DE3719006C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3719006C2 DE3719006C2 DE19873719006 DE3719006A DE3719006C2 DE 3719006 C2 DE3719006 C2 DE 3719006C2 DE 19873719006 DE19873719006 DE 19873719006 DE 3719006 A DE3719006 A DE 3719006A DE 3719006 C2 DE3719006 C2 DE 3719006C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- gear
- sun
- gears
- planet
- sun gears
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
- F16H7/02—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members with belts; with V-belts
- F16H7/023—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members with belts; with V-belts with belts having a toothed contact surface or regularly spaced bosses or hollows for slipless or nearly slipless meshing with complementary profiled contact surface of a pulley
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H9/00—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members
- F16H9/26—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members with members having orbital motion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Retarders (AREA)
- Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein
Leichtbaugetriebe gemäß den Merkmalen
des Oberbegriffs von
Patentanspruch 1.
Für Industrieroboter,
Werkzeugmaschinen und andere
technische Ausrüstung werden
präzise Positionierantriebe
benötigt. Mit Hilfe hochgenauer
Getriebe wird die meist hohe
Drehzahl der Antriebsmotoren
auf eine niedrigere Drehzahl
herabgesetzt. Insbesondere bei
Roboterantrieben ist zur Erzielung
einer hohen Bahnbeschleunigung
die Masse der mitbewegten
Antriebe klein zu halten
und damit der Einsatz leichter
Getriebe notwendig. Das Untersetzungsverhältnis
beträgt für diese
Getriebe meist
20 : 1 bis
500 : 1.
Eine hohe Materialbelastung
ist vermeidbar, wenn die
Getriebekonstruktion bewirkt,
daß möglichst viele Zähne
gleichzeitig eingreifen
und/oder durch die Materialpaarung
sichergestellt ist, daß
sich die entstehenden Kräfte
auf eine große Fläche verteilen.
Mit Hilfe von Rollenketten,
Zahnriemen oder anderen
Antriebsriemen ist dies zwar
erreichbar, jedoch sind diese
Getriebe normalerweise nicht
hinreichend spielfrei und verdrehsteif
für genaue Positionierantriebe.
Bei hohen Untersetzungen
werden zudem mehrere
Getriebestufen mit entsprechend
großem Bauraum benötigt.
In den
DE
30 35 264 A1 und DE 32 13 655 A1
sind
Zahnriemengetriebe beschrieben.
Deren Antrieb
erfolgt in beiden Fällen über
einen einzelnen Planetenträger, in
dem eine Welle mit zwei Planetenrädern
gelagert ist. Jedes Planetenrad
ist mit einem Sonnenrad
über einen Zahnriemen verbunden,
und der Unterschied der Anzahl
der Zähne verschiedener Zahnräder sorgt bei
einer schnellen Drehung des
Planetenträgers für eine langsame
Verdrehung der Sonnenräder
relativ zueinander. Durch diesen
Aufbau lassen sich relativ hohe
Untersetzungen erzielen. Die
letztere der beiden Offenlegungsschriften
beschreibt
zusätzlich, wie das Problem der
Riemenspannung gelöst werden
kann.
In der DE 31 14 154 C 2 ist ein Getriebe beschrieben, bei dem die Leistung
von einem Sonnenrad über besondere, auch Druckkräfte übertragende Zugmittel
auf ein Hohlrad übertragen wird.
Die
gattungsbildende
GB 20 04 346A beschreibt ein
Zahnriemen- bzw. Kettengetriebe,
bei dem der Antrieb
für die Umlaufbewegung der Planetenräder
von einem Sonnenrad
auf ein Planetenrad erfolgt.
Bei diesem Getriebe werden durch
den Einsatz mehrerer am Umfang
der Sonnenräder verteilter Planetenräder
höhere Momente übertragen als bei den vorgenannten Bauformen.
Bei allen vorgenannten Getriebebauformen
umschlingen die
verwendeten Zugmittel jeweils
ein Sonnen- und Planetenrad.
Der Zugtrum der Zahnriemen hat
dadurch eine gewisse freie
Länge und ist elastisch.
Bei allen genannten Bauformen
ist ein Planetenträger vorhanden,
der als mitbewegtes Bauteil
ein zusätzliches Trägheitsmoment
und eine zusätzliche
Masse bewirkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kompaktes Leichtbaugetriebe mit hoher
Untersetzung zu schaffen.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsbildenden Getriebe
durch die kennzeichnenden Merkmale gemäß dem
Anspruch 1 gelöst.
Die zur Kraftübertragung
benutzten Zugmittel,
wie Rollenketten oder Flachriemen,
umschlingen wechselweise
je zwei benachbarte Planetenräder
und bilden mit diesen Planetenrädern,
die zu jeweils auf
einer Welle montierten Gruppen
zusammengefaßt sind, eine geschlossene
Einheit, die ihrerseits
die Sonnenräder als
selbsttragende Einheit umschlingt.
Diese läuft bei der
Rotation der Planetenräder ohne
einen Planetenträger um die
Sonnenräder und überträgt
die Antriebskräfte durch Reibung
oder Formschluß von den
Sonnenrädern auf die Außenseite
der Riemen oder Ketten und von
deren Innenseite auf die Planetenräder.
Ein störendes Drehmoment auf
die Planetenradwellen quer zur
Getriebeachse wird durch einen
symmetrischen Aufbau des
Getriebes verhindert. Dieser
Aufbau bedingt mindestens drei
Sonnenräder, die in einer Achse
hintereinander angeordnet sind.
Die beiden äußeren Sonnenräder
sind durch ein Gehäuse oder
eine Struktur, die die Sonnenräder und die umlaufende Einheit
umschließt, starr verbunden und
drehen sich relativ zu dem
inneren Sonnenrad. Die Drehung
wird beim Umlauf der Planetenrad/Riemen-
Einheit durch
unterschiedliche Radienverhältnisse
bzw. Zähnezahlverhältnisse
der außen liegenden Sonnen- und
Planetenräder
zu den axial innen liegenden
erreicht. Sind die Radien der
Planetenräder gleich, können
besonders hohe Untersetzungen
erzielt werden.
Der Antrieb für die Umlaufbewegung
der Einheit kann von
einem Zahnrad erfolgen, dessen Welle
konzentrisch durch eines der
außen befindlichen Sonnenräder
geführt und darin gelagert ist.
In einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung sorgen Laufkränze,
die zu den Sonnenrädern
konzentrisch angeordnet sind
und auf diesen abrollende Laufrollen
dafür, daß die Planetenradwellen,
auf denen die Laufrollen
montiert sind, in radialer
Richtung abgestützt werden.
Das Duchmesserverhältnis von
Laufkränzen zu den Laufrollen
entspricht dem der mit ihnen
verbundenen Sonnen- und Planetenräder,
so daß eine Rollbewegung
vorliegt.
Die für eine ordnungsgemäße
Funktion des Getriebes notwendige
Riemen- bzw. Kettenvorspannung
kann gemäß einer weiteren
Ausgestaltung der Erfindung
durch zusätzliche Rollen
erreicht werden. Diese Rollen
lassen sich in die Riemen oder Ketten
frei einlegen und spreizen.
Dadurch ist der Abstand zwischen
den beiden Planetenrädern,
die diese verbindet, zu
kürzen und die gesamte
umlaufende Einheit zu spannen. Bei
der Umlaufbewegung behalten die
eingelegten Spannrollen ihre
Relativposition zu den Planetenrädern
in der Riemenschlaufe.
Die Sonnen-
und Planetenräder können ebenso,
wie Gehäuse- und Strukturteile
aus Kunststoff, insbesondere
Faserverbundwerkstoff, gefertigt
werden.
Die mit der Erfindung
erzielten Vorteile bestehen
darin, daß das Getriebe durch
den Wegfall des Planetenträgers
mechanisch sehr einfach aufgebaut
ist und somit ein geringes Trägheitsmoment
hat. In der umlaufenden
Einheit sind mehrere Zahnriemen
mit vielen eingreifenden
Zähnen an der Kraftübertragung
beteiligt, so daß große Momente
übertragen werden können und
sich Fehler in der Genauigkeit
einzelner Zähne kaum auf die
Eigenschaften des gesamten
Getriebes auswirken.
Somit ist eine Fertigung von Bauteilen des
Getriebes mit einem preisgünstigen
Verfahren, wie Spritzgießen,
ohne spanabhebende Präzisionsbearbeitung
möglich.
Ein weiterer Vorteil eines erfindungsgemäßen Getriebes
ist der weitgehend symmetrische
Aufbau des Getriebes.
Die
Abtriebskräfte verteilen sich
daher symmetrisch von dem
innen befindlichen Sonnenrad
auf die miteinander verbundenen
äußeren Sonnenräder, so daß die
Lagerungen weitgehend kräftefrei
sind und nur Drehmomente
übertragen werden.
Da sich die Abrollradien von
Sonnen- und Planetenrädern
praktisch berühren können, ist die
Wirkung der Elastizität
der Riemen oder Ketten
zu vernachlässigen.
Ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird im
folgenden näher beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1 die prinzipielle Anordnung
der kraftübertragenden
Elemente,
Fig. 2 den Querschnitt durch
ein vollständiges
Getriebe.
Mit 8 ist das Getriebegehäuse
gekennzeichnet, das in der
gezeigten Ausführung aus zwei
identischen, miteinander starr
verbundenen Halbschalen
besteht. Die äußeren Sonnenräder
3 sind integraler Bestandteil
je einer Halbschale oder
starr auf nicht dargestellte
Weise mit diesen verbunden. Das
innere Sonnenrad 4 ist durch
die Abtriebswelle 7 konzentrisch
in einer der Gehäuseschalen
8 gelagert. Mit der
Abtriebswelle 7 wird die
Abtriebsdrehbewegung aus dem
Gehäuse herausgeführt. In der
anderen Gehäuseschale
sind die Antriebswelle 6 und
damit auch das Antriebszahnrad
5 gelagert. Auf dem Umfang der Sonnenräder
3, 4 rollt eine Einheit ab, die
aus neun doppelseitig verzahnten
Flachriemen 1 und sechs auf
je einer Welle befindlichen
Planetenradgruppen 2 besteht.
Zu einer Planetenradgruppe 2
gehören je zwei Planetenräder
2.1, die den äußeren Sonnenrädern
3 zugeordnet sind, und ein
Planetenrad 2.2, das dem
inneren Sonnenrad 4 zugeordnet
ist. Die Planetenradgruppen
verbinden abwechselnd zwei
außen liegende und einen innen
liegenden Zahnriemen zu einem
endlosen Verbund, der die Sonnenräder
umschließt und damit die
erwähnte Einheit bildet.
Eine der sechs Planetenradgruppen
2 trägt ein zusätzliches
Zahnrad 2.3, das anstelle von miteinander
kämmenden Zahnrädern,
zu denen ein Sonnenrad gehört,
über einen
Zahnriemen 9 mit dem Antriebszahnrad
5 verbunden ist. Der
Zahnriemen 9 ist dabei durch
einen Spalt zwischen dem innen
liegenden Sonnenrad 4 und einem
der außen liegenden Sonnenräder 3
geführt. Eine Rotation
des Antriebszahnrads 5
führt so zu einer Umlaufbewegung
der gesamten Einheit um
die Sonnenräder. Wenn die Anzahl
der Zähne des inneren
Sonnenrades 4 zu denen der inneren
Planetenräder 2.2 anders ist,
als die Anzahl der Zähne
der äußeren Sonnenräder 3 zu
denen der äußeren Planetenrädern 2.1,
bewirkt die Umlaufbewegung der
Einheit eine Verdrehung von dem
inneren Sonnenrad zu den äußeren
Sonnenrädern und damit die
gewünschte Untersetzung der
Antriebsdrehzahl.
Claims (4)
1. Leichtbaugetriebe,
insbesondere für Präzisionsantriebe,
das mindestens drei
Sonnenräder (3, 4) und mehrere
am Umfang der Sonnenräder
verteilte achsparallele Planetenradgruppen
(2) aufweist, von denen
jeweils eine aus mehreren, koaxial auf einer
Welle starr miteinander verbundenen Planetenrädern
(2.1, 2.2) besteht,
auf denen jeweils ein wie ein beidseitig verzahnter Flachriemen oder wie eine
Rollenkette ausgebildeter
Zugmittelring (1),
abrollt, der auch auf dem zugehörigen Sonnenrad abrollt,
dadurch gekennzeichnet, daß
jeweils zwei in Umfangsrichtung 4 benachbarte in einer koaxialen Ebene angeordnete Planetenräder
(2.1 bzw. 2.2) wechselweise von der Innenseite eines
Zugmittelringes (1)
umschlungen sind, dessen der Innenseite gegenüberliegende Seite auf dem zugehörigen Sonnenrad abrollt, und
daß eine
Hintereinanderschaltung
der Planetenradgruppen und Zugmittelringe eine geschlossene
Einheit bildet, die um die Sonnenräder
umläuft.
2. Leichtbaugetriebe
nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß
mit einer jeden Planetenradgruppe
(2) Laufrollen
koaxial verbunden sind, die
auf koaxial mit den Sonnenrädern verbundenen
Laufkränzen abwälzen.
3. Leichtbaugetriebe
nach Anspruch
1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorspannung der umlaufenden
Einheit durch
mindestens eine
zusätzliche Rolle erzeugt wird,
die die Zugmittelringe (1)
aufspreizt
und die mit der Einheit um
die Sonnenräder (3, 4) umläuft.
4. Leichtbaugetriebe nach einem der
Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Antrieb der Einheit von einem in der
Sonnenradachse liegenden Antriebsrad auf mindestens
ein koaxiales, drehfest mit einem
Planetenrad verbundenes Abtriebsrad erfolgt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873719006 DE3719006A1 (de) | 1987-06-06 | 1987-06-06 | Leichtbaugetriebe mit hoher untersetzung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873719006 DE3719006A1 (de) | 1987-06-06 | 1987-06-06 | Leichtbaugetriebe mit hoher untersetzung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3719006A1 DE3719006A1 (de) | 1988-12-22 |
DE3719006C2 true DE3719006C2 (de) | 1989-04-13 |
Family
ID=6329204
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873719006 Granted DE3719006A1 (de) | 1987-06-06 | 1987-06-06 | Leichtbaugetriebe mit hoher untersetzung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3719006A1 (de) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5954611A (en) * | 1997-06-04 | 1999-09-21 | Davinci Technology Corporation | Planetary belt transmission and drive |
DE19731004A1 (de) * | 1997-07-18 | 1999-01-21 | Hans Richter | Rückkehrendes Umlaufgetriebe |
ITUD20010052A1 (it) * | 2001-03-15 | 2002-09-15 | Lafer Spa | Dispositivo di trasmissione del moto per macchine a tamburo e macchina a tamburo adottante tale dispositivo di trasmissione |
US8727921B2 (en) | 2005-07-12 | 2014-05-20 | United Technologies Corporation | Belt-driven drive-train |
DE102018203962A1 (de) * | 2018-03-15 | 2019-09-19 | Contitech Antriebssysteme Gmbh | Umlaufräder-Riemengetriebe |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1065163A (en) * | 1977-09-08 | 1979-10-30 | Frank L. Stromotich | Epicyclic cog belt speed reducer |
DE3114154A1 (de) * | 1981-04-08 | 1982-11-04 | Willi Dipl.-Ing. 6604 Güdingen Steuer | Planetengetriebe mit elastisch verformbaren planeten waelzkettengetriebe |
-
1987
- 1987-06-06 DE DE19873719006 patent/DE3719006A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3719006A1 (de) | 1988-12-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69427298T2 (de) | Getriebemechanismus | |
EP2513510B1 (de) | Getriebe | |
EP1509708B1 (de) | Getriebevorrichtung mit einer an der lagerachse des planetenrades angeordneten exzentrischen kraftübertragungsachse | |
DE2534476A1 (de) | Getriebe | |
EP0677155B1 (de) | Getriebeanordnung | |
EP0708896B1 (de) | Stufenlos verstellbares formschlüssiges satellitengetriebe | |
DE3719006C2 (de) | ||
EP1606535A1 (de) | Getriebevorrichtung | |
DE2618426B2 (de) | ||
DE3918348C2 (de) | Umlaufgetriebe mit Zahnriemen | |
EP3483473A1 (de) | Getriebe | |
EP3653905B1 (de) | Exzentergetriebe | |
DE4419432C2 (de) | Zykloidengetriebe | |
DE2458762A1 (de) | Reibrad-planetengetriebe | |
DE19518160A1 (de) | Planetengetriebe | |
DE2503908A1 (de) | Exzentergetriebe | |
AT505628B1 (de) | Getriebe zur umkehrspielfreien kraftübertragung | |
EP1600664B1 (de) | Stufenloses Getriebe sowie Verwendung und Betriebsverfahren dafür | |
EP0996833A1 (de) | Rückkehrendes umlaufgetriebe | |
DE4038555A1 (de) | Untersetzungsgetriebe mit flexiblen huelsenrad und abtriebs-kuppelstegen | |
DE102021129412B4 (de) | Antriebsstrang mit tretlager- und nabengetriebe | |
DE4216288A1 (de) | Getriebe mit einem konstanten Übersetzungsverhältnis, vorzugsweise ins Langsame, das als Übertragungselement zylindrische Rollen aufweist. (Rollen-Getriebe) | |
DE3427699A1 (de) | Planetengetriebe mit auf fuehrungssegmenten laufenden rollenketten anstatt rotierender planetenraeder | |
DD212936A1 (de) | Umlaufraedergetriebe fuer elektro-gurttrommel | |
DE112022002761T5 (de) | Planetenuntersetzungsgetriebe mit mindestens einem Planetenrad mit mindestens einem Außengewindeabschnitt |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8330 | Complete disclaimer |