodové zariadenie s planétovými kolesami s excentrickou osciláciou zahrnuje interne ozubené koleso, v ktorom interné zuby, ktoré pozostávajú z väčšieho počtu tyčových kolíkov na vnútomom obvode, dalej externe ozubené koleso, v ktorom je vytvorený aspoň jeden otvor pre kľukový hriadeľ aväčši počet priechodných otvorov, a ktoré má na vonkajšom obvode externé zuby v zábere s internýmí zubmi, pričom tieto externé zuby majú trochoidný profil zubov a ich počet je menší ako počet interných zubov ojeden, dalej kľukový hriadeľ, ktorý je vložený do otvoru pre kľukový hriadeľ a otáča sa tak, že spôsobuje excentrickú osciláciu externe ozubeného kolesa, a nakoniec podporné teleso,ktoré otočne podporuje kľukový hriadeľ a má väčší počet oporných časti, jednotlivo a volne vsunutých do priechodných otvorov. V pripade, že hodnota excentricity externe ozubeného kolesa voči interne ozubenému kolesu je H a polomer každého z kolíkov vytvárajúcich interné zuby je R, hodnota excentricity 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 interne ozubeného kolesa.0018 Podľa ďalšieho prikladu, ktorý netvorí súčasť tohto vynálezu, ale pre jeho porozumenie je užitočný, v rovnakom prevodovom zariadení s planétovými kolesami s excentrickou osciláciou, keď hodnota excentricity externe ozubeného kolesa voči interne ozubenému kolesu je H a polomer každého z kolíkov vytvárajúcich interné zuby je R, hodnota excentricity H sa pohybuje v rozmedzí od 0,5 do 1,0 násobku polomeru R, a vnútorný obvod interne ozubeného kolesa medzi susednými internýmí zubmi je odrezaný o vopred stanovenú hĺbku, takže sa zabráni vzájomnej interferencii externých zubov a interných zubov interne ozubeného kolesa.0019 Podla predkladaného vynálezu a pNého prikladu, 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 externých zubov externe ozubeného kolesa sa presunú radiálne smerom von. V dôsledku toho je hrúbka (minimálna hrúbka) každej premosťovacej časti umiestnenej radiálne zvonka priechodných otvorov väčšia, v porovnaní s doterajším stavom techniky, čim sa tuhosť v ohybe zvyšuje. Z tohto dôvodu, ked sa reakčná sila komponentov hnacej sily použije v približne radiálnom smere, elastické deformácia v premosťovacích častiach av externých zuboch sa potlačí, čím sa životnost zubných povrchov externých zubov predlžuje. Okrem toho sa zvýši prirodzená frekvencia vibrácií, čim sa môžu zlepšiť vibračné charakteristiky a ovládatelnosť.0020 Pri tejto vyššie uvedenej kontigurácii externé zuby zasahujú do vnútorného obvodu externe ozubeného kolesa. Avšak podľa prvého prikladu sa odrežú aspoň tie časti externých zubov, ktoré presahujú vnútorný obvod interne ozubeného kolesa a podľa tohto vynálezu sa odreže vnútorný obvod interne ozubeného kolesa medzi susednými internýmí zubmi do hĺbky rovnajúcej sa alebo väčšej ako hodnota externých zubov presahujúcich vnútorný obvod, čim sa zabráni vzájomnej interferencii externých zubov a vnútorného obvodu interne ozubeného kolesa.0021 Podľa príkladu, ktorý netvorí súčasť tohto vynálezu, ale pre jeho porozumenie je užitočný,vzhľadom na to, že inflexný bod, slúžiaci na maximálny prenos krútiaceho momentu, zostáva, môže sa pokles prenosu krútiaceho momentu potlačiť. Okrem toho, vzhľadom na to, že zostane len málo častí, kde dôjde k skĺznutiu externých zubov na interných zuboch, hluk a tvorba tepla sa môže znížiť. Podľa nároku 2 tohto vynálezu, Hertzov tlak v kontaktných bodoch interných zubov a externých zubov môže mať nízku hodnotu, čím sa životnost zubných povrchov externých zubov môže ešte viac pred žiť.Podľa nároku 3 tohto vynálezu sa môže zabrániť výskytu špicatých častí na povrchu zubov a výstupný krútiaci moment sa môže zvýšiť.0022 Podľa príkladu, ktorý netvorí súčasť tohto vynálezu, ale pre jeho porozumenie je užitočný, je priesečník C, kde sa pretinajú akčné línie S reakčnej sily K komponentov hnacej sily zodpovedajúca pôsobiacich od externých zubov na interné zuby, umiestnený radiálne zvonka vonkajšími koncami prechádzajúceho kruhu G prechádzajúceho radiálne vonkajšími koncami všetkých priechodných otvorov. Preto keď je priesečník C umiestnený na radiálnej priamke prechádzajúcej stredmi priechodových otvorov, akékoľvek akčné linie S reakčnej sily K sa nakláňajú v tangenciálnom smere vzhľadom k priechodným otvorom v porovnaní s doterajším stavom techniky a približujú sa k smeru rozšírenia premosťovacích časti. Výsledkom je, že elastická deformácia tenkých premosťovacích časti s nízkou tuhostou a externých zubov v okoli premosťovacích časti sa potláča a životnosť povrchu zubov externých zubov sa predlžuje.0023 Ako sa uvádza vyššie, ak priesečník C je umiestnený radiálne zvonka vonkajšími koncami prechádzajúceho kruhu G, tangenciálnym komponentom reakčnej sily Kje umožnené, aby boliabsorbované premostovacími časťami, ktoré majú vysokú tangenciálnu tuhost, 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 všetkých kolíkov, ktoré tvoria interné zuby, môžu sa na povrchoch zubov externých zubov vyskytnúť špicaté časti. Preto musi byť priesečník C umiestnený medzi vonkajšími koncami prechádzajúcim kolíkom G a kolíkovým kruhom P.0024 Ak je priesečník C umiestnený medzi kolíkovým kruhom P a kruhom päty zuba M, časť reakčnej sily Ksa šíri v približne tangenciálnom smere vzhľadom na externe ozubené koleso. Výsledkom toho môže byť ohyb adeformácia externých zubov v dôsledku reakčnej sily K. Podľa siedmeho aspektu tohto vynálezu však v prípade, že priesečník C je umiestnený medzi kruhom päty zuba M a vonkajšími koncami prechádzajúcim kruhom G, môže sa vyššie uvedenému problému zabrániť.Podľa ôsmeho aspektu predkladaného vynálezu, sa môže dosiahnut vysoký redukčný pomer v porovnaní s prípadmi, kedy rozdiel v počte zubov je dva a viac, a môžu byt znížené aj prevádzkové náklady.0025 Podľa ďalšieho príkladu, ktorý netvorí súčasť tohto vynálezu, ale pre jeho porozumenie je užitočný, pretože hodnota excentricity je 0,5 násobkom alebo viac polomeru R, radiálna vzdialenosť L od stredu O interne ozubeného kolesa po priesečník C, ktorý sa získa vynásobenim hodnoty excentricity H počtom Z interných zubov, môže byť posunutá viac v porovnaní s doterajším stavom techniky, to znamená, že priesečník C sa môže posunúť viac radiálne smerom von. V súlade s tým sa akčné línie S komponentov hnacej sily K prudko naklonia v tangenciálnom smere vzhľadom na externe ozubené koleso, čím sa zvýšia tangenciálne komponenty komponentov hnacej sily K. Preto ked sa počet zubov interne ozubeného kolesa a externe ozubeného kolesa, ktoré sú vzábere,nemení, 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 externých zubov vzájomne interferujú s vnútorným obvodom interne ozubeného kolesa. Vzhľadom k tomu, že externé zuby sú z vrcholov zubov odrezané o vopred určenú hodnotu, zabráni sa tak vzájomnej interferencii interných zubov a vnútorného obvodu interne ozubeného kolesa. Súčasne podľa desiateho aspektu tohto vynálezu, pretože vnútorný obvod interne ozubeného kolesa medzi susednými vnútornými zubmi sa odreže o vopred stanovenú hlbku, zabráni sa tak vzájomnej interferencii externých zubov a vnútorného obvodu interne ozubeného kolesa. Navyše, ak hodnota excentricity H prekročí 1,0 násobok polomeru R, v akýchkoľvek vyššie popísaných prípadoch, keďže sa objaví pozícia otáčania, kde dochádza k vzájomnej interferencii externých zubov a interných zubov za excentrickej oscilácie a otáčania externe 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 pohľad v reze znázorňujúci prvý príklad, ktorý netvorí súčasť tohto vynálezu,ale pre jeho porozumenie je užítočný.Obr. 2 Obr. 2 je pohľad v priečnom reze, vedenom pozdĺž línie l-l na obr. 1.ObLSS Obr. 3 je vysvetľujúci pohľad znázorňujúci reakčnú silu K pôsobiacu na externé zuby a akčné nie .Obr. 4 Obr. 4 je rozšírený pohľad na časť U na obr. 3.Obr. 5 Obr. 5 je graf, znázorňujúci vzťah medzi priemerom D interných zubov (kolíkov) a pomerom Hertzovho tlaku.Obr. 6 Obr. 6 je graf, znázorňujúci vzťah medzi hodnotou L/R a pomerom záťaže.O)br.17 Obr. 7 je pohľad v priečnom reze znázorňujúci uskutočnenie tohto vynálezu, ktoré zodpovedá o r. .O 3 brž 8 Obr. 8 je pohľad v priečnom reze znázorňujúci uskutočnenie tohto vynálezu, ktoré zodpovedá o r. .Obr. 9 Obr. 9 je bočný pohľad v reze znázorňujúci druhý príklad, ktorý netvorí súčasť tohto vynálezu,ale pre jeho porozumenie je užitočný.Obr. 10 Obr. 10 je pohľad v priečnom reze, vedenom pozdĺž línie II-Il na obr. 9.Obr. 11 Obr. 11 je pohľad v priečnom reze znázorňujúci stav, keď sú interné zuby a externé zuby vo vzájomnom zábere, čo zodpovedá obr. 10.Obr. 12 Obr. 12 je vysvetľujúci pohľad znázorňujúci stav, keď akčné línie S komponentov hnacej sily

MPK / Značky

MPK: F16H 1/32

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

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/41-e14877-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