IT8223032A1 - Rotismo ad ingranaggi a più stadi - Google Patents

Description

Descrizone dell'invenzione industriale, avente per titolo:

"Rotismo ad ingranaggi a pi? stadi"

Riassunto del trovato

In un rotismo ad ingranaggi a due stadi, si prevedono per la diramazione del carico, pi? alberi intermedi (32), paralleli tra di loro, che presentano sempre una ruota (34) dell'albero intermedio, impegnantesi con un pignone centrale (16) ed un pignone (36) dell'albero intermedi, impegnantesi con una ruota centrale (20). Gli alberi intermedio (30), present'anto sempre un foro (32) assiale, nel quale risultano supportati da un corpo di supporto (28). Le dentature del rotismo ad ingranaggi presentano angoli ad inclinazione ( 2), dove rispetto ad ogni albero intermedio (30), le coppie (M R ed M A) delle forze radiali (F Ri) e (F R2), applicati sulla corrispondente dentatura e forze assiale (F A1) e (p A2) si compensano tra di '.oro.

Descrizione del trovato

La presente invenzione, si riferisce ad un rotismo ad ingranaggi a pi? stadi, dove tra un'pignone centrale ed una ruota centrale con dentatura interna, ? previsto almeno un albero intermedio, che presenta una ruota dentata centrale, impegnantesi con un pignone centrale ed un pignone dell'albero intermedio, impegnantesi con una ruota per la prea della forza.

In rotismi di questo genere, il pignone centrale con la ruota dell'albero intermedio di ogni albero intermedio, forma un primo stadio del rotismo; il pignone dell'albero intermedio corrispondente, forma con la ruota centrale un secondo stadio del rotismo. L?esecuzione della ruota centrale con ruota avente, dentatura interna, consente nel secondo stadio del rotismo un rapporto di moltiplicazione, che ? notevolemente maggiore, rispetto ai rotismi differenziantisi dal tipo di rotismo descritto solamente per il fatto, che la ruota dentata centrale, presenta una dentatura esterna. L'esecuzione, come descritta, della ruota centrale come ruota con dentatura interna delimita per? lo spazio costruttivo per i supporti degli alberi intermedi'nella zona del pignone del corrispondente albero intermedio. Proprio in questa zona, supporti e cuscinetti dimensionati_in_ modo notevole, sono per? particolarmente importanti, dato che sulle dentature del pignone dell?albero intermedio, si manifestano le Maggiori forze circonferenziali e pertanto, anche le maggiori forze radiali.

La forza radiale sulla dentatura di ogni pignone del corrispondente albero intermedio, genera, insieme alla forza radiale sulla dentatura della corrispondente ruota del relativo albero intermedio, una coppia, che tende di ribaltare l?albero intermedio intorno ad un asse, che si estende in senso normale rispetto ad un piano in comune degli assi dell'albero intermedio e del. pignone centrale. Questa coppia, provoca nei supporti dell?albero intermedio, rispettivamente di ogni albero intermedio, sollecitazioni, che vanno aggiunte alle sollecitazioni, derivanti dalla forze circonferenziali. Per compensare le sollecitazioni derivanti dei supporti e cuscinetti, nei noti rotismi di questo genere, in senso assiale, su ambedue i lati di ogni albero intermedio, si prevedono supporti, che richiedono un notevole spazio costruttivo, con la conseguenza che, in caso di dimensioni predeterminati della carcassa del rotismo, il supporto di moltiplicazione massimo raggiungibile, ? meno grande di quanto sarebbe desiderato.

Scopo della presente invenzione, ? pertanto di 'perfezionare un rotismo del tipo prima menzionato in modo tale, da eliminare delimitazioni, connesse con un fabbisogno dei 'supporti degli alberi intermedi o che dette limitazioni risultino almeno attennate.

Tale scopo viene raggiunto secondo la presente invenzione per il fatto che,

- gli alberi intermedi presentano ciascuno un corrispondente foro assiale, nel quale risultano sostenuti dal corpo di supporto;

- le dentature del rotismo a ruote dentate presentano anche un'inclinazione, dove rispetto ad ogni albero intermedio, le coppie delle forze radiali, m anifestantisi sulle dentature della ruota dell'albero intermedio e del pignone dell'albero intermedio, da un lato e le forze assiale, dall?altro lato, si compensano tra di loro almeno approssimativamente.

11 supporto stesso, concepito secondo la presente invenzione, e previsto all'interno di ogni albero intermedio, deve trasmettere essenzialmente solo la risultante delle forze circonferenziali, manifestantisi sulle dentature della ruota dell'albero intermedio e del pignone dell'albero intermedio. Il corpo di supporto stesso, che accoglie questa risultante, non ruota e pertanto pu? essere supportato su ambedue i lati delll'albero intermedio con un ridotto fabbisogno di spazio, e risulta di particolare importanza, che il supporto, in corrsipondenza della ruota centrale con dentatura interna, richiede uno spazio talmente limitato, da lasciare sufficientemente spazio per l'esecuzione di questa ruota centrale. 11 notevole compenso, anche se non ? completo, delle coppie menzionate, rispetto ad un asse, .disposto in senso normale, rispetto agli assi del pignone centrale e dell'albero intermedio, comporta che Inalbero intermedio, rispettivamente ogni albero intermedio, presentano, se ? il caso, solamente una tendenza ridotta di ribaltarsi rispetto al corpo di supporto corrispondente. Pertanto, pressioni di spigolo sul corpo di supporto, anche se questo presenta solamente una lunghezza assiale ridotta, vengono mantenute basse o praticamente evitate. Per una forma di esecuzione preferita dell?invenzione, il centro del corpo di supporto, rispettivamente ogni corpo di supporto, coincide almeno approssivamente con il punto di intersezione dell'asse del corrispondente albero intermedio e della linea di collegamento dei punti di rotolamento della ruota dell'albero intermedio e del pignone dell'albero intermedio. Con ci?, si ottiene, che una tendenza dell'albero intermedio di ribaltarsi inoltoro ad un corrispondente asse, disposto in senso normale rispetto agli assi dell'albero intermedio e del pignone centrale, viene pure evitata o almeno ridotta ad una misura, che in pratica risulti trascurabile, dato che l? risultante delle forze circonferenziali, che agiscono su ogni albero intermedio, si estende attraverso il menzionato punto di intersezione.

La compensazione delle forze e delle coppie, viene ulteriormente migliorata, se ogni albero intermedio risulta ribaltabile in modo delimitato, sul corrispodente corpo di supporto, intorno al suo punto centrale. In tal caso, il corpo di supporto, rispettivamente ogni corpo di supporto, pu? formare un cuscinetto'basculante per il corrispondente albero intermedio, che pu? assumere anche forze assiali.

Nel caso in cui non sia possibile ottenere una compensazione almeno approssimativa della forza assiale, tenendo presente una compensazione preferibilmente totale, desiderata per la coppia, all'albero intermedio, rispettivamente ad ogni albero intermedio, si pu? asservire un cuscinetto assiale, separato dal corrispondente corpo di supporto. Questo cuscinetto assiale, pu? assorbire in modo ridotto, coppie non ancora compensate.

Gli angoli inclinati delle dentature della ruota dell'albero intermedio, e del pignone dell'albero intermedio, possono essere di entit? differente, di regola risulta vantaggioso, se la dentatura della ruota dell'albero intermedio, presenti un angolo di inclinazione maggiore di quello del pignone dell'albero intermedio.

L'oggetto, concepito secondo la presente invenzione, sar? ora descritto pi? dettagliatamente ed illustato mediante una forma di esecuzione, data solo a tito d'esempio, nei disegni allegati, nei quali:

la fig. 1 mostra una sezione assiale attraverso un rotismo a ruota dentata a due stadi, con diramazione della forza, tramite tre alberi intermedi;

la fig. 2 mostra una vista frontale semplificata nel senso della freccia II della fig. 1, prevedendo che solamente le dentature di un'albero intermedio e di una dentatura, impegn?ntesi con esso, siano indicate sempre mediante il cerchio primitivo di rotolamento;

la fig. 3 mostra la corrispondente vista di pianta, nel senso indicato dalla freccia 111 nella fig. 2; e

la fig. 4 mostra gli elementi costruttivi dentati del rotismo in vista prospettica, parzialmente spaccati a forma di settore.

11 rotismo illustrato, presenta una carcassa 10, nella quale un albero d'azionamento 12 ed un albero 14 per la presa di forza, sono supportati con un'asse A geometrico in comune. Sull'albero d'azionamento 12 ? realizzato un pignone ?16 centrale, con dentatura inclinata; sull'albero 14 per la presa della forza, ? fissato un mozzo 18 a forma di vaso, eseguito in modo elastico, sul quale mozzo ? realizzata una ruota dentata 20 centrale con dentatura interna, pure con dentatura inclinata.

Su una parete 22 esterna ed una parete 24 intermedia della carcassa 10, secondo la fig. 4, sfalsati a distanze angolari identici di 120?, sono fissati tre corpi 26 assiali, sui quali ? sempre realizzato un corrispondente corpo 28 di supporto. Su ciascuno dei tre corpi di supporto 28, ? supporto un albero 30 intermedio, che a tale scopo presenta un foro 32 assiale. Gli assi geometrici dei corpi 26 assiali, che coincidono almeno approssimativamente con gli assi B degli alberi intermedi 30, si estendono a distanze uguali parallelamente, rispetto all'asse A geometrico in comune dell'albero 12 d'azionamento e dell'albero 14 per la presa della forza.

Su ogni albero 30 intermedio, ? prevista una ruota 34 a dentatura inclinata, impegnantesi con il pignone 16 centraj_e_ed inoltre, ? previsto un pignone 36 dell'albero intermedio, impegnantesi con la ruota 20 centrale e presentante pertanto pure dentature inclinate. 11 pignone centrale 16 e la ruota 34 dell'albero intermedio, formano un primo stadio del rotismo, il pignone 36 dell'albero intermedio ed la ruota centrale 20, formano invece un secondo stadio del rotismo. 11 centro C di ogni corpo 28 di supporto, si trova una volta sull'asse B del corrispondente albero 36 intermedio, ed inoltre, sulla linea D di collegamento tra i punti di rotolamento E ^ e g ^ stadi del rotismo.

Se qui si parla del centro C del corpo di supporto 2S, ci? non significa che il corpo di supporto 28 per ogni albero intermedio 30, come indicato nella fig. 1, debba essere eseguito a pezzo unico. Ogni corpo di supporto 28 pu? essere costituito da due corpi 26 assiali, realizzati a distanza assiale tra di loro,sul corrispondente corpo 26 assiale, oppure il foro 32 dell'albero intermedio 30, pu? presentare due tratti, previsti a distanza assiale tra di loro ed eseguiti, ad esempio, come fori cechi, nei quali fori l'albero intermedio 30 risulta supportato indirettamente o direttamente sul corpo di supporto 28. Vantaggiosamente, ogni corpo di supporto 28 ? eseguito uniformemente, e leggermente bombato, in modo da consentire, che l'albero intermedio 30, supportato su d,i esso,'possa eseguire p?ccoli movimenti di ribaltamento, intorno al centro C. In caso di esecuzione dei corpi di supporto 28, come supporti basculanti, si possono assorbire supplementarmente forze ;:assiali. Lo stesso si pu? ottenere anche mediante un supporto intermedio, elastico tra ogni corpo di supporto 28 e del corrispondente albero 30 intermedio. In ogni caso, C ? il centro dell'insieme del supporto, realizzato nell'ambito dell'albero intermedio.

Nel senso di rotazione del pignone centrale 16, indicato nelle f?gg. 1, 2 e 4 con le frecce G, H e J, nonch? degli alberi intermedi 30 e della ruota 20 centrale, nel punto di rotolamento E i di ogni primo stadio dei rotismo, formato dall'albero centrale 16 e da una ruota 34 dell'albero intermedio, viene trasmessa una forza normale F N1 orientata in senSo normale, rispetto ai fianchi dei denti impegnantisi reciprocamente. Detta forza normale F pu? essere divisa mediante un sistema di coordinate ad angolo retto, tridimensionale ed una forza circonferenziale F in una forza radiale F ed in una forza assiale F Queste forze, sono illustrate nelle figg. da 1 a 3 nel modo come agiscono sull'albero intermedio 30. Inoltre, sono illustrate le corrispondenti forze, che si manifestano nel punto E 2 di rotolamento, e cio? la forza normale F ^2 e,.-le sue componenti, la forza circonferenziale F U2, la forza radiale F R2 e la forza assiale F A2-Le forze radiali F ^ e p g2 generano, rispetto ad un asse, che si estende da un angolo retto rispetto al piano d'ei due assi A e B, attraverso il centro C del corrispondente corpo di supporto 28 un momento M R. che con i sensi di rotazione indicati, ? orientato in senso antiorario. Contemporaneamente, le forze assiali F ^ e p ^2 , che si manifestano nei due punti di rotolamento e ?2, generano una coppia M A> rispetto allo stesso asse, attraversante il centro C e, questa coppia risulta opposta alla coppia Vantaggiosamente, gli angoli di inclinazione 1 e 2 delle dentature, impegnantisi reciprocamente, sono scelte in modo tale, da far s? che il momento risulta R iv en d ica zion i

1. Rotismo a ruote dentate ed a pi? stadi, dove tra un pignone (16) centrale ed una ruota centrale (20) con dentatura interna, ? previsto almeno un albero intermedio (30), il quale presenta una ruota (34) dell'albero intermedio, impegnantesi :lcon il pignone centrale (16) ed un pignone (34) dell'albero intermedio, impegnantesi con la ruota centrale (20), caratterizzato dal fatto, che

- gli alberi intermedi (30) presentano un corrispondente foro (32) assiale, nel quale appoggiano su un corpo di supporto (28); - le dentature del rotismo a ruote dentate presentano angoli inclinati (^ ^ j^2), dove rispetto ad ogni albero intermedio (30), le coppie (M p e M A) delle forze radiali (F g^) e (F R2) da un lato, che si presentano sulle dentature della ruota (34) dell'albero intermedio e del pignone (36) dell'albero intermedio, e forze assiali (F A1) e (p A2), dall'altro lato, si compensano almeno parzialmente tra di loro.

2. Rotismo a ruote dentate, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto, che il centro (C) di ogni corpo di supporto (28), coincide almeno approssimativamente con il punto di intersezione dell'asse (B) del corrispondente albero intermedio (30) e della linea (D) di collegamento dei punti di rotolamento (E.l, E gJdella ruota (34) dell'albero intermedio e del pignone (36) dell?albero intermedio.

3. Rotismo a ruote dentate, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto, che ogni albero intermedio (30), sul corpo di supporto (28) corrispondente, risulta ribaltabile in modo delimitato intorno al'suo centro (C).

4. Rotismo a ruote dentate, secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto, che il corpo di supporto (28), rispettivamente ogni corpo di supporto, formano un cuscinetto basculante, per il corrispondente albero (30) intermedio.

5. Rotismo a ruote dentate, secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto, che ad ogni albero intermedio (30) ? asservito almeno un cuscinetto assiale (38, 40) separato, del corrispondente corpo di supporto (28).

6. Rotismo a ruote dentate, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto, che gli'angoli di inclinazione (^ , ^2) delle dentature della ruota (34) dell'albero intermedio e del pignone (36) dell'albero intermedio, sono differenti.

7. Rotismo a ruote dentate, secondo la- rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto, che la dentature della ruota (34) dell'albero intermedio, presenta un'angolo ( ) d'inclinazione maggiore di quello del pignone (34) dell'albero intermedio.

11 tutto, sostanzialmente come descritto ed illustrato, agli scopi sopra specificati.