CZ2008258A3 - Diferenciální prevodové zarízení s vyrovnávacím ústrojím - Google Patents

Abstract

Je rešeno nejméne ze trí prevodových stupnu (8), z nichž jeden nebo dva jsou planetovými stupni (10). Hnacím clenem planetového soukolí (12) je centrální kolo (13). U planetového soukolí (12) s jednoduchými satelity (14, 15, 16) je druhým hnacím clenem prídavného pohonu (4) nosic satelitu (20) nebo korunové kolo (23), u planetového soukolí s dvojitými satelity (17, 18, 19) je to nosic satelitu (20) nebo korunové kolo (23), prípadne nosic satelitu (20) nebo druhé centrální kolo (34). Každý následující prevodový stupen (8), v jedné nebo dvou prevodových vetvích (38, 39), je tvoren záberem celních ozubených kol s náhonovým kolem (29) upevneným na hrídeli (24) korunového kola (23) nebo nosice satelitu (20). Pred jedním z hnacích clenu planetového soukolí (12) muže být pripojen celní predrazený stupen (9). Vyrovnávací ústrojí (11) je vytvoreno predevším z volného uložení centrálního kola (13), bez ložisek, mezi tremi satelity (14, 15, 16) nebo (17, 18, 19), upevneného na hnacím hrídeli (3), který je spojen pomocí spojkového ozubení (7) se vstupním hrídelem (2). Hnací motory (M.sub.2.n., M.sub.3.n.) mají plynule menitelné otácky a príkon, na hnaném výstupním hrídeli (6) se dosáhne plynulé zmeny otácek a výkonu pri promenném prevodovém pomeru. Tím je docíleno rovnomerného vetvení výkonu na jednotlivé satelity (14, 15, 16), (17, 18, 19).

Description

Diferenciální převodové zařízení s vyrovnávacím ústrojím ’

Oblast techniky

Vynález se týká diferenciálního převodového zařízení s vyrovnávacím ústrojím s planetovým soukolím ve spojení s převodovými stupni v pomaloběžných výkonových pohonech strojních zařízení s možností instalování v provozech různých průmyslových odvětví.

Dosavadní stav techniky

Dosud se ve výkonových soustrojích průmyslových pohonů využívá planetových převodů převážně jen s konstantním, projektově stanoveným, převodovým poměrem.

Diferenciální převodovky s možností změny převodového poměru se projektují a provozují jen zřídka a to pouze pro jejich nevýkonové využití. Některé takovéto diferenciální převodovky jsou konstrukčně řešeny s planetovým převodem z čelních ozubených kol, ale bez připojení dalších převodových stupňů. Tato konstrukční řešení dosahují svým základním planetovým převodem nebo vazbou planetového převodu minimálních konstantních hodnot převodového poměru.

Pro přenos vyšších výkonů se diferenciálních převodovek užívá v průmyslových pohonech pouze sporadicky. Tato provedení se omezují jen na základní planetový převod, poskytující jen nízké hodnoty převodových poměrů, a tudíž nepoužívají připojení čelních převodových stupňů. Diferenciální převodovka a to s vyrovnávacím ústrojím a s rozvětvením do převodových větví nebyla zjištěna.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky odstraňuje diferenciální převodové zařízení s vyrovnávacím ústrojím.

Je uspořádáno nejméně ze tří převodových stupňů. Hlavní součástí je planetové soukolí, které je vytvořeno z jednoho, nejvíce ze dvou převodových planetových stupňů napojených na vstupní hřídel motoru a hnací hřídel. Jedním planetovým stupněm je tvořeno planetové soukolí s jednoduchými satelity a dvěma planetovými stupni je utvořeno planetové soukolí s dvojitými satelity a to v provedení epi - hypo nebo epi - epi.

Každý následující převodový stupeň v jedné nebo dvou převodových větvích je tvořen čelním převodem ozubených kol, která jsou upevněna na předlohách.

Základními členy planetového soukolí s jednoduchými satelity jsou centrální kolo, nosič satelitů a korunové kolo s vnitřním ozubením. S centrálním kolem a korunovým kolem zabírají tři vložené satelity o stejných průměrech z čelních ozubených kol.

• ··

Základními členy planetového soukolí s dvojitými satelity jsou centrální kolo, nosič satelitů a druhé centrální kolo. Tři satelity, opět v počtu tří, sestávají z čelních ozubených kol většího a menšího průměru, při provedení epi - hypo s druhým centrálním kolem ve tvaru korunového kola s vnitřním ozubením a při provedení epi - epi s druhým centrálním kolem s vnějším ozubením.

Před jedním z hnacích členů planetového soukolí nebo před jedním z hnacích členů přídavného pohonu lze uložit předřazený stupeň z čelních ozubených kol.

Všechna uvedená čelní ozubená kola jsou provedena s jednoduše šikmým ozubením.

Při současném pohonu hnacím motorem M2 a motorem M3 přídavného pohonu s plynule měnitelnými otáčkami a příkonem se dosáhne na hnaném výstupním hřídeli plynulé změny otáček a výkonu a velkého rozsahu plynule proměnného převodového poměru.

Vyrovnávací ústrojí sestává jednak z volného uložení centrálního kola, bez ložisek, s hnacím hřídelem mezi satelity, který je axiálně opřen o čelní plochu vstupního hřídele a dále z uložení hřídele nosiče satelitů, hřídele korunového kola, pastorku hřídele přídavného pohonu a z hřídelů předloh ve dvouřadých soudečkových naklápěcích ložiskách s axiální provozní vůlí.

Přehled obrázků na výkresech

Diferenciální převodové zařízení s vyrovnávacím ústrojím dle vynálezu pro velké přenášené výkony je znázorněno v půdorysném pohledu na diferenciální zařízení při odkrytém víku převodové skříně formou neomezujících příkladů provedení.

Na obr. 1, 3 až 7 jsou uvedena kinematická schémata sestav.

Hřídele ozubená kola s jednoduše šikmým ozubením a kluzná ložiska jsou znázorněna jen schématicky.

Obr. 1 až 3, 8, 9a, 9b zobrazují diferenciální převodové zařízení s planetovým soukolím s jednoduchými satelity, obr. 2a v projektovém řešení, obr. 2b v konstrukčním řešení.

Obr. 4, 5a a 5b představují diferenciální převodové zařízení s planetovým soukolím s dvojitými satelity v provedení epi - hypo a obr. 6 a 7 s dvojitými satelity v provedení epi - epi.

Obr. 8, 9a a 9b uvádí diferenciální převodové zařízení s rozvětvením do dvou převodových větví 38,39 v projektovém řešení.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je kinematicky zobrazeno výkonové diferenciální zařízení s vyrovnávacím ústrojím 11 s hlavní jeho součástí planetovým soukolím 12, které je řešeno s jedním planetovým stupněm 10 a to planetovým soukolím 12 s jednoduchými satelity 14, 15, 16. Celá sestávaje provedena jako čtyřstupňová.

Na vstupní hřídel 2 motoru je napojeno planetové soukolí 12 hnacím hřídelem 3, spojení bude popsáno dále, viz popis vyrovnávacího ústrojí. Toto planetové soukolí je sestaveno s jednoduchými satelity 14,15,16, které jsou ve stálém záběru ozubení s centrálním kolem 13 s vnějším ozubením a s korunovým kolem 23 s vnitřním ozubením. Na hřídeli 24 korunového kola 23 je upevněno náhonové kolo 29. Následující převodové stupně 8, realizované v jedné převodové větvi 38, jsou tvořeny čelními převody ozubených kol, která jsou upevněna na předlohách 30,31 a na výstupním hřídeli 6.

Planetové soukolí 12 je tvořeno základními členy, kterými jsou současně rotující centrální kolo 13, nosič satelitů 20 a korunové kolo 23. Hnacím členem planetového soukolí 12 je centrální kolo 13 s hnacím motorem Mj, Toto provedení je zásadní a je aplikováno u všech dále uvedených koncepcí na obrázcích. Druhým hnacím členem je nosič satelitů 20 se vstupním hřídelem 21 nosiče satelitů 20, který tvoří přídavný pohon 4 s motorem Mj, připojeným pomocí spojky 37.

Hnaným členem planetového soukolí 12 je korunové kolo 23 s hřídelem 24 korunového kola 23, na kterém je upevněno náhonové kolo 29. Přes čelní převodové stupně 8 předloh 30, 31, v jedné převodové větvi 38, je výkonový tok převeden na hnaný výstupní hřídel 6 s posledním hnaným kolem 42.

Všechna čelní ozubená kola planetového stupně 10 a převodových stupňů 8 jsou opatřena jednoduše šikmým ozubením při jejich trvalém záběru.

Oba hnací motory Mj, M3 mají plynule měnitelné otáčky a plynulou změnu příkonu, a tím je dosaženo na hnaném výstupním hřídeli 6 požadovaných plynule proměnných otáček a výkonu při současné plynule proměnné velikosti převodového poměru.

Významným přínosem pro diferenciální zařízení je vyrovnávací ústrojí 11, které je vytvořeno pomocí následujících členů jejího sestavení. Vstupní hřídel 2 je spojen s hnacím hřídelem 3 pomocí hřídelového spojení 7, na obr. 1 jen schématicky znázorněnému, na dalším obr. 2b je provedeno konstrukčně. Umožňuje centrálnímu kolu 13» upevněnému na hnacím hřídeli 3, volné uložení centrálního kola j_3, bez ložisek, kterého je dosaženo uložením mezi tři jednoduché satelity 14, 15,16. Tím dojde k rovnoměrnému rozdělení zatížení na jednotlivé satelity 14,15,16.

Φ Φ Φ * * * · φ φ φ • · φφ φ φ φ · φ φ · φ . · ·····***····· 4 · ·«···«·· ···· ··· ·· * ·« φφ

Další součástí vyrovnávacího ústrojí 11 je uložení hřídele 21 nosiče satelitů 20, hřídele 24 korunového kola 23 a hřídelů 32, 33 předloh 30, 31 a výstupního hřídele 6 a to ve valivém uložení s axiální pohyblivostí. To může být provedeno např. dvouřadovými soudečkovými naklápěcími ložisky, s provozní axiální vůlí, která nejsou na obr. 1 vykreslena.

Zvýšenou pohyblivostí volného uložení centrálního kola 13 a celé soustavy členů se dále docílí možnosti spolehlivého, jednoznačného určení sil v jednotlivých záběrech ozubených kol, což lze prokázat výpočtovou metodou podle teorie vazbové závislosti pro prostorové soustavy.

Koncepce diferenciálního zařízení na obr. 1 vede na koaxiální provedení hnacího vstupního hřídele 2 motoru M2, a vstupního hřídele 5 přídavného pohonu 4 s motorem M3.

Hnací motor M? a hnací motor Mi přídavného pohonu 4 mají plynule měnitelné otáčky a příkon a tím se dosáhne plynulé změny otáček a výkonu odváděného hnaným výstupním hřídelem 6 při plynule proměnném převodovém poměru.

Výstupního hřídele 6 může být použito k zapojení jednoho hnaného stroje na jedné nebo druhé výstupní straně nebo současně dvou hnaných strojů a to na obou stranách převodové skříně L

Volbou počtu předloh 30, 31 s upevněnými převodovými stupni 8 čelních ozubených kol s jednoduše šikmým ozubením a jejich rozmístěním v půdorysné ploše se dosáhne požadovaného vyššího převodového poměru a potřebné odlehlosti od vstupního hřídele 2 s motorem M? , případně od koaxiálního hřídele 5 přídavného pohonu 4 s motorem M3 od výstupního hřídele 6 s hnaným strojem, pří možnosti projektového vytvarování převodové skříně 1 do její větší šířky.

Obr. 2a předkládá projektově zpracovaný návrh diferenciálního zařízení s vyrovnávacím ústrojím 11 a s planetovým soukolím 12 s jednoduchými satelity 14,15,16 v jedné převodové větvi 38 a je doplněn obr. 2b s výřezem detailního konstrukčního vypracování planetového soukolí.

V popisu obr. 2a, případně obr. 2b jsou zmíněny v dalším jen odlišnosti provedení oproti koncepci na obr. 1.

Planetové soukolí 12 na obr. 2a a obr. 2b je řešeno při rotujícím hnacím centrálním kolu 13, s přídavným pohonem 4 od korunového kola 23 a hnaným nosičem satelitů 20.

Dále je ukázáno konstrukční sestavení pohonu ze strany vstupního hřídele 2 motoru M?, připojeného pomocí hřídelového spojení 7 k hnacímu hřídeli 3 s ozubeným centrálním kolem 13 z jediného kusu materiálu.

* · · · · · φφφφ * ··· · · · · · · φφ

5· · · · ····· · · · φ φφφφ φφφφ φφφφ φφφ ·β β ·· ··

Obr. 2a zobrazuje projektové řešení, obr. 2b konstrukční řešení přídavného pohonu 4 u korunového kola 23 pomocí vstupního hřídele 5 přídavného pohonu 4 s pastorkem 28 zabírajícím s vnějším ozubením 27 vypracovaným na vnějším obvodu korunového kola 23.

Pastorek 28 spolu se zabírajícím vnějším ozubením 27 korunového kola 23 tvoří předřazený stupeň 9, kterým se na obr. 2a dosáhlo nejen zvýšení převodového poměru, ale i zvětšení odlehlosti vstupního hřídele 5 přídavného pohonu 4 od výstupního hřídele 6 se dvěma hřídelovými konci. Náhonové kolo 29 je nyní upevněno na hnacím hřídeli 21 nosiče satelitů 20.

Řešení vyrovnávacího ústrojí 11 diferenciálního zařízení je na obr. 2b zakresleno konstrukčním provedením volného uložení centrálního kola 13 s hnacím hřídelem 3, bez ložisek, mezi třemi satelity 14,15.16. Hnací hřídel 3 je axiálně opřen o bombírovanou čelní plochu vstupního hřídele 2 a současně je axiálně zajištěn čelně přišroubovaným opěrným kroužkem 46, viz obr. 2b, ke vstupnímu hřídeli 2. Součástí vyrovnávacího ústrojí 11 jsou dále všechna valivá uložení hřídelů s dvouřadovými soudečkovými naklápěcími ložisky.

Z dílčího konstrukčního vytvoření na obr. 2b je dobře patrné hřídelové spojení 7 vstupního hřídele 2 s hnacím hřídelem 3, vypracovaným jako spojkové ozubení. Na obr. 2b je ukázáno vytvarováni nosiče satelitů 20 spolu s hřídelem 21 nosiče satelitů 20 z jednoho kusu materiálu a dále děleného nosiče satelitů 20 s přišroubovanou a kolíky zajištěnou přírubou 22.

Korunové kolo 23 je konstrukčně provedeno jako dělené, jeho čela 25, 26 jsou kněmu ze stran přišroubována a zakolíkována. Čelo 25 je rotačně uloženo na hřídeli nosiče satelitů 21 a druhé čelo 26 je uloženo na přírubě 22 nosiče satelitů 20. Uložení je provedeno pomocí dvouřadových soudečkových naklápěcích ložisek.

Obr. 3 je kinematickým schématem diferenciálního převodového zařízení s vyrovnávacím ústrojím 11 s planetovým soukolím 12 s jednoduchými satelity 14,15,16, kde hnacími členy jsou centrální kolo 13 a korunové kolo 23 a hnaným členem nosič satelitů 20, sdále uvedenými změnami oproti obr. 1 případně obr. 2a.

Na obr. 3 je nakreslen zrcadlový obraz uspořádání motorů M?, Mj oproti obr. 2a. Obr. 3 předkládá řešení pro požadovaný nižší převodový poměr. Proto je diferenciální zařízení sestaveno s jedním planetovým stupněm 10 a jen se dvěma převodovými stupni 8 z Čelních ozubených kol.

Výraznou změnou je provedení přídavného pohonu 4, který je řešen jako přímý náhon korunového kola 23 hřídelem 5 přídavného pohonu 4, jenž je připojen ke trubkovému prodloužení hřídele 24 korunového kola 23 pomocí spojky 37. Provedení uložení jednoduchých satelitů U, Γ5, 16 na nosiči satelitů 20 je obměněno, jak ukazuje obr. 3, na « ·· • · · 4 4 4 • ··· 4 4 4 4

6· · · 4 · ·« • · · · · 4 4 4 · ··♦· ··· 4« 4 <4 99 uložení hřídelů 35 jednoduchých satelitů 14, 15, 16 na nosiči satelitů 20 s rotační pohyblivostí.

Projektové řešení tohoto kinematického schématu na obr. 3 vede na koaxiální uspořádání vstupního hřídele 2 motoru a hřídele 5 přídavného pohonu 4. U vytvarování převodové skříně 1 nebude nyní tak výrazně převažovat šířka nad její délkou.

Při požadavku vyššího převodového poměru je možno připojit, oproti provedení na obr. 3, předřazený stupeň 9 případně jeden či více převodových stupňů 8.

Obr. 4 představuje kinematické schéma diferenciálního zařízení s vyrovnávacím ústrojím Has planetovým soukolím 12.

V popisu obr. 4 jsou uvedeny jen odlišnosti provedení oproti koncepci na obr. 1.

Planetové soukolí je realizováno dvěma planetovými stupni 10 v provedení nazvaném planetové soukolí 12 s dvojitými satelity 17, 18, 19 a v sestavení epi - hypo. Tyto dvojité satelity 17, 18, 19 jsou tvořeny čelními ozubenými koly o větším a menším průměru, z nichž první větší ozubené kolo zabírá s centrálním kolem 13 s vnějším ozubením a druhé menší zabírá s druhým centrálním kolem 34 ve tvaru korunového kola 23 s vnitřním ozubením.

Hnacími členy planetového soukolí 12 s dvojitými satelity Γ7,18, 19 jsou centrální kolo 13 a nosič satelitů 20, hnaným členem je korunové kolo 23. Při rotujícím nosiči satelitů 20 jsou pak prvním záběrem ozubených kol s vnějším ozubením dvojitých satelitů 17, 18, 19 dány kinematicko geometrické podmínky pro naplnění tzv. epicykloidního výtvarného zákona. Druhým záběrem ozubených kol s vnějším a vnitřním ozubením jsou naplněny podmínky hypocykloídního výtvarného zákona. Proto je použito zkráceného označení epi - hypo.

Vyrovnávací ústrojí je vytvořeno opět volným uložením centrálního kola 13 mezi třemi dvojitými satelity 17, 18, 19 a dále pak u všech rotačních uložení použitými dvouřadovými soudečkovými naklápěcími ložisky, která jsou jen schématicky znázorněna při jejich axiální provozní vůli.

Na obr. 4 je ukázáno, jak je využito projektově delšího spojení vstupního hřídele 2 s hnacím hřídelem 3 s centrálním kolem 13 procházejícím bez vedení náhonovým kolem 29 pro konstrukční zpracování volného uložení centrálního kola 13 mezi satelity 17,18,19. Toto umístění náhonového kola 29 vede na abnormální konstrukční vytvarování napojení korunového kola 23 na hřídel 24 korunového kola.

Umístěním pouze jedné předlohy 30 a hnaného hřídele 6 na obr. 4 je dána možnost tvarovat převodovou skříň 1 spíše do podélného osového prodloužení.

Připojením např. dalších dvou převodových stupňů 8 na předlohách 30, 31 dostaneme • 9 • 9 * 9 9 *9 · · · 9 9 99 • 99 *······ · «· • 99 99999

999 ·φ šestistupňové diferenciální zařízení s převodovou skříní 1 vytvarovanou plošně do šířky.

Na obr. 5a je ukázáno řešení diferenciálního převodového zařízení s vyrovnávacím ústrojím H, v šestistupňovém provedení, na obr. 5b je doplněno alternativním provedením přídavného pohonu 4. Planetové soukolí 12 s dvojitými satelity Γ7,18.19 je v provedeni epi - hypo, blíže viz popis u obr. 4.

V dalším jsou uvedeny určité odlišnosti od obr. 1 a 4. Hnacími členy planetového soukolí 12 je centrální kolo 13 s hnacím hřídelem 3 a korunové kolo 23 druhého planetového stupně 10, které je součástí přídavného pohonu 4. Přídavný pohon 4 může být řešen, jak je ukázáno na obr. 5a, pomocí hnacího hřídele 5 s motorem s pastorkem 28 zabírajícím s připojeným ozubeným kolem na hřídeli 24 korunového kola 23. Pastorek 28 spolu s připojeným ozubeným kolem na hřídeli 24 korunového kola 23 tvoří předřazený stupeň 9.

Na alternativním detailním obr. 5b je zobrazeno analogické provedení s obr. 2a, 2b se vstupním hřídelem 5 přídavného pohonu 4 s pastorkem 28, zabírajícím s vnějším ozubením 27 vypracovaným na vnějším obvodu korunového kola 23. Pastorek 28 spolu s vnějším ozubením 27 korunového kola 23 tvoří předřazený stupeň 9. Vzhledem k umístění hnacího motoru Mj a motoru M3 přídavného pohonu 4 na stejné straně převodové skříně 1 může být také využito předřazeného stupně 9 pro zvětšení jejich vzájemné odlehlosti.

Hnaným členem planetového soukolí 12 je nosič satelitů 20 ve spojení s hřídelem 21 nosiče satelitů 20, na kterém je připevněno náhonové kolo 29. Připojených předloh 30, 31 je zde použito proto, aby bylo dosaženo potřebného vysokého převodového poměru. Na obr. 5a je uvedeno celkově šest převodových stupňů. Jejich plošného rozmístění na obr. 5a bylo využito pro dosažení podélného osového prodloužení tvaru převodové skříně 1 diferenciálního zařízení. U tohoto provedení bylo opět použito důležitého vyrovnávacího ústrojí 11, blíže jeho popis na obr. 1,2a, 2b.

Obr. 6 podává ve svém kinematickém zobrazení diferenciální převodovky s vyrovnávacím ústrojím 11 koncepci s planetovým soukolím 12 s dvojitými satelity 17, 18, 19 a to v provedení epi-epi.

V dalším popisu jsou uvedeny odkazy a odlišnosti vztahující se k obr. 5a.

Tři dvojité satelity 17, 18,19 zabírají s centrálním kolem 13 a s druhým centrálním kolem 34, která mají obě vnější ozubení, tedy provedení epi - epi, viz blíže u obr. 4. Hnacím členem planetového soukolí 12 je centrální kolo 13 a nosič satelitů 20, hnaným členem druhé centrální kolo 34. Na hřídeli 5 přídavného pohonu 4 a na hřídeli 21 nosiče satelitů 20 je umístěn předřazený stupeň 9, který sestává z převodového stupně 8, jenž zvyšuje převodový • · • ··· « · poměr a současně zvětšuje osovou vzdálenost mezi hřídelem 5 přídavného pohonu 4 s motorem M3 a výstupním hřídelem 6.

Diferenciální převodové zařízení je osazeno čelními ozubenými koly pouze s vnějším ozubením čili bez ozubení vnitřního, které je výrobně náročnější.

Vyrovnávací ústrojí 11 je vytvořeno shodně s popisem u obr. 1 a obr. 2a, 2b.

K druhému centrálnímu kolu 34 planetového soukolí 12 je pevně připojeno náhonové kolo 29 a jako celek jsou rotačně uloženy pomocí ložisek na hřídeli 21 nosiče satelitů 20. Plošné rozmístění hřídelů 32, 33 předloh 30, 31 s převodovými stupni 8 na obr. 6 vede na tvarování převodového skříně 1 do šířky s využitím, jež bylo již popsáno v popisu u obr. 1.

Obr. 7 znázorňuje diferenciální převodové zařízení s vyrovnávacím ústrojím Π, kde planetové soukolí 12 s dvojitými satelity 17, 18, 19 je řešeno v provedení epi - epi s hnacím centrálním kolem 13 a s hnacím přídavným pohonem 4, provedeným jako přímý náhon od motoru Mj na druhé centrální kolo 34. Hnaným členem planetového soukolí 12 je nosič satelitů 20. Ve schématickém zobrazení je ukázána varianta řešení uložení hřídelů 36 dvojitých satelitů 17,18,19 na nosiči satelitů 20, popsaném již u obr. 3.

Toto čtyřstupňové provedení je provedeno jen ozubenými koly s vnějším ozubením a to při jejich minimálním počtu. Z hlediska půdorysného plošného rozložení převodových stupňů 8 s předlohou 30 a výstupním hřídelem 6 s posledním hnaným kolem 42 se uplatní vytvarování převodové skříně 1 v podélném tvaru.

Na obr. 8 je vytvořeno diferenciální převodové zařízení s vyrovnávacím ústrojím 11 se dvěma převodovými větvemi 38,39 uspořádanými v projektovém provedení.

Vyrovnávací ústrojí UL je provedeno analogicky s obr. 2a, 2b, kde je také popsáno.

Základní komponentou zůstává planetové soukolí 12 s jednoduchými satelity 14, 15, 16 s hnacím centrálním kolem 13 a s hnacím korunovým kolem 23 s hřídelem 5 přídavného pohonu 4 s pastorkem 28 zabírajícím s vnějším ozubením 27 korunového kola 23 a tím vytváří předřazený stupeň 9, jak bylo již aplikováno na obr. 2a a obr. 2b. Hnaným členem je nosič satelitů 20, kde na hřídel 21 nosiče satelitů 20 je upevněno náhonové kolo 29. Toto je v současném, trvalém záběru v horizontální rovině se dvěma vloženými koly 40, na předlohách 49 rotačně uloženými, tvořícími s náhonovým kolem 29 převodový rozdvoj ovací stupeň 57 pro dvě převodové větve 38,39.

Na obr. 8 je zobrazen v první převodové větvi 38 záběr vloženého kola 40, pevně uloženého na hřídeli 53 předlohy 49, s posledním hnaným kolem 42 výstupního hřídele 44 a v druhé převodové větvi 39 záběr dalšího vloženého kola 40, výhodně rotačně uloženého na hřídeli 5 přídavného pohonu 4, s vloženým kolem 41, pevně uloženým na hřídeli 54 předlohy 49, které • · · » * ♦ « · « « • ·φφ φ Φ t φ φ φ ΦΦ • φ · · φ φφφφ φ φ φ · Φ * φ · · · Φ · · ·

Φ««· φφφ |φ · φφ e· zabírá s posledním hnaným kolem 43 uloženým na výstupním hřídeli 45.

Bylo dosaženo velkého zvětšení odlehlosti obou hnaných výstupních hřídelů 44, 45 převodové skříně 1.. Tímto uspořádáním byl získán požadovaný převodový poměr v jedné a druhé převodové větvi se shodnými hodnotami.

Při plynule měnitelných otáčkách a příkonu hnacích motorů M₂, M3 je dosaženo plynulé změny otáček a výkonu na výstupních hřídelích 44, 45 převodových větví 38, 39 při plynule proměnných převodových poměrech.

Výstupní hřídele 44,45 mohou být vypracovány s jedním nebo dvěma hřídelovými konci, což umožňuje připojení dvou hnaných strojů na jednom z hřídelových konců jednoho hřídele 44, 45 po jedné nebo druhé straně převodové skříně L

Na obr. 9a a 9b je uvedeno projektové provedení diferenciálního zařízení s vyrovnávacím ústrojím 11 se dvěma převodovými větvemi 38,39, s určitými modifikacemi oproti obr. 8.

Obr. 9a zobrazuje část půdorysného pohledu na diferenciální zařízení s planetovým soukolím 12 s převodovou větví 38 a obr. 9b zobrazuje zbývající část s druhou převodovou větví 39.

Cílem projektu je dosáhnout výrazného zvětšení odlehlosti mezi oběma výstupními hřídeli 44,45.

U pohonu centrálního kola je využito předřazeného stupně 9, který sestává ze vstupního kola 58 připevněného na průběžně uloženém vstupním hřídeli 2 motoru M^, z vestavěného kola 59, pevně uloženého na předloze 49 převodové větve 38, a z mezikola 47 opatřeného vnitřním spojkovým ozubením.

Vyrovnávací ústrojí 11 sestává z volného uložení centrálního kola 13, bez ložisek, mezi třemi satelity 14, 15, 16, upevněného na hnacím hřídeli 3, který je spojen pomocí hřídelového spojení 2 realizovaného spojkovým ozubením s mezikolem 47. Hnací hřídel 3 je axiálně opřen o čelně přišroubovanou příložku 48 k mezikolu 47 a je axiálně zajištěn osovým zajišťovacím šroubem 60 příložky 48.

Další projektové zpracování planetového soukolí 12 s hřídelem 5 přídavného pohonu 4 je analogické s obr. 8.

Převodový rozdvojovací stupeň 57 je tvořen náhonovým kolem 29 se současnými záběry se dvěma vloženými koly 40, rotačně uložených, s jedním vloženým kolem 40 na předloze 49 první převodové větve 38 a s druhým vloženým kolem 40 na hřídeli 5 přídavného pohonu 4 ve druhé převodové větvi 39. Účelně řešeno je i rotační uložení vloženého kola 41 na vstupním hřídeli 2 v převodové větvi 38. Dále jsou připojeny předlohy 50, 51., 52 • 4 4 • a • · « · » 4· · • · 4444444 · ** • · 4 4 4 ·· ·· 4 444«

- Ή s převodovými stupni 8 v obou převodových větvích 38 a 39.

Poslední hnaná kola 42. 43 jsou opět pevně nasazena na výstupních hřídelích 44, 45 v převodových větvích 38, 39. Součástí vyrovnávacího ústrojí 11 je i vstupní hřídel 2. hřídele 53,54, 55, 56 předloh 49, 50. 5j, 52 a výstupní hřídele 44.45.

Tímto uspořádáním je dosaženo vysokého plynule proměnného převodového poměru sc shodnými hodnotami v převodových větvích 38, 39 při plynulých změnách otáček a výkonu na vstupu a výstupu diferenciálního zařízení.

Sestavení na obr. 9a, 9b prokazuje získání výrazné odlehlosti výstupních hřídelů 44, 45 převodových větví 38, 39.

Vstupní hřídel 2 motoru M? a hřídel 5 přídavného pohonu 4 motoru M₃ a výstupní hřídele 44, 45 mohou být vypracovány s oboustrannými hřídelovými konci. To může být vhodně využito pro potřebné připojení hnacích motorů Mj, M₃ a umístění současně zapojených hnaných strojů na jedné či druhé straně převodové skříně 1 a to v různých variantách jejich ustavení.

Průmyslová využitelnost

Diferenciálního převodového zařízení s vyrovnávacím ústrojím s vestavěným planetovým soukolím je svým využitím v odvětví průmyslových převodových zařízení s ozubenými koly specifické tím, žc umožňuje velké výkonové zatížení při plynule proměnlivých vstupních i výstupních parametrech otáček a výkonu.

Těchto diferenciálních převodových zařízení lze využit v pohonech soustrojí těžkého strojírenství, hutního průmyslu u licích konvertorů, pro zdvihací ústrojí velkých jeřábů a výtahů apod.

Claims (10)

1. Diferenciální převodové zařízení s vyrovnávacím ústrojím s planetovým soukolím z čelních ozubených kol s přídavným pohonem, vyznačující se tím, že je uspořádáno nejméně ze tří převodových stupňů (8) a to s planetovým soukolím (12) vytvořeným z jednoho, nejvíce ze dvou planetových stupňů (10), umístěným na hnacím hřídeli (3), přičemž jedním planetovým stupněm (10) je tvořeno planetové soukolí s jednoduchými satelity (14, 15, 16), nebo se dvěma planetovými stupni (10) je utvořeno planetové soukolí (8) s dvojitými satelity (16, 17, 18) v sestavení epi - hypo, případně epi - epi, zatímco hlavními členy planetového soukolí (12) jsou současně rotující centrální kolo (13), nosič satelitů (20) a u planetového soukolí (12) s jednoduchými satelity (14,15,16) korunové kolo (23) a u planetového soukolí (12) s dvojitými satelity (17, 18, 19) korunové kolo (23) nebo druhé centrální kolo (34), přitom je hnacím členem vždy centrální kolo (13), druhým hnacím členem je nosič satelitů (20) nebo korunové kolo (23), případně druhé centrální kolo (34) přídavného pohonu (4), kde náhonové kolo (29), které je upevněno na hnaném hřídeli (24) korunového kola (23) nebo na hnaném hřídeli (21) nosiče satelitů (20), je v záběru s ozubeným kolem předlohy (30), se kterým je utvořen převodový stupeň (8), a spolu s jednou a více předlohami (30, 31) s převodovými stupni (8) a s posledním hnaným ozubeným kolem (42) výstupního hřídele (6) je sestavena jedna převodová větev (38), anebo je náhonové kolo (29) v současném, trvalém záběru v horizontální rovině se dvěma vloženými koly (40), se kterými je utvořen převodový rozdvojovací stupeň (57) pro sestavení dvou převodových větví (38, 39), z nichž každá převodová větev (38, 39) je tvořena jednou a více předlohami (49) s vloženými koly (40, 41), případně vstupním hřídelem (2) a hřídelem (5) přídavného pohonu (4) s vloženými koly (41, 40), a jednou a více předlohami (50, 51, 52) s převodovými stupni (8), jež jsou v záběru s jedním nebo se dvěma posledními hnanými koly (42,43) výstupních hřídelů (44,45) a kde všechna čelní ozubená kola jsou projektována s jednoduše šikmým ozubením, a to při vytvoření vyrovnávacího ústrojí (II), jež sestává zvolného uložení centrálního kola (13), bez ložisek, mezi třemi satelity (14, 15, 16) nebo (17, 18, 19), upevněného na hnacím hřídeli (3), který je spojen pomocí hřídelového spojení (7) se vstupním hřídelem (2) nebo s mezikolem (47), s axiálním zajištěním, při rovnoměrném větvení výkonu na jednotlivé satelity (14, 15, 16), (17, 18, 19) a dále je vyrovnávací ústrojí (11) vytvořeno hřídelemi (21) nosiče satelitů (20), hřídelem (24) korunového kola (23), hřídelem (5) přídavného pohonu (4), hřídeli (32, 33) předloh (30, 31), případně hřídeli (53, 54, 55,56) předloh (49, 50, 51, 52), a výstupními hřídeli (6, 44, 45), osazenými valivým uložením s axiální pohyblivostí při jednoznačném určení sil v záběrech ozubených kol.

* «·

2.

Diferenciální převodové zařízení s vyrovnávacím ústrojím podle nároku 1, • · · • ··· • · t

···· *·« • ··· • · · ·· • · ·· »· ·· vyznačující se t í m , že je připojen předřazený stupeň (9) před jedním z hnacích členů planetového soukolí (12) nebo před jedním z hnacích členů přídavného pohonu (4), kde předřazený stupeň (9) je tvořen jedním ozubeným kolem nebo dvěma ozubenými koly převodového stupně (8) nebo třemi a více ozubenými koly se vstupním kolem (58), s vestavěným kolem (59) a mezikolem (47).

3. Diferenciální převodové zařízení s vyrovnávacím ústrojím podle nároku 1, vyznačující se tím, že planetové soukolí (12) s jednoduchými satelity (14, 15,16) je tvořeno jedním planetovým stupněm (10), umístěným na hnacím hřídeli (3), sestaveným vždy v počtu tří satelitů (14, 15, 16) z čelních ozubených kol s jednoduše šikmým vnějším ozubením stejného průměru, vložených mezi centrální kolo (13) a korunové kolo (23), uložených na nosiči satelitů (20) s rotační pohyblivostí.

4. Diferenciální převodové zařízení s vyrovnávacím ústrojím podle nároku 1, vyznačující se t í m , že planetové soukolí (12) s dvojitými satelity (17,18,19) je tvořeno dvěma planetovými stupni (10) umístěnými na hnacím hřídeli (3), sestavenými vždy v poctu tří satelitů (17, 18, 19) z čelních ozubených kol s jednoduše šikmým vnějším ozubením, většího a menšího průměru vzájemně spojených hřídeli (36) satelitů (17, 18, 19) vložených při provedení epi - hypo mezi centrální kolo (13) prvního planetového stupně (10) a korunové kolo (23) druhého planetového stupně (10) a pří provedení epi - epi mezi centrální kolo (13) prvního planetového stupně (10) a druhé centrální kolo (34) druhého planetového stupně (10) s vnějším ozubením, kde dvojité satelity (17, 18, 19) jsou uloženy na nosiči satelitů (20) s rotační pohyblivostí.

5. Diferenciální převodové zařízení s vyrovnávacím ústrojím podle nároku 1 až 4, vyznačující se t í m , že ke vstupnímu hřídeli (2) a khřídeli (5) přídavného pohonu (4) jsou připojeny hnací motory (M2) a (M3), s plynule měnitelnými otáčkami a příkonem, a k jednomu nebo dvěma hnaným výstupním hřídelím (6, 44, 45) jsou napojeny jeden nebo dva hnané stroje, v jedné nebo dvou převodových větvích (38, 39), splynulou změnou otáček a výkonu při plynule proměnných převodových poměrech, přičemž jsou na hřídelích motorů (M2) a (M3) nainstalovány blokovací brzdicí mechanismy, kde po zabrzdění vstupního hřídele (2) nebo hřídele (5) přídavného pohonu (4) je diferenciální zařízení provozováno jako převodovka.

6. Diferenciální převodové zařízení s vyrovnávacím ústrojím podle nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že u vyrovnávacího ústrojí (11) je hřídelové spojení (7) s axiálním zajištěním vytvořeno spojkovým ozubením nebo drážkovým spojením a přitom je φφφ · • ··· * * · * , «· * · ·*··

Φ

Φ {

hnací hřídel (3) axiálně opřen o bombírovanou čelní plochu vstupního hřídele (2) a současně » Φ ♦· φφφφφφφ je axiálně zajištěn čelně přišroubovaným opěrným kroužkem (46) ke vstupnímu hřídeli (2) anebo je hnací hřídel (3) axiálně opřen o čelně přišroubovanou příložku (48) k mezikolu (47) a je axiálně zajištěn osovým zajišťovacím šroubem (60) příložky (48), přičemž součástí vyrovnávacího ústrojí (11) jsou valivá uložení osazena dvouřadovými soudečkovými naklápěcími ložisky s axiální pohyblivostí danou provozní vůli ložisek,

7. Diferenciální převodové zařízení s vyrovnávacím ústrojím podle nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že hnací hřídel (3) centrálního kola (13) spolu se vstupním hřídelem (2) a hřídel (5) přídavného pohonu (4) planetového soukolí (12) jsou uspořádány jako koaxiální anebo s využitím předřazeného stupně (9) hřídele (5) s pastorkem (28), zabírajícím s vnějším ozubením (27) korunového kola (23), přídavného pohonu (4) jako paralelní, kde hnané výstupní hřídele (6, 44, 45) jsou vypracovány s jedním nebo se dvěma hřídelovými konci, kdy jeden výstupní hřídel (6) je osazen na jednom z hřídelových konců hnaným strojem a kdy dva výstupní hřídele (44, 45) dvou převodových větví (38, 39) jsou osazeny na jednom z hřídelových konců jednoho výstupního hřídele (44) hnaným strojem a na jednom z hřídelových konců druhého výstupního hřídele (45) druhým strojem, při rozdělení výkonového toku.

8. Diferenciální převodové zařízení s vyrovnávacím ústrojím podle nároků 1 až 7, vyznačující se t í m , že podle počtu předloh (30,31,49, 50, 51,52) s upevněnými převodovými stupni (8) je dosaženo vyššího převodového poměru a podle umístění těchto předloh (30, 31, 49, 50, 51, 52) v půdorysné ploše je tvarována převodová skříň (1) více do šířky nebo do podélného osového prodloužení.

9. Diferenciální převodové zařízení s vyrovnávacím ústrojím podle nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že centrální kolo (13) planetového soukolí (12) je spolu s hnacím hřídelem (3) vypracováno z jednoho kusu materiálu, že pastorek (28) je spolu s hřídelem (5) přídavného pohonu (4) vypracován z jednoho kusu materiálu a že menší kola z ozubených kol předloh (30, 31, 49, 50, 51,52) jsou spolu s hřídeli (32, 33, 53, 54, 55, 56) předloh (30,31,49, 50, 51, 52) vypracovány z jednoho kusu materiálu.

10. Diferenciální převodové zařízení s vyrovnávacím ústrojím podle nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že nosič satelitů (20) je spolu s hřídelem (21) nosiče satelitů (20) vypracován z jednoho kusu materiálu, přičemž nosič satelitů (20) je konstruován jako dělený s přišroubovanou a kolíky zajištěnou přírubou (22), kde korunové kolo (23) je konstruováno jako dělené s přišroubovanými čely (25, 26) a přitom čelo (25) je uloženo na nosiči satelitů (20) a druhé čelo (26) je uloženo na přírubě (22) nosiče satelitů (20).