DD288202A5

DD288202A5 - REAR WHEEL PLANET TRANSMISSION OF VERY LARGE SUPPLY

Info

Publication number: DD288202A5
Application number: DD33326089A
Authority: DD
Inventors: Harald Moews; Dieter Herrig; Gerd Wziontek; Dieter Dimper
Original assignee: Moews,Harald,De; Herring,Dieter,De; Dimper,Dieter,De
Priority date: 1989-10-03
Filing date: 1989-10-03
Publication date: 1991-03-21

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Reibradplanetengetriebe sehr groszer Untersetzung, das als Drehzahlreduziergetriebe zwischen schnellaufenden Motoren und langsamlaufenden Maschinen, beispielsweise in der Polymer- oder Gummiverarbeitung, in Industrierobotern sowie in Positioniereinrichtungen im Maschinen-, Anlagen- oder Geraetebau einsetzbar ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches Getriebe dergestalt weiterzuentwickeln, dasz trotz geringen fertigungstechnischen Aufwandes die UEbertragung groszer und unterschiedlicher Drehmomente bei gleichem und ruhigem Lauf seiner UEbertragungsglieder erfolgt. Erfindungsgemaesz wird die Aufgabe dadurch geloest, dasz die planetenartig um das Zentralrad positionierten Reibrollen (5) durch zwei in gleicher Achshoehe uebereinander angeordnete elastisch verformte Reibringe (6, 7) gegen das Zentralrad (2) gepreszt werden, wobei in an sich bekannter Weise einer der Reibringe (6) oder (7) mit dem Gehaeuse (1) der andere mit der Abtriebswelle (3) drehfest verbunden ist. Fig. 1{Reibradplanetengetriebe; Zentralrad; Reibrollen; innerer Reibring; aeuszerer Reibring; Reibringanordnung; Reibringdurchmesser; Abrollbahndurchmesser}The invention relates to a Reibradplanetengetriebe very large reduction, which can be used as Drehzahlreduziergetriebe between high-speed motors and low-speed machines, for example in polymer or rubber processing, in industrial robots and in positioning in machinery, equipment or equipment. The invention has for its object to further develop such a transmission such that, despite low production costs, the transmission of large and different torques takes place with the same and smooth running of its transmission elements. According to the invention, the object is achieved by pressing the friction rollers (5) positioned planetary about the central wheel against the central wheel (2) by two elastically deformed friction rings (6, 7) arranged in the same axial height, one of which is known per se Friction rings (6) or (7) with the housing (1) the other with the output shaft (3) is rotatably connected. Fig. 1 {Reibradplanetengetriebe; central gear; friction rollers; internal friction ring; aeuszerer friction ring; Reibringanordnung; friction ring; Abrollbahndurchmesser}

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Umlauf-Reibradplanetengetriebe für sehr große Über- oder Untersetzungen, das besonders als Drehzahlreduziergetriebe zwischen schnellaufenden Motoren und langsamlaufenden Maschinen geeignet ist. Spezielle Anwendungsgebiete sind der Antrieb von rotierenden Nachfolgemaschinen der Plast-, Elast- oder Gummiverarbeitung, der Antrieb von Transportketten, Fördereinrichtungen, Industrierobotern sowie rotatotische und lineare Positioniereinrichtungen im Maschinen-, Anlagen- und Gerätebau.The invention relates to a circulation Reibradplanetengetriebe for very large over- or reductions, which is particularly suitable as Drehzahlreduziergetriebe between high-speed engines and low-speed machines. Special fields of application are the drive of rotating downstream machines of plastics, elastomers or rubber processing, the drive of transport chains, conveyors, industrial robots as well as rotatotic and linear positioning devices in machine, plant and equipment construction.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Bekannte Lösungen von Umlauf-Reibradplanetengetrieben sind im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß symmetrisch um ein Zentralrad angeordnete Reibräder durch einen oder zwei hart- oder zähelastische Ringe an das Zentralrad angepreßt werden (DE 2160307 A1, DD 143651 A1).Known solutions of rotary friction planetary gearboxes are essentially characterized in that symmetrically arranged around a central wheel friction wheels are pressed by one or two hard or tough elastic rings on the central wheel (DE 2160307 A1, DD 143651 A1).

Bekannt sind auch Untersetzungsgetriebe mit Reibrollen und -kugeln.Reduction gears with friction rollers and balls are also known.

Alle diese Reduktionsgetriebe haben gegenüber den Verzahnungsgetrieben den Vorteil eines geräuscharmen Laufes, eines höheren Wirkungsgrades der Leistungsübertragung, höherer Elastizität und eines besseren Beschleunigungs-Verzögerungsverhältnisses. Der Nachteil der bekannten Umlauf-Reibradplanetengetriebe mit einem äußeren Ring besteht darin, daß die mögliche Über- oder Untersetzung durch die gewählte Bauform auf ca. 1:14 und damit auch der Einsatz dieser Getriebe auf kleinere Über- und Untersetzungen begrenzt ist.All of these reduction gears have the advantage of quiet running, higher efficiency of power transmission, higher elasticity, and a better acceleration-deceleration ratio over the gearing. The disadvantage of the known circulation Reibradplanetengetriebe with an outer ring is that the possible over- or reduction by the selected design is limited to about 1:14 and thus the use of this transmission to smaller over- and reductions.

Bei den Umlauf-Reibradplanetengetrieben mit zwei äußeren Ringen gemäß DD 143651 A1 ist durch geringe Durchmesserdifferenzen der Ringe nahezu jede Untersetzung bei geringem Bauvolumen möglich. Der Nachteil dieser Getriebe besteht dairn, daß beide Ringe aus hart· oder zähelastischem Material genau definierter Formänderungsfestigkeit bestehen müssen. Der Anpreßdruck von den Ringen auf die Rollen und das Zentralrad halbiert sich annähernd. Damit kann das mögliche Abtriebsdrehmoment von einem Ring auch nur der Reibkraft des halben Anpreßdruckes entsprechen.In the circulation Reibradplanetengetrieben with two outer rings according to DD 143651 A1 is possible by small differences in diameter of the rings almost any reduction with low volume. The disadvantage of this transmission is dawn that both rings must consist of hard or tough elastic material exactly defined deformation resistance. The contact pressure of the rings on the rollers and the central wheel is approximately halved. Thus, the possible output torque of a ring can also correspond only to the frictional force of half the contact pressure.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Nachteile der bekannten Lösungen zu beseitigen und ein konstruktiv und fertigungstechnisch einfaches Reibradpliinetengetriebe mit hohen Gebrauchswerteigenschaften bereitzustellen.The object of the invention is to eliminate the disadvantages of the known solutions and to provide a structurally and manufacturing simple Reibradpliinetengetriebe with high utility value properties.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Reibradplanetengetriebe für sehr große Über- bzw. Untersetzungen zu schaffen, das die Übertragung großer und unterschiedlicher Drehmomente bei gleichmäßigem und ruhigem Laufseiner Übertragungsglieder gestattet.The invention has for its object to provide a Reibradplanetengetriebe for very large over- or reductions, which allows the transmission of large and different torques with smooth and smooth Laufseiner transmission links.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß planetenartig um das Zentralrad angeordnete Reibrollen gleichen, abgestuften oder nicht abgestuften Durchmessers durch zwei übereinander angeordnete elastisch verformbare Reibringe aus elastischem und/oder viskoelastischem Material an das Zentralrad angepreßt werden. Die Innen- und Außendurchmesser des inneren Reibringes sind dabei kleiner al« der Durchmesser der äußeren Abrollbahn der Planeten und der Innendurchmesser des äußeren Reibringes. Zur Kraftübertragung ist einer der Reibringes mit dem Gehäuse, der andere mit der Abtriebswelle drehfest verbunden. Zur Erhöhung der Kraftübertragung und besseren Führung der Reibringe aufeinander können deren Kontaktflächen konvex bzw. konkav gewölbt sein.According to the invention the object is achieved in that planetary like the central wheel arranged friction rollers same, stepped or non-stepped diameter by two superimposed elastically deformable friction rings of elastic and / or viscoelastic material are pressed against the central wheel. The inner and outer diameters of the inner friction ring are smaller than the diameter of the outer rolling path of the planets and the inner diameter of the outer friction ring. For power transmission of the friction ring with the housing, the other is rotatably connected to the output shaft. To increase the power transmission and better management of the friction rings successive their contact surfaces may be convex or concave.

Bei Betrieb wandern die elastischen bzw. viskoelastischen Deformationen der Reibringe mit den Kontaktstellen der Reibrollen am inneren Ring entsprechend der Umfangsgeschwindigkeit auf der äußeren ringförmigen Abrollbahn entlang. Die geringe Drehbewegung der Abtriebswelle resultiert aus der Differenz der Durchmesser der Reibringe. Die Dimensionierung der Reibringe, die ausschlaggebend für den Kontaktdruck mit den Reibrollen ist, wird so vorgenommen, daß die an den Kontaktflächen maximal auftretenden Umfangskräfte übertragen werden und einen Schlupf nahezu ausschließen, und die Pressung an den Kontaktflächen Reibrollen-Zentralrad den zulässigen Wert nicht übersteigt.In operation, the elastic or viscoelastic deformations of the friction rings migrate with the contact points of the friction rollers on the inner ring according to the peripheral speed along the outer annular rolling path. The small rotational movement of the output shaft results from the difference in the diameter of the friction rings. The dimensioning of the friction rings, which is crucial for the contact pressure with the friction rollers, is made so that the maximum occurring at the contact surfaces peripheral forces are transmitted and almost exclude a slip, and the pressure at the contact surfaces friction roller central wheel does not exceed the allowable value.

Das erfindungsgemäße Reibradplanetengetriebe erreicht durch die symmetrische Anordnung und elastische Verformbarkeit seiner Übertragungsglieder eine sehr hohe Über- bzw. Untersetzung, ein sehr kleines Spiel und einen hohen Wirkungsgrad der Leistungsübertragung bei geringem Bauvolumen und geringem Fertigungsaufwand.The friction wheel planetary gear according to the invention achieved by the symmetrical arrangement and elastic deformability of its transmission links a very high over- or reduction, a very small game and high efficiency of power transmission with low volume and low production costs.

embodiment The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. The embodiment is based on a friction gear with cylindrical, non-stepped friction rollers. There are

jedoch auch solche mit zylindrisch abgestuften Reibrollen denkbar. Es zeigenHowever, even those with cylindrical stepped friction rollers conceivable. Show it

Fig. 1: a section C-D through a friction wheel planetary gear according to the invention Fig. 2: a section A-B through the transmission Fig. 3: a kinematic diagram of the upper half of the transmission Fig.4: a speed plan to Kutzbach.

In oinorn Gehäuse 1 sind die Antriebswelle 2 und die Abtriebswelle 3 zueinander fluchtend drehbar gelagert. Der Steg 4 hält die beispielsweise drei relativ starren Reibrollen in ihrer Lage im gleichmäßigen Winkelabstand um die Antriebswelle. An ihrem Außenumfang werden die Reibrollen 5 durch den elastischen oder viskoelastischen Reibring 6, der vom Reibring 7 umgeben ist, umschlossen. Der Reibring 7 ist durch radial bewegliche Zungen 8 mit dem Gehäuse 1 drehfest verbunden, während Reibring 6 durch radial bewegliche Zungen 9 mit einer Scheibe 10 drehfest verbunden ist. Scheibe 10 wiederum ist drehfest mit der Abtriobswelle 3 verbunden.In oinorn housing 1, the drive shaft 2 and the output shaft 3 are mutually rotatably mounted in alignment. The web 4 holds the example, three relatively rigid friction rollers in their position at a uniform angular distance around the drive shaft. On its outer circumference, the friction rollers 5 are enclosed by the elastic or viscoelastic friction ring 6, which is surrounded by the friction ring 7. The friction ring 7 is rotatably connected by radially movable tongues 8 with the housing 1, while friction ring 6 is rotatably connected by radially movable tongues 9 with a disc 10. Disk 10 in turn is rotatably connected to the Abtriobswelle 3.

Die Abmessungen der Reibringe 6 und 7 sind derart, daß sie an den Kontaktstellen der Reibrollen 5 am Reibring 6 leicht radial verformt werden und durch ihre Eigenelastizität diese in eine kraftschlüssige Anlage an die Antriebswelle 2 bringen. Um das zu ermöglichen, sind die Reibrollen 5 im Steg 4 radial beweglich angeordnet. Im Betrieb wird den Reibrollen 5 durch das Drehen der Antriebswelle 2 gegenüber Gehäuse 1 eine Drehbewegung um die Innenperipherie des Reibringes 6 erteilt. Durch den geringfügigen Unterschied der Innendurchmesser der Reibringe 6 und 7 wird Reibring 6 durch die Reibrollen 5 eine Drehbewegung verliehen, die dieser über die Zungen 9 und Scheibe 10 auf die Abtriebswelle 3 überträgt Das Drehzahlverhältnis zwischen /·.. ι- und Abtriebswelle hängt dabei wesentlich von der Differenz der Innendurchmesser beider Reibringe 6 und 7 ab. Sehr große Über- bzw. Untersetzungen erfordern geringe Unterschiede. Die Drehrichtung der Abtriebswelle 3 ist bei deren Anbindung an den inneren Reibring 7 entgegengesetzt der Drehrichtung der Antriebswelle 6. Die Untersetzung ergibt sich aus folgender Beziehung:The dimensions of the friction rings 6 and 7 are such that they are slightly deformed radially at the contact points of the friction rollers 5 on the friction ring 6 and bring by their inherent elasticity in a frictional engagement with the drive shaft 2. To enable this, the friction rollers 5 are arranged radially movable in the web 4. In operation, the friction rollers 5 is given by the rotation of the drive shaft 2 relative to the housing 1 a rotational movement about the inner periphery of the friction ring 6. Due to the slight difference between the inner diameter of the friction rings 6 and 7, friction ring 6 is given a rotational movement by the friction rollers 5, which transmits it to the output shaft 3 via the tongues 9 and disk 10. The speed ratio between the input shaft and the output shaft substantially depends on this from the difference of the inner diameter of both friction rings 6 and 7. Very large over- or reductions require small differences. The direction of rotation of the output shaft 3 is opposite to the direction of rotation of the drive shaft 6 when it is connected to the inner friction ring 7. The reduction results from the following relationship:

ne r₂ + η?ne r ₂ + η?

ti T_n + r,e ti T _n + r, e

wobei X₂ Radius des Zentralradesin whichX ₂ Radius of the central wheel

Γίβ Innenradius des Reibringes 6Inner radius of the friction ring 6

r_j6 Außenradius des Reibringos 6r _{j6 External} radius of the friction ring 6

Γη Innenradius des Reibringes 7Γη Inner radius of the friction ring 7

bedeuten.mean.

Claims

1. Reibradplanetengetriebe very large reduction with at least three mounted in oinem bridge and symmetrically about a central wheel, such as a drive shaft arranged graded or non-stepped friction rollers of the same diameter, which are enclosed by two elastically deformed friction rings and pressed against the Zentralrad, characterized in that Inner and outer diameter of the friction ring (6) are smaller than both the diameter of the outer rolling of the friction rollers (5) and the inner diameter of the friction ring (7), and these friction rings (6) and (7) are arranged one above the other at the same shaft height, wherein in a conventional manner one of the friction rings (6) or (7) with the housing, the other with the Abtriebsdwelle (3) is rotatably connected.

2. Reibradplanetengetriebe according to claim 1, characterized in that the contact surfaces of the friction rings (6) and (7) are convex or concave.

3. Reibradplanetengetriebe according to claim 1, characterized in that the friction rings (6) and (7) consist of elastic and / or viscoelastic material.