FI56581C - Grupp av kugghjulsvaexlar - Google Patents

Description

rr^FTl [B] (11)KUULUTUSJULKAISU crtfil ' ' UTLÄGGNINGSSKRIFT 3030 1 qSjgSsm C Patentti myönnetty 11 C2 1930 (45) Patent caeddelat ^ ^ (51) Kv.lk.*/lnt.CI.* P Ί6 H 1/20 SUOM I — FI N LAN D (21) P*tenttlhakemu* — p*t*ntan»eknlnj 3291/70 (22) Hakemisplivi — Ansttknlngtdag 07.12.70 (23) AlkupilvS— Glltighetsdag 07.12.70 (41) Tullut Julkiseksi — Bllvlt offantllg 12.09.71

Patentti· ja rekisterihallitus /44) Nlhtivlkilpanon Ja kuuljulkaisun pvm.—

Patent- och registerstyrelsen ' Ansdkan utlagd och utl.skrlften publlcerad 31.10.79 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Bagird prlorltat 11.03.70

Belgia-Belgien(BE) PV U99T1 (71) S.A. Hansen Transmissions International N.V., in het verkort H.T.I., 2520 Edegem, Antwerpen, Belgia-Belgien(BE) (72) David Hansen, Antwerpen, Belgia-Belgien(BE) (7^) Leitzinger Qy (5H) Ryhmä hammaspyöränvaihteita - Grupp av kugghjulsväxlar Tämän keksinnön kohteena on ryhmä n-hammaspyörävaihteita, joissa on vähintään n erisuurta, kasvavaa akselin väliä, joka täyttää rationaalisella ja tuottavalle esi valmistuskselle asetetut vaatimukset, mukavuusnäkökohdat ja käyttäjän edut ja vaatimukset. Kyseessä oleva ryhmä on laadittu sellaisella tavalla, että kukin vaihteisto tietyssä ryhmässä mahdollisimman hyvin vastaavat käyttäjän erityisiä toivomuksia.

Rationaalisen esivalmistuksen edut valmistajalle ovat hyvin tunnettuja. Käyttäjä voi tietystä ryhmästä valita sopi siiman vaihtimen, joka parhaiten vastaa toivomuksia niin, että vaihtimen komponentit eivät ole toistensa suhteen alimitoitetut ja että ylimitoitusta on mahdollisimman vähän.

Nämä vaihtoehdot johtavat valmistajan ensiksikin valitsemaan ennalta valmistusohjelman, jonka määrää hyvin harkittu pienimmän ja suurimman koon valinta; toiseksi löytämään järkevä sarjalaki ensiksi asetetun ohjelman kahden rajan välillä; kolmanneksi päättämään kokojen määrästä, joiden katsotaan olevan riittäviä täyttämään markkinoiden vaatimukset.

Valmistajan ongelma on taloudellisesti tuottaa jokainen hammaspyörävaihde valitus- 2 56581 sa ryhmässä. Kukin vaihde käsittää pääasiassa kotelon ja hammaspyöriä. Ongelma on nyt tehdyn valinnan puitteissa, löytää ratkaisu, joka mahdollistaa samojen koteloiden ja samojen hammaspyörien optimaalisen käytön mahdollisimman monessa yhdistelmässä, jotka täyttävät kätännön vaatimukset, ja että missään vaihtimen yhdistelmässä ei komponentit ole tarpeettomasti ylimitoitettuja.

Toisin sanoen ryhmä on laadittava sellaisella tavalla, että vaikkakin se muodostuu esivalmistetusta materiaalista, jokainen vaihdin on mahdollisimman lähellä sellaista vaihdinta, joka olisi valittu, jos jokainen tapaus olisi laskettu erikseen.

Nämä vaatimukset asettavat sekä kotelon että hammaspyörien esivalmistukselle tietyt ehdot. Keksinnön mukaiselle ryhmälle hammaspyörävaihteita on sen vuoksi tunnus- i omaista tarkkaan määrätyt säännöt toisaalta akseli väli n ja, tarpeen mukaan hammaspyörien porrastuksen valitsemiseksi tarkoituksenmukaisten akselivälien ja näin myös hammaspyörien valitsemiseksi näiden porrastusten mukaisesti.

Selvyyden vuoksi kutsutaan seuraavassa viimeisintä akseliväliä sarjan jokaisessa vaihteessa "ominaisakseliväliksi".

Vaihtimen ominaisakseliväli voi toistua sarjan muissa vaihteissa ensimmäisena tai toisena akselivälinä niin, että akselivälien, joilla on erilaiset absoluuttiset arvot, lukumäärä voi olla hyvin lähellä vaihtimen määrää kysymyksessä olevassa ryhmässä olematta sitä pienempi.

Keksinnön mukaiselle ryhmälle hammaspyörävaihtimia on tunnusomaista se, että kunkin vaihteen ryhmässä viimeisen akselin välin absoluuttiset arvot, so. ominaisakseliväli, muodostavat epäjatkuvan geometrisen sarjan, jonka peräkkäiset arvot muodostavat jatkuvan geometrisen sarjan.

Erään keksinnön sovellutuksen mukaan mainittujen vaihteiden kaikki primääriset ja kokonaisalennussuhteet ovat osa samasta geometrisesta sarjasta.

Selvyyden vuoksi tuonnenpana käytetään malliohjelmaa esivelmistaa ryhmä hammaspyörävaihteita keksinnön mukaisesti, joka on ainoastaan esimerkki keksinnöstä.

Mukaanii i tetyissä pi i rustuksissa 3 S6581 kuviot 1-10 esittävät kaaviollisesti sivustapäin kyseessä olevia ryhmiä peräkkäisiä vaihtimia; kuvio 11 esittää taulukkoa, jossa on annettu valikoima ominaisakselivälejä kyseessä olevassa toimeenpanomuodossa; kuvio 12 esittää kaaviollisesti perspektiivikuvana hammaspyörävaihdetta yhdensuuntaisina sisäänotto- ja ulosottoakseleineen; kuvio 13 esittää kaaviollisesti perspektiivikuvana haamaspyörävaihdinta kohtisuorassa olevine sisäänotto- ja ulosottoakseleineen; kuvio lU esittää kaaviollisesti perspektiivikuvana hammaspyörävaihdinta siihen ra-kennettuine moottoreineen, jonka akseli muodostaa vaihtimen pääakselin.

Valitussa esimerkissä ryhmä käsittää vaihteita, joissa on vinohampaiset hammaspyörät ja kolme keskenään erisuurta, suuruudeltaan kasvavaa akseliväliä, jolloin kolmatta akseliväliä kutsutaan ominaisakseliväliksi. Vaihtimen A, B, C, D, E, F, G, H, K, L (kuviot 1 - 10) määrä n ryhmässä on 10, kun taas kyseessä olevan ryhmän eri akselivälien määrä on n + 2 = 12, mitä merkitään sarjalla aQQ, aQ, a^ a2, a^ ... a1Q. Ominaisakselivälien määrä on myös 10 ja kukin ominaisakseliväli, so. a^ - a^, voi olla ensimmäisenä, toisena tai kolmantena, akselivälinä ryhmän vaihtimissa. Kuten kuvion 11 taulukossa on esitetty akselivälejä aQQ - a1Q käytetään vastaavasti 1, 3, 3, 5, 3, 2, 2, 1, 1 jal kertaa, mikä tarkoittaa että kahdestatoista erilai sesta akselivälistä saadaan noin 30 akseliväliä.

Jos tämä toistaminen akselivälien käytössä on edullista, vielä enemmän näin on tavassa, jossa liittyvien vääntömomenttien alue on vakiinnutettu. Tämä määrä nopeuden vaihtimien luonteenomaisten vääntömomenttien alueen kyseessä olevassa ryhmässä siten, että täytetään paremmin käyttäjän vaatimukset, ja myös tavan, jolla nämä akselivälit valitaan siten, että ne sopivat yhteen akselivälien kanssa, joita käytetään ominais-akseliväleinä, jotta saataisiin niin suotuiea voimatasapaino kuin mahdollista.

Jotta tämä ymmärrettäisiin helpommin, kymmenen ominaisakselivälin a1 - a1Q absoluuttiarvojen kymmenen hammaspyörävaihteen ryhmässä voidaan ajatella muodostavan geometrisen sarjan, jossa yhteissuhde h on itse muuttuja, so. geometrisen epäjatkuvan sarjan, ja h peräkkäiset arvot muodostavat oikean geometrisen sarjan, jonka vakiosuhde on p. Arvot a.^ - h^ ja p lasketaan erikokoisten luonteenomaisten vääntömomenttien funktiona, mikä kuuluu jokaisen hammaspyörävaihtimen valmistuksen ja myynnin parissa työskentelevien ammattitaitoisten henkilöiden tietouteen.

Sarja akselivälejä a^ - a^^ esitetään seuraavasti ottaen huomioon, että a^ on jokin tietty kyseessä olevan ryhmän akseliväli: u 56581 *1; Ä2 * W a3 “ a2’^2* ai " ai-l*hi-l '·· an " an-l,hn-l

Mitä tulee sarjaan muuttuvia yhtiessuhteita h, se esitetään seuraavassa ottaen huomioon, että on jokin tietty muuttuvat yhteissuhde ryhmässä: hl* h2 β hl,p* h3 “ h2,pi *··· hi " hi-l*Pi *·· hn-i = hn-2*P ^ joka voidaan myös kirjoitta: 2 i-1 n«o hj^i h2 * h^.p; h3 = i^.p ; h^p ; ... h^ » l^.p (3)

Kun sarjassa (l) tarkastellaan h:n arvoja akselivälin a funktiona, saadaan sarjasta: V -Γ (M ja hn_! * T-2- (5) 1 ai n 1 an-l

Sarjaeta (3) saadaan seuraava suhde: * λ/^f <6>

Kun yhdistetään sarjat (l) ja (2), saadaan että jonkin akselivälin a^ arvo voidaan laskea suhteesta i-l (t-lMi-2) (7) .. - .p 2 Tämä osoittaa, että jokainen asiantunteva henkilö voi helposti soveltaa keksinnön olennaista piirrettä, so. huomata, että ryhmässä ominaisakselivälien a^ ... a^ ... a^ absoluuttiarvot muodostavat geometrisen epäjatkuvan sarjan, jonka muuttuva yhteissuhde itse h1§ hg ... hn-1 noudattaa jatkuvan geometrisen sarjan lakia, jolla on y-leissuhde p.

Hammaspyörän pintaleveyden ja akselivälin a välille voidaan johtaa seuraava suhde: b - K^a* (8) joka pätee kaikille hammaspyörille kyseessä olevassa ryhmässä ja jossa tietylle pie-nennyssuhteelle K^ ja e ovat vakioita, jotka voidaan määrittää kokeellisesti hammaspyörien valmistuksessa sellaisella tavalla, että näitä hammaspyöriä voidaan tuottaa tarpeellisella tarkkuudella.

Toisaalta jotta voitaisiin lähestyä tässä esityksessä mainittua "optimaalisia olosuhteita", peräkkäisten kokojen luonteenomaiset vääntömomentit valitaan siten, että ne ovat yhtäsuuria kuin vaihtimen viimeisen akselivälin, so. ominaisakselivälin, luonteenomaiset vääntömomentit. Sitä paitsi mahdollisimman paljon on tehty näiden 5 56561 vääntömomenttien tuomiseksi lähelle toisiaan, jotka on laskettu pinnan kestävyyden ja vahvuuden funktiona todeten kuitenkin sen tosiasian, että luonteenomainen vääntömomentti määritetään laskemalla pinnan kestävyys.

Näissä olosuhteissa luonteenomainen vääntömomentti T, joka on laskettu tunnetun laskumenetelmän mukaisesti (esimerkiksi menetelmä, jonka on esittänyt A.G.M.A.: American Gear Manufacturers Association), voidaan ilmaista suhteella: T = K2 . af . bg (9) jossa 1<2 on vakioeksponentti kaikille luonteenomaisille vääntömomen-teille ja on raaka-aineen ja sekundääriakselin vähennyssuhteen ja pyörimisnopeuden funktio; a on akseliväli, b osoittaa hammaspyö rien pintaleveyttä, f ja g ovat vakioita.

Jonkin tietyn ominaisakselivälin a^ luonteenomainen vääntömoment ti voidaan kirjoittaa suhteiden (8) ja (9) mukaisesti: T. = K, . a.m (10) loi jossa Kj ja m ovat vakioita ja K3 = K2 . ja m = f + e . g Tällä tavoin sarja luonteenomaisia vääntömomentteja voidaan asettaa pitkin sarjaa akseli välejä siten, että molempien sarjojen termit vastaavat kaksi kerrallaan toisiaan. Suhteesta (10) välillä ja a^ todetaan, että sarja luonteenomaisia vääntömomentteja on samoin kuin sarja ominais akseli välejä geometrinen sarja, joilla sarjoilla on identtiset ominaisuudet.

Sarja luonteenomaisia vääntömomentteja T voidaan kirjoittaa seuraavasti ottaen huomioon että on jokin tietty luonteenomainen vääntömomentti, joka on otettu sarjasta - Tn:

Tl* T2 = Tlkl’ T3 = T2k2 ’ * * * * Ti = Ti-rki-l»· * *5 Tn=Tn-l*kn-l (11)

Vertaamalla sarjaan ominais akselivälejä (1) ja ottamalla huomioon suhde (10), voidaan kirjoittaa: k. = h. ,m (12) ι-l l-l 6 56561

Sarja muuttuvia suhteita k on, kuten myös sarja (2), geometrinen sarja.

näinollen saadaan seuraavasti: kaavasta (12) tulee k^ = kaavasta (3) tulee h- = h,^ 3a siten k._ - (p ) m.-

kaavasta (12) saadaan h^m= my^s ^χ ~\I

merkitsemällä q = pm jossa q on vakio \m/ tai, myös p -\/ q (13) voidaan kirjoittaa lopuksi: ki = k.^1'1 (14) mikä osoittaa, että sarja suhteita k on geometrinen sarja.

Sarja muuttuvia suhteita k ilmaistaan seuraavasti ottaen huomioon, että k^ esittää jotain tiettyä suhdetta sarjasta kl» k2 = k1q·, k3 = k2q; ... ki = k^q; ...; kn_x = kn_2q (15) tai myös k^, k2 - k^q, ... k3 - k^q , ... k^ — k-^q '> » · · » 1 — ^1^ (16)

Ottaen huomioon suhde (16) voidaan Jdrjoittaa 5 =X/^ tl7)

Yhdistämällä sarja vääntömomentteja R (11) ja suhteita k (16) saadaan: (i-1) (i-2) (18)

Ti - hV'1'» 2

Kun i = n, suhteesta (18) tulee: (n-1) (n-2) = T k "'h 2 <19) ‘n ‘lKl q josta 7

Cn-l) (n-2) /- 56581 2 / T„ q = -V / -r-r (20) V Tlkl

Korvaamalla q lausekkeella (17)

Havaitaan, että ottaen edellä mainitut vaihtoehdot lähtökohdaksi omi-naisakselivälien samoin kuin luonteenomaisten vääntömomenttien numeeriset arvot voidaan määrittää edellä mainituista lausekkeista.

Havaitaan myös, että vaihtoehtojen valinta on tärkeä.

Se on valmistusohjelman funktio. Esimerkkinä havaitaan, että hakija on mm. suunnitellut täydellisen ohjelman, jonka tarkoitus on kokonaisuuden huomioonottaen esivalmistaa kymmenen koon sarja kapasiteetiltaan keskisuuria vaihtinia, joista pienimmän kokoisen vaihtinien luonteenomainen vääntömomentti on 90 mkg ja suurimman luonteenomainen vääntömomentti on 7000 mkg.

Kyseessä olevassa ryhmässä kuten jo on mainittu, on alusta lähtien määrätty että T^ = 90 mkg ja T^q = 7000 mkg.

Kokeellisiin tietoihin perustuen on vahvistettu suhde pienimmän vääntömomentin ja seuraavan vääntömornentin välille.

Toisaalta ottaen huomioon parhaat sopivaisuusolosuhteet on tunnettua, että koon n luonteenomainen vääntömomentti Tn on suurinpiirtein 1,3 kertaa koon n-1 luonteenomainen vääntömomentti, mikä antaa seuraavan suhteen: 8 565*1

T

τ=£— = k css 1,3

Vl n 1

Suhde k^, joka on suhde kahden peräkkäisen luonteenomaisen vääntömo-mentin välillä, täten vaihtelee - edellä olevaan soveltamalla - jatkuvalla ja tunnetulla tavalla toisesta ääriarvosta toiseen ääriarvoon.

Valitsemalla arvot k^ = 2 ja k^^» 1,3, suhteiden k sarja on suppeneva sarja.

Suhteesta (21), jossa T^, Tn, k^ ja kn-1 ovat tunnettuja otetuista vaihtoehdoista, voidaan laskea luvun n arvo.

Koska yleensä saadaan murtoluku luvulle n, valitaan kokojen luvulle lähin kokonaisluku. Suorittamalla sen jälkeen tämä laskeminen päinvastaiseen suuntaan saadaan suhteen k , tarkka arvo ja tämä vali- n-1 taan alkuaan määrätyn arvioidun arvon asemesta.

Luvulle n saadaan arvo 10,11.

Tästä voidaan laskea, että täytyy käyttää kymmentä kokoa ja lasketaan tarkka arvo suhteelle k .= 1,316.

n-1

Jos esimerkin mukaisesti seuraavat arvot ovat tunnettuja: e = 0,9 f = 1,96 g = 0,9 suhteiksi (8), (9) ja (10) tulee vastaavasti: b = Κχ a° *9 T = K2 a 1,96 b°’9 T. » K, a.2*77 l 3 i Määritettäessä vakioiden K^ ja K2 arvoja termien h^, k^, p ja q arvot voidaan laskea vastaavasti lausekkeista (3), (16), (13) ja (20), kun taas sarja akeeliv&leji a ja sarja luonteenomaisia vääntöinoment- teja T määritetään helposti vastaavasti lausekkeiden (7) ja (18) avulla.

Kooltaan peräkkäisten luonteenomaisten vääntömomenttien T arvot tä- 9 SSS81 ten muodostavat geometrisen sarjan, jonka suhde K on itse muuttuja.

Mainitussa epäjatkuvassa geometrisessa sarjassa on muuttuvana suhteena yhdeksän termiä, joista ensimmäinen ja viimeinen ovat määrätyt etukäteen. Kuten jo aikaisemmin on mainittu keskusakselivälien ominaisuuksien yhteydessä mainitun geometrisen epäjatkuvan sarjan suhteiden eri arvot muuttuvat itse jatkuvan geometrisen sarjan mukaisesti, jonka vakiosuhde ilmaistaan lausekkeella: V Τχ χ 29

Sen jälkeen kun on tehty tarpeelliset numeeriset sijoitukset, saadaan: - sarja muuttuvia suhteita k kl k2 k3 kU k5 k6 k7 k8 k9 2 1,898 1,801 1,709 1,622 1,539 l,l+6l 1,386 1,316 - sarja luonteenomaisia vääntömomentteja T (mkg) T1 T2 T3 Tl+ T5 T6 T7 T8 T9 T10 90 180 3k2 615 1,050 1,700 2,620 3,830 5,320 7,000 7,800 15,600 30,000 1+3,000 91,000 11+7,000 228,000 332,000 1+62,000 610,000 - sarja ominaisakselivälejä a (mm) 1 2 3 1+ 5 6 7 8 9 10 111 ll+3 180 222 269 321 375 1+30 1+81+ 535 Nämä ovat teoreettisia arvoja, jotka pyöristetään tehtäessä valmistuspiirustuksia.

Kuten aikaisemmin sanottiin, kukin vaihde kyseessä olevassa sarjassa käsittää paitsi ominaisakselivälin yksi tai kaksi akseliväliä, jotka on valittu sarjasta ominais-akselivälejä, jotka on esitetty edellä.

Kun tarkastellaan vaihdetta, siihen liitettyjen vaihteistojen sallittuja kapasiteetteja voidaan verrata toisiinsa ja taloudellisin vaihde luonnollisesti saadaan, kun erilaiset ominaiskapasiteetit ovat niin lähellä kuin mahdollista toisiaan ja pyrkivät tasa-arvoisuuteen. Sitä paitsi tässä tapauksessa vältetään niin paljon kuin mahdollista sitä, että jokin vaihteisto tulisi ylimitoitetuksi jonkin toisen suhteen.

Vääntömomenttiarvojen suhteen voidaan sanoa, että taloudellisin vaihde saadaan, kun viimeistä edellisen akselivälin vääntömomentin arvo on niin lähellä kuin mahdollista - mutta ei vähemmän - ominaisakselivälin vaihteiston luonteenomaisen vääntömomentin arvoa annetussa vaihtimessa jaettuna tällä akselivälillä käytetyllä alennussuhteella.

10 56581

Maiden akselivälien suhteen edetään samalla tavoin. Viimeisen akselivälin alennus-suhteella on tärkeä osa asetettaessa kriteeriota tasapainolle tai vaihteen sisäiselle ekonomialle, jolloin eri suhteet ovat mahdollisia.

Toisaalta käytettäessä toistuvasti hammaspyöriä, hammaspyörät, joita käytetään muilla akseliväleillä kuin ominaisakselivälillä, valitaan sarjasta ominaisakselivälejä. Koska jotta voitaisiin muodostaa riittävä alue vaihteita, tämän ryhmän täytyy noudattaa erityistä lakia (geometrinen epäjatkuva sarja), on ymmärrettävää, että tämän valinnan "tekniikan" täytyy ottaa huomioon myös mainittu laki samalla jonkin verran joustaen.

Jos "redusoiduksi vääntömomentiksi" kutsutaan vääntömomenttia ominaisakselivälin pienemmässä hammaspyörässä, jonka luonteenomainen vääntömomentti on tietysti vään-tömomenttipyörässä, voidaan kirjoittaa:

T

T — r Rr jossa T on edellä kuvattu redusoitu vääntömomentti Γ T on viimeisen akselivälin luonteenomainen vääntömomentti R viimeisen akselivälin jokin valittu alennussuhde.

2*

Koska tämä suhde voi vaihdella välillä R - R , saadaan seuraavat yhtälöt: r min r max’ ' m m T - ·=-*- ja T . - =-=-

r max R w r min R

r min r max

Akselivälin valinta sarjasta ominaisakselivälejä täytyy tehdä sellaisella tavalla, että sen vääntömomentti Τ' on niin lähellä kuin mahdollista - mutta ei pienempi -redusoitua vääntömomenttia T

r max

Täten T· ^ T

r max

On huomattava, että alennussuhteen R absoluuttiarvolla on tärkeä osa määrättä- r min essä valintakriteeriota, ja, että suhde Rr max mittaa vaihteeseen tuotujen kapasiteettien epätasapainoa. **r min

R

Se seikka, että pidetään suhde r max minimissä, kohdistuu sen vuoksi suoraan pyr-

R

r min kimykseen säilyttää vaihtimen sisäinen sopusointu tai sisäinen ekonomia välttämällä liiallisia poikkeamia kyseessä olevasta lähtökohdasta, joka lähtökohta on tulos suhteen R -ja saatavien aminaisakselivälien järkevästä tasapainosta, r min

Kuvion 11 taulukko havainnollistaa edellä olevan soveltamista.

11 56581

Vaikkakaan ei olennaista on hyvin toivottavaa, että sama ryhmä (tai "ainoa ryhmä") alennussuhteita on kaiken kokoisissa hammaspyörävaihteissa. Näiden mainittujen näkökohtien perusteella on myös käytännössä suotavaa ottaa käyttöön lukuina arvoja, joita yleisesti käytetään, toisin sanoen normalisoituja lukuja eli "standardilukuja”.

Käsillä olevassa tapauksessa sovelletaan nk. sarjaa R 20 (katso suositus n:o U97, International Standardisation Organisation).

On huomattavaa, että riittää, jos primääriset alennussuhteet (so. tietyllä akselivä-lillä toteutetut) ovat osa mainitusta sarjasta R 20 siten, että myös kokonaisalen-nussuhteet (jotka saadaan yhdistämällä primäärisuhteet) ovat osa samasta sarjasta.

Primäärisuhteiden yhdistämistä, jotta saataisiin kokonaissuhteet, säätää kuitenkin - tässä tapauksessa - samojen hammaspyörien toistuva käyttö vaihteiden ryhmässä (rationalisointi, joka pienentää eri hammaspyörien määrää, mistä "kokonais"ekonomia). Tätä toistuvaa käyttöä säätää "ominaisakselivälien selektiivisyyden laki", joka itse on tulos kapasiteettien tasapainon etsinnästä kussakin vaihtimessa (mikä pyrkii saamaan aikaan sisäisen eli luontaisen ekonomian).

Edellä olevien olosuhteiden lisäksi toivottu tulos (so. suhdealue, joka on täydellinen ja sama joka koolla) täytyy saavuttaa valitsemalla järkevästi kutakin akseliväliä varten primääriset alennussuhteet sarjasta käyttöön otettuja standardilukuja. Täten näyttää siltä, että tämä ongelma mielessä ja kun käytettävissä on sarja standardilukuja, on etsittävä taloudellisinta ratkaisua.

Tämä ratkaisu perustuu siihen tosiasiaan, että alennussuhteiden järjestyslukujen välisten erojen samalle akselivälille täytyy olla erilaisia kuin erot, joita on viereisissä akseliväleissä.

On muistettava, että R 20 standardiluvut muodostavat geometrisen sarjan, jossa suh- de 8 on >20/— 8 -V 10 * 1,12 ·..

Tämän sarjan luvut, jotka otetaan huomioon, saadaan ottamalla positiivinen kokonais-potenssi suhteesta s.

Tarkemmin eanoen jos kirjoitetaan, että vastaavat termit saadaan lausekkeella sn (n on eksponentti "järjestysluku"), kutakin järjestyslukua vastaa luonnollisesti termi sarjassa R 20 ja siitä johtuen alennussuhde.

Sivulla Ib oleva taulukko antaa suhteen: järjestysluku/alennussuhde suhteelle 1 - 100.

12 56581

Taloudellisuuden huomioonottaminen, mikä on näiden tarkasteluiden perustana, voidaan myös ilmaista tehokkuuden avulla, jolla ymmärretään sitä, että tietylle määrälle primäärisiä alennussuhteita täytyy saada yhdistelemällä joukko eri arvoja, jotka ovat niin lähellä kuin mahdollista ideaalilukua. Vaihteessa, jossa on kaksi keskusetäi-syyttä, tämä luku saadaan kertomalla molempien akselivälien alennussuhteiden määrät keskenään.

0 n n n n _R a s__n _R s_ 0 1,0 20 10,0 1 1,12 21 11,2 2 1,25 22 12,5 3 1,1» 23 1»» i* 1,6 2k 16 5 1,8 25 18 6 2,0 26 20

7 2,2U 27 22,U

8 2,5 28 25 9 2,8 29 28 10 3,15 30 31,5 11 3,55 31 35,5 12 1»,0 32 1»0 13 1* ,5 33 1*5 li» 5,0 3l» 50 15 5,6 35 56 16 6,3 36 63 17 7,1 37 71 18 8,0 38 80 19 9,0 39 90 _I__Uo_ 100_

Jos tarkastellaan vaihteiden sarjan ominaisten ja toiseksi viimeisten akselivälien konkreettista tapausta, tämän keksinnön kohdetta, on muistettava, että pyrittäessä kapasiteettien tasapainoon kussakin näissä vaihtimissa ja vaikkakin jokaisella ak-selivälillä on useita (yleensä useampia kuin kaksi) ennalta määrättyjä alennussuhteita, käytetään vain kahta suhdetta, jos tätä akseliväliä käytetään ominaisakseli-välinä. Tämä on tärkeää käytännöllisen säännön asettamiseksi alennussuhteiden optimaalista valintaa varten.

Lopuksi ei pidä unohtaa, että eräs pyrkimyksistä alennussuhteiden alalla on välttää aukkoja tai puutteita kokonaisryhmässä.

Kaikki edellä olevat tarkastelut johtavat käytännöllisen säännön muotoiluun, jonka 13 56581 mukaan kunkin akselivälin alennussuhteiden valinta kyseessä olevassa akselivälien sarjassa tehdään ottamalla huomioon näiden akselivälien valinta sellaisella tavalla, että erot peräkkäisten alennussuhteiden välillä, jotka on luokiteltu kasvavassa järjestyksessä ja esitetty sarjoina I (... 3, 1, 3« 1» 3.··) ja sarjoina II (...2, 2, 2, 2, 2...) kuuluvat vastaavasti tai päinvastoin jonkin vaihtimen ominaisakseliväliin ja viimeistä edelliseen akseliväliin.

Tätä sääntöä noudattaen saatujen erilaisten alennussuhteiden yhdistelmien määrä on yhtä suuri kuin ideaali- tai maksimiluku, mikä tarkoittaa täten - koko alueelle -erilaisten vaihteistojen minimimäärää.

Kun on kysymys hammaspyörävaihtimista, mainitut standardiluvut täytyy luonnollisesti toteuttaa alennussuhteina so. hampaiden koko määrän suhteina. Tämä tarkoittaa, että edellä mainitut arvot saavutetaan tietyllä toleranssilla, joka ei vaikuta lainkaan asetetun säännön perusarvoon.

Sen vuoksi johtuen tästä uudesta käsitteestä erityisesti jonkin vapaasti määritetyn ryhmän kokonaisuuden ja jokaisen hammaspyörävaihteen ominaisuuksien asettamisessa, a-setetaan teollisuuden käyttöön riippumatta teollisuuden laadusta vaihteita, jotka johtuen eri osien suhteellisen pienestä määrästä eivät tee mahdolliseksi ainoastaan maksimimäärän yhdistelmiä vaan myös sellaisia yhdistelmiä, jotka täyttävät melkein kaikki vaaditut kooltaan keskisuurten vaihteiden käyttömahdollisuudet ja joilla on harmonisesti jakautunut alennussuhdealue ja jotka ovat runsaasti mitoitetut ja joilla ei ole mitään tarpeetonta komponenttien ylimitoitusta vaihteessa jonkin toisen suhteen.

On myös huomattava, että nämä määrätyt erityisominaisuudet, jotka tämä keksintö on tuonut esiin, eivät aiheuta mitään vaikeuksia mahdollisuuksiin muuttaa ryhmää vaihteita. Nämä uudet seikat, jotka määrittävät ominaisvälien absoluuttiset arvot sekä hammaspyörät, eivät vaikuta kotelon, so. kaikkien vaihteiden ryhmässä, ulkonaiseen muotoon.

Ilmeisesti tarkasteltaessa jo aikaisemmin hankittua kokemusta hammaspyörävaihtimien alalla, voidaan arvioida että maksimitehokkuus saavutetaan, jos mainittuja sääntöjä sovelletaan vaihteisiin, joilla on särmiön muotoinen kotelo, mikä mahdollistaa valmistuksen ja soveltuu erittäin hyvin toteutuksen moninaisiin mahdollisuuksiin ja myös asennusmahdollisuuksiin.

Kuulumella ryhmään vaihteita, mikä sinänsä on keskinäisen riippuvuuden lakien alainen, keksinnön kohde on olennaisesti sidottu itse hammaspyörävaihteiden ryhmän käsitteeseen. Kuitenkin koska jokainen vaihde tarkasteltuna yksinään on edultaan erilainen sisäisessä arvossaan kuin kyseessä olevan ryhmän edut, keksintö koskee yhtä hyvin jokaista vaihdetta tällaisessa tyhmässä erikseen tarkasteltuna.

Claims (10)

1. Ryhmä n-hammaspyörävaihteita, joissa on vähintään n erisuurta, kasvavaa akselin väliä, tunnettu siitä, että kunkin vaihteen ryhmässä viimeisen akselin välin absoluuttiset arvot, so. omi-naisakseliväli, muodostavat epäjatkuvan geometrisen sarjan, jonka peräkkäiset arvot muodostavat jatkuvan geometrisen sarjan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ryhmä hammaspyörävaihteita, tunnettu siitä, että ominaisakselivälien, joita on n kappaletta, absoluuttiset arvot muodostavat epäjatkuvan geometrisen sarjan, jonka muuttuvan suhteen peräkkäiset arvot h·^, l^... h^ muodostavat jatkuvan geometrisen sarjan, jonka vakiosuhde p saadaan suhteesta \n-2/ hn-l P= \/ -i ja kukin ominaisakseliväli a^ saadaan suhteesta (i-1) (i-2) 2 ai = ai ' hi1”1 . P jossa suhteessa a^ ja h^ ovat valittuja arvoja.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen ryhmä hammaspyörävaihteita, tunnettu siitä, että minkä tahansa hammaspyöräparin hammas-pyöräleveys b saadaan suhteesta b = Κχ ae jossa on vakio, a on kyseessä olevan hammaspyöräparin akseliväli ja e on määritettävä vakioeksponentti.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen vaihde, tunnettu siitä, että 10 vaihteen ryhmässä eksponentti e on 0,9.

5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen ryhmä vaihteita, tunnettu siitä, että 10 vaihteen ryhmälle jonkin vaihteen luonteenomaisen vääntömomentin ja ryhmän edeltävän vaihteen luonteen- 15 56581 omaisen vääntömomentin välinen suhde saadaan yksi kerrallaan geometrisen sarjan termeistä, joista kaksi on ensimmäinen termi ja vakiosuhde on jossa Τχ ja ovat vastaavasti ensimmäinen ja viimeinen luonteenomainen vääntömo-mentti.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ryhmä vaihteita, jossa jokainen vaihdin käsittää akselivälejä varten tarkoitettuja hammaspydräpareja, tunnettu siitä, että jokaisessa vaihteessa viimeistä edellisen akselivälin arvo on vielä käytettävissä olevien arvojen arvo, joiden arvojen luonteenomainen vääntömomentti on niin lähellä kuin mahdollista, mutta ei pienempi, arvoa, joka saadaan kyseessä olevan vaihteen ominaisakseliväliä varten otetun vaihteiston luonteenomaisen vääntömomentin ja mainitussa viimeisessä akselivälissä käytetyn minimialennussuhteen välisestä suhteesta.

7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen ryhmä vaihteita, tunnet-t u siitä, että mainittujen vaihteiden kaikki primääri- ja kokonaisalennussuhteet ovat samaa geometrista sarjaa.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen ryhmä vaihteita, tunnettu siitä, että geometrisessa sarjassa suhde on •WT jonka arvot on otettu standardiluvuista 1 - 100.

9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen ryhmä vaihteita, tunnet-t u siitä, että erot alennussuhteiden, joilla on samat akselivälit, juoksevien järjestyslukujen välillä ovat erilaiset kuin erot, jotka voidaan löytää vierekkäisissä akseliväleissä.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen ryhmä vaihteita, tunnettu siitä, että kunkin keskusetäisyyden alennussuhteiden valinta tehdään sellaisella tavalla, että erot alennussuhteiden juoksevien järjestyslukujen välillä, luokiteltuna kasvavassa järjestyksessä, akselivälissä ja viimeistä edeltävässä akselivälissä kuuluvat sarjana 1 (... 3, 1, 3, 1, 3 *..) ja sarjana IX (... 2, 2, 2, 2, 2 ...}. 16 S 6 S 81