ES2224564T3 - Dispositivo reductor de velocidad de rotacion. - Google Patents
Dispositivo reductor de velocidad de rotacion.Info
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Abstract
DISPOSITIVO DE REDUCCION QUE COMPRENDE UN MECANISMO DE CREACION DE VELOCIDAD Y UN MECANISMO DE ARRASTRE COMPUESTO POR UN PRIMER Y UN SEGUNDO ELEMENTO CIRCULAR DE IGUAL CENTRO FIJO, Y RADIOS DETERMINADOS DIFERENTES, Y UN TERCER ELEMENTO CIRCULAR DE RADIO DETERMINADO PARA ESTAR EN CONTACTO CON LOS PRIMEROS ELEMENTOS (1,2), CARACTERIZADO PORQUE EL PRIMER Y EL SEGUNDO ELEMENTO (1,2) TIENEN VELOCIDADES DE ROTACION (W1, W2) NO NULAS, EL CENTRO (O3) DEL TERCER ELEMENTO (3) DESCRIBE UNA TRAYECTORIA CIRCULAR DE RADIO DETERMINADO INTERMEDIA RESPECTO A LOS RADIOS DE LOS DOS PRIMEROS ELEMENTOS (1,2) Y CONCENTRICA RESPECTO A LOS DOS PRIMEROS ELEMENTOS (1,2) CON UNA VELOCIDAD DE ROTACION (WO3) DETERMINADA, EL PRIMER ELEMENTO (1) COMPRENDE UN PIÑON CON DENTADO INTERIOR, Y EL TERCER ELEMENTO (3) COMPRENDE AL MENOS UN SATELITE, LOS ENLACES ENTRE EL PIÑON Y EL O LOS SATELITES Y ENTRE EL O LOS SATELITES Y LA CORONA ESTAN GARANTIZADOS POR DENTADOS, CREANDO EL MECANISMO DE CREACION DE VELOCIDADES AL MENOS DOS VELOCIDADES ANGULARES CORRELACIONADAS A PARTIR DE UNA SOLA VELOCIDAD CONOCIDA, SIENDO APLICADAS ESTAS DOS VELOCIDADES ANGULARES CORRELACIONADAS ASI CREADAS RESPECTIVAMENTE EN DOS DE LOS TRES ELEMENTOS DEL MECANISMO DE TRANSMISION.
Description
Dispositivo reductor de velocidad de
rotación.
La presente invención se refiere a un dispositivo
para reducir la velocidad de rotación. El reductor de velocidad
permite obtener una velocidad de rotación de salida inferior a la
velocidad de entrada, denominada velocidad fuente.
En el estado anterior de la técnica se conocían
dos tipos de reductores, los reductores clásicos y los reductores
planetarios.
Los reductores clásicos están basados en la
utilización de un sistema de engranaje piñón/rueda. En este tipo de
reductor, la velocidad de la rueda es inferior a la velocidad del
piñón. La velocidad fuente se comunica al piñón que mueve la rueda a
una velocidad angular inferior, ya que en general la rueda tiene un
diámetro mayor que el piñón.
Los reductores del tipo planetario están basados
en la utilización de un sistema de engranaje piñón/satélites/corona,
estando montados los satélites sobre un plato. En este tipo de
reductores, sólo una de las dos piezas siguientes, plato
porta-satélites o corona, está fija. En general, la
velocidad fuente se comunica al piñón. Después, esta velocidad se
reduce mediante los satélites y la corona. La velocidad de salida la
facilitan una de las dos piezas, plato
porta-satélites o corona, que no está fija.
También se conoce la combinación en un reductor
de los dos tipos de reductores.
Los reductores de tipo planetario son más
silenciosos, pero en cambio resultan voluminosos y para relaciones
de reducción elevadas, su coste resulta también elevado.
También se conoce un reductor especial a través
de la patente americana US 1604112. El reductor incluye
esencialmente un eje motriz que impulsa una pluralidad de satélites
mediante un primer engranaje. Los satélites accionan también el
dentado interior de una corona. El primer engranaje del eje motriz
acciona también un segundo engranaje montado rígidamente sobre un
primer eje intermedio. Este segundo engranaje se engrana con un
tercer engranaje de un segundo eje intermedio. Este segundo eje
intermedio incluye también un cuarto engranaje que se engrana con un
dentado exterior de la corona. Esta corona está montada de forma
deslizante sobre el plato en el que se encuentran los ejes de los
satélites e incluye el eje al que se transmite el impulso. De este
modo, las dos velocidades se aplican respectivamente a los satélites
y a la corona, y permiten poner en rotación el plato
porta-satélite. El primer eje intermedio y el
segundo engranaje no intervienen en el cálculo de la relación de
reducción. De hecho, el segundo engranaje es a la vez impulsor e
impulsado. La función del segundo engranaje consiste simplemente en
transmitir el mismo movimiento de rotación del primer engranaje al
cuarto engranaje, sin que se produzca reducción alguna, de forma que
el sentido de rotación del segundo eje intermedio sea idéntico al
sentido de rotación del eje impulsor para obtener una reducción de
la velocidad de salida. Este reductor especial tiene numerosos
inconvenientes. En especial, algunas piezas como el segundo
engranaje y el primer eje intermedio no intervienen en el
procedimiento de reducción, lo que aumenta el coste del reductor. El
volumen de este reductor es importante respecto a el índice de
reducción
obtenido.
obtenido.
A través de la patente FR 486605 también se
conoce un dispositivo para aumentar la velocidad, que incluye un
plato sobre el cual están montados los ejes de satélites que se
engranan a un lado con un piñón, y al otro lado, con el dentado
interior de una corona. La velocidad de rotación del eje del piñón
constituye la velocidad de salida. La velocidad de entrada se
comunica al eje común con dos primeros piñones, teniendo cada primer
piñón un diámetro diferente. Un segundo piñón se engrana con cada
primer piñón, teniendo cada segundo piñón un eje diferente. Un
tercer piñón con el mismo eje que cada segundo piñón, pero de un
diámetro diferente, se engrana, respectivamente, con el dentado
exterior de la corona, o un cuarto piñón con el mismo eje que el
plato. El dispositivo, utilizado al revés, sirve como reductor de
velocidades.
A través de la patente US 1596025 también se
conoce un reductor de velocidad que incluye un piñón cuyo primer
dentado se engrana con unos satélites cuyos ejes están montados
sobre un plato dentado, engranándose los satélites con una corona.
El piñón posee un segundo dentado sobre el cual se engrana un
segundo piñón cuyo eje incluye un tercer piñón que se engrana sobre
el plato.
Finalmente, la patente DE 3619069 describe un
dispositivo de reducción de velocidad que incluye todas las
características del preámbulo de la reivindicación 1.
Por tanto, la presente invención tiene por objeto
proponer un dispositivo de reducción económico, que permite obtener
una relación de reducción elevada con un volumen reducido.
Este fin se consigue mediante las características
de la reivindicación 1. Otras particularidades del dispositivo
reductor constituyen el objeto de las reivindicaciones 2 a 4.
Otras particularidades y ventajas de la presente
invención se verán con mayor claridad al leer la siguiente
descripción, que hace referencia a los dibujos anexos, en los
cuales
- la Figura 1 representa un esquema inicial del
mecanismo de arrastre del dispositivo de reducción de acuerdo con la
invención.
- La Figura 2 representa un corte de la
realización del mecanismo de arrastre que forma parte del
dispositivo de reducción de acuerdo con la invención.
- Las Figuras 3a y 3b representan unos diagramas
de los procedimientos de reducción de velocidad, utilizando el
dispositivo de reducción de la velocidad angular, según la
invención, y representan un diagrama C de generación y una diagrama
D de arrastre.
- Las Figuras 4, 5, 7 y 8 representan un corte de
los dispositivos de reducción de velocidad angular que no forman
parte de la invención según se reivindica. La figura 6 representa un
corte de la realización de una variante del dispositivo según se
reivindica.
La variante de realización descrita a
continuación se facilita solamente a título de ejemplo ilustrativo
del principio de la invención, y no constituye una limitación de la
aplicación del principio a la variante descrita.
La Fig. 1 representa esquemáticamente el
principio del mecanismo de arrastre del dispositivo reductor de
acuerdo con la invención. El mecanismo de arrastre de acuerdo con la
invención está basado en el principio de la utilización de tres
elementos (1 a 3) a los que se ha transferido un movimiento de
rotación. Los tres elementos anteriormente citados incluyen un
primer (1) y un segundo (2) elementos circulares, concéntricos y con
unos radios (R1, R2) determinados distintos. Se elige de acuerdo con
la descripción R2 > R1. Las velocidades angulares del primer (1)
y segundo (2) elementos son, respectivamente, W1 y W2. El tercer
elemento es también circular, con un radio (R3) determinado y está
en contacto con el primer (1) y segundo (2) elementos. Dicho de otra
forma, el tercer (3) elemento está situado en el exterior del
círculo formado por el primer (1) elemento, y en el interior del
círculo formado por el segundo (2) elemento. El tercer (3) elemento
tiene un movimiento de rotación respecto a su centro (O3). La
velocidad de rotación del tercer (3) elemento respecto a su centro
puede ser nula. El movimiento del tercer (3) elemento respecto al
primer (1) y segundo (2) elementos se efectúa tangencialmente y sin
deslizamiento. El centro O3 del tercer (3) elemento describe una
trayectoria circular concéntrica respecto al primer (1) y segundo
(2) elementos.
De este modo, las velocidades de rotación
respectivas (W1, W2, WO3) de los dos elementos (1, 2) y del centro
(O3) del tercer elemento (3) tienen el mismo centro, que es a la vez
el mismo de los centros del primer (1) y del segundo (2) elementos,
y el centro de la trayectoria circular del centro (O3) del tercer
elemento (3).
El mecanismo de arrastre incluye, por ejemplo,
varios elementos del mismo tipo que el tercero (3).
Teniendo en cuenta la disposición de los
diferentes elementos (1, 2, 3) existe la siguiente relación entre el
valor de los radios de los tres elementos (1, 2, 3):
R2 = R1 \ + \
(2 \ x \
R3)
Además, las velocidades respectivas (W1, W2, WO3)
están vinculadas por la relación:
(R1 \ +
\ R2) \ x \ WO3 = (R1 \ x \ W1) \ + \ (R2 \ x \
W2)
De este modo, al ser los valores de los radios
necesariamente conocidos, es suficiente conocer dos de las tres
velocidades angulares de los diferentes elementos para deducir la
tercera velocidad angular. Por tanto, se obtienen tres fórmulas (F1
a F3) que determinan una velocidad angular a partir del conocimiento
de las otras dos.
En el caso de F1, la fórmula que determina el
valor de W1 conociendo W2 y WO3:
W1 = ((R1 \ +
\ R2) \ x \ WO3 \ - \ (R2 \ x \
W2))/R1
En el caso de F2, la fórmula que determina el
valor de WO3 conociendo W1 y W2:
WO3 = ((R1 \ x
\ W1) \ + \ (R2 \ x \ W2))/(R1 \ + \
R2)
En el caso de F3, la fórmula que determina el
valor de W2 conociendo W1 y WO3:
W2 = ((R1 \ +
\ R2) \ x \ WO3 \ - \ (R1 \ x \
W1))/R2.
La Figura 2 representa un corte de la realización
del mecanismo de arrastre que forma parte del dispositivo reductor
de acuerdo con la invención.
El primer elemento (Fig. 1, 1) incluye, por
ejemplo, un piñón (10), el segundo elemento (Fig. 1, 2) incluye una
corona (20) y el tercer elemento (Fig. 1, 3) incluye al menos un
satélite (30).
El o los ejes (31) del o de los satélites (30)
están montados fijos (signo x en las figuras) sobre un plato
porta-satélites (40) y el o los satélites están
montados de forma que se deslizan sobre sus ejes. No obstante, queda
a elección del experto modificar esta disposición para obtener el
mismo resultado. De este modo, el o los satélites pueden estar
montados mediante conexiones rígidas sobre sus ejes, montándose
entonces estos últimos de forma deslizante sobre el plato
porta-satélites.
El piñón (10) está fijado rígidamente sobre un
eje (11). El plato (40) está montado loco respecto al eje (11) del
piñón (10) (signo |x| que lleva la referencia 50 en las figuras). La
corona (20) está montada loca respecto a su eje de simetría sobre un
bastidor (80). El o los satélites (30) están montados locos respecto
a su eje (31). De este modo, los diferentes elementos (10, 20, 30,
40) están bloqueados en traslación unos en respecto a otros, y en
relación a un punto de referencia fijo, por ejemplo, el bastidor
(80) que protege los tres elementos (10, 20, 30). De este modo, los
únicos movimientos autorizados para cada elemento son rotaciones
alrededor de su eje de simetría o, en lo que se refiere al o a los
centros del o de los satélites 30, un movimiento de rotación
alrededor del eje (11) del piñón 10. Igualmente, en todas las
variantes de realizaciones descritas posteriormente en referencia a
las figuras 4 a 8, la corona (20) está montada de forma deslizante
en al menos un punto fijo respecto al bastidor (80).
Las conexiones, sin deslizamiento, entre el piñón
(10) y el o los satélites (30), y entre la corona (20) y el o los
satélites (30) están aseguradas, por ejemplo, mediante dentados. De
este modo, el dentado de los satélites 30 se engrana sobre un
dentado, denominado interior, situado sobre la cara interior de la
corona (20) y sobre el dentado del piñón (10).
La rotación libre del o de los satélites (30)
sobre su eje (31), del plato (40) respecto al eje (11) del piñón
(10) y de la corona (20) respecto al bastidor (80) está asegurada,
por ejemplo, mediante un sistema de rodamientos.
El funcionamiento del mecanismo de arrastre que
forma parte del dispositivo reductor de acuerdo con la invención, es
el siguiente: cuando se aplican dos velocidades de rotación
conocidas y no nulas creadas mediante un mecanismo de generación
(descrito posteriormente), por ejemplo al piñón (10) y a la corona
(20), el o los satélites (30), al estar montados locos, van a ser
arrastrados en rotación alrededor de su eje de simetría (31) gracias
a la conexión sin deslizamiento por una parte entre la corona (20) y
el o los satélites (30), y por otra parte, entre el piñón 10 y el o
los satélites. Dado que el plato (40) está también montado loco
sobre el eje (11) del piñón 10 y es solidario de los ejes (31) de
los satélites (30), está también animado por un movimiento de
rotación alrededor de su eje de simetría (11). En este caso en
particular, la velocidad de salida es la velocidad de rotación del
plato (40), que viene determinada por la fórmula F2.
Si, por el contrario, las dos velocidades
conocidas y no nulas se aplican al plato (40) y al piñón (10),
entonces, por las mismas razones que en el ejemplo anterior, la
velocidad de salida es la velocidad de rotación de la corona (20)
que viene determinada por la fórmula F3. Finalmente, si las dos
velocidades de rotación conocidas y no nulas se aplican al plato
(40) y a la corona (20), la velocidad de salida es la velocidad de
rotación del piñón 10, que viene entonces determinada por la fórmula
F1.
El dispositivo reductor de la velocidad angular
de acuerdo con la invención incluye igualmente un mecanismo de
generación de velocidades. En efecto, el procedimiento clásico de
reducción consiste en obtener una velocidad de rotación de salida
inferior a la velocidad de entrada, denominada velocidad fuente.
Ante todo, se observa que en este procedimiento el usuario sólo
dispone de una velocidad de entrada conocida, y que se desea obtener
una velocidad de salida conocida inferior. Por tanto, el mecanismo
de arrastre, que forma parte del dispositivo reductor de acuerdo con
la invención, necesita conocer las dos velocidades de rotación a fin
de obtener una velocidad de salida determinada por una de las tres
fórmulas (F1, F2 y F3). En consecuencia, el mecanismo de generación
de velocidades del dispositivo reductor de acuerdo con la invención
permite realizar una etapa previa denominada etapa de generación de
velocidades.
Esta etapa tiene por objeto transformar la
velocidad fuente conocida en al menos dos velocidades de rotación
correlacionadas, no nulas y determinables en función de la velocidad
fuente. Esta etapa precede a la etapa de transmisión, utilizando las
dos velocidades angulares generadas y poniendo en funcionamiento el
mecanismo de arrastre del dispositivo reductor de acuerdo con la
invención. Las dos etapas combinadas representan el dispositivo
reductor de la velocidad angular.
La Figura 3A representa esquemáticamente el
diagrama básico del dispositivo reductor compuesto por una etapa (C)
de generación y de una etapa (T) de transmisión de la velocidad.
La etapa (T) representa el mecanismo de arrastre
del dispositivo reductor de acuerdo con la invención, al cual se
aplican dos velocidades correlacionadas y determinadas a partir de
la velocidad fuente gracias a la etapa C.
La etapa (C) de generación de velocidades genera
dos velocidades (Wa, Wb) a partir de una velocidad fuente conocida
(W0) indistintamente como: Wa = a x W0 y Wb = b x W0 siendo a y b
positivos, o negativos, o iguales 1, pero no nulos. Estas dos
velocidades (Wa y Wb) sirven después para la etapa de transmisión
(T) y permiten obtener una velocidad de salida reducida (Ws).
Según la elección de los elementos del mecanismo
de arrastre a los cuales se aplican las velocidades Wa y Wb
conocidas, la velocidad de salida se determinará mediante una de las
tres fórmulas F1, F2 o F3. De este modo se obtienen, por ejemplo,
las tres configuraciones siguientes:
- -
- Si Wa = W2 y Wb = W03, Ws estará entonces determinada por la fórmula F1 y corresponde a la velocidad W1. Para que W1 sea, por ejemplo, la más baja posible, Wa y Wb deben ser del mismo signo.
- -
- Si Wa = W1 y Wb = W2, Ws estará entonces determinada por la fórmula F2 y corresponde a la velocidad W03. Para que W03 sea, por ejemplo, la más baja posible, Wa y Wb deben ser de signo contrario.
- -
- Si Wa = W1 y Wb = W03, Ws estará entonces determinada por la fórmula F3 y corresponde a la velocidad W2. Para que W2 sea, por ejemplo, la más baja posible, Wa y Wb deben ser del mismo signo.
Como es lógico, la invención no se limita al
ejemplo de la Figura 3A, y es posible combinar varias etapas (C) de
generación de velocidades con varias etapas (T) de transmisión,
sabiendo que es necesario tener en la combinación al menos una etapa
(C) de generación de velocidades, y que cada etapa (T) de
transmisión necesita dos, y únicamente dos velocidades de entrada.
Estas dos velocidades de entrada pueden proceder de al menos:
- Una etapa de generación (C) de velocidades
ascendentes,
- O dos etapas (T) de transmisión ascendente,
- O de una etapa de generación (C) de velocidad
ascendente y de una etapa (T) de transmisión ascendente.
La Figura 3B representa otro ejemplo de un
diagrama compuesto de un procedimiento de reducción que utiliza una
pluralidad de etapas (C) de generación de velocidades y una
pluralidad de etapas (T) de transmisión.
De este modo, un primer mecanismo C1 de
generación de velocidades genera en una primera salida una velocidad
Wa1 de entrada para un segundo mecanismo C2 de generación de
velocidades, y en una segunda salida una primera velocidad de
entrada Wb1 de un mecanismo de arrastre T1. El segundo mecanismo C2
de generación de velocidad genera, en una primera salida, una
velocidad de entrada Wa2 para un segundo mecanismo de arrastre T2 y
en una segunda salida una segunda velocidad de entrada Wb2 para el
primer mecanismo de arrastre T1 cuya salida Ws1 constituye la
velocidad de entrada del segundo mecanismo de arrastre T2. Este
último mecanismo de arrastre T2 tiene la velocidad de salida Ws.
Las etapas de generación de velocidades se
efectúan mediante unos mecanismos de generación de velocidades que
forman parte del dispositivo reductor de velocidad angular de
acuerdo con la invención. Como ejemplo, la etapa de generación de
velocidad se obtiene mediante un sistema de engranaje de un piñón
con, por ejemplo, varias ruedas. En este ejemplo, la velocidad
fuente se aplica al piñón, y las velocidades se generan mediante la
rotación de ruedas de diferentes diámetros. La etapa de generación
de velocidades puede obtenerse igualmente mediante un sistema de
engranaje piñón/satélite(s)/corona, donde, por ejemplo, los
ejes de los satélites están fijos, y donde la velocidad fuente se
aplica a dos piñones montados rígidamente sobre un mismo eje. En
este ejemplo, las dos velocidades son, por una parte, la velocidad
de rotación del primer piñón, y por otra parte, la velocidad de
rotación de la corona generada mediante la rotación de los satélites
que se engranan en el segundo piñón.
Las Figuras 4, 5, 7 y 8 representan cortes de
dispositivos reductores de velocidad angular. La Figura 6 representa
un ejemplo de realización del dispositivo reductor de velocidad de
acuerdo con la invención, según se reivindica, y que está basado en
el diagrama básico (3A). En las Figuras 4 a 8, el mecanismo de
generación de velocidad incluye un primer eje (600) al cual se ha
aplicado la velocidad fuente W0.
En el dispositivo de la Figura 4, el primer eje
(600) transmite un movimiento de rotación al plato (40)
porta-satélites (30) mediante una conexión rígida
con este. El plato (40) está montado de forma deslizante en rotación
sobre una parte interna no dentada de la corona (20), por ejemplo,
mediante un sistema de rodamientos. La velocidad de rotación (WO3)
del plato (40) es igual a W0. El mecanismo de generación de
velocidades incluye un primer piñón (611) de dentado determinado,
fijado rígidamente sobre el primer eje (600). Este primer piñón
(611) transmite un movimiento de rotación a un segundo eje (601),
engranándose sobre una rueda (612) fijada rígidamente sobre este
segundo eje (601); un segundo piñón (613) de dentado determinado
está fijado rígidamente sobre el segundo eje (601), transmitiendo
este segundo piñón (613) un movimiento de rotación a la corona (20)
mediante, por ejemplo, un dentado denominado exterior situado sobre
la cara exterior de la corona que se engrana con el segundo piñón
(613) y al mismo nivel que el dentado interior. De este modo, la
corona (20) tiene una velocidad de rotación W2 proporcional a W0. El
coeficiente de proporcionalidad depende de las dimensiones y de los
dentados conocidos del primero, del segundo piñón (611, 613) y de la
rueda (612). Al conocerse las velocidades de entrada del mecanismo
de arrastre WO3 y W2, la velocidad (W1) del piñón (10) solidario del
eje (11) de salida del dispositivo reductor de velocidad está
determinada por la fórmula F1.
En el dispositivo de la Figura 5, el mecanismo de
generación de velocidades incluye un tercer piñón (621) con un
dentado determinado, montado rígidamente sobre el primer eje (600).
Este tercer piñón (621) transmite un movimiento de rotación a la
corona (20) del mecanismo de engranaje (Fig. 2), por ejemplo,
mediante un dentado denominado exterior, situado en el exterior de
la corona y que se engrana con el tercer piñón (621). El dentado
exterior de la corona (20) está situado al mismo nivel que el
dentado interior. Esta configuración permite disminuir el par de
rotación que tiende a modificar el ángulo de inclinación del eje de
rotación de la corona (20). De este modo, la corona (20) tiene una
velocidad de rotación W2 proporcional a W0. El coeficiente de
proporcionalidad depende de las dimensiones y de los dentados
conocidos del tercer piñón y de la corona. El mecanismo de
generación de velocidades incluye igualmente un cuarto piñón (622)
montado rígidamente sobre el primer eje (600). Este cuarto piñón
transmite un movimiento de rotación al plato (40)
porta-satélite(s) (30) del mecanismo de
arrastre mediante un dentado situado sobre el plato (40). El plato
(40) tiene por tanto una velocidad de rotación (WO3) proporcional a
W0. El coeficiente de proporcionalidad depende de las dimensiones y
de los dentados conocidos del cuarto piñón (622) y de los platos. Al
ser conocidas las velocidades de entrada del mecanismo de arrastre
WO3 y W2, la velocidad (W1) del piñón (10) solidario del eje (11) de
salida del dispositivo reductor de velocidad viene determinada por
la fórmula F1.
En la variante de realización de la invención de
la Figura 6, el mecanismo de generación de velocidades incluye un
quinto piñón (631). Este quinto piñón (631) y el piñón (10) que
constituye el primer elemento del mecanismo de arrastre son
solidarios del primer eje (600), y por tanto, están animados por la
velocidad de rotación fuente W0. El quinto piñón (631) transmite un
movimiento de rotación a la corona (20) de rotación libre respecto
al bastidor (80) mediante un sistema de satélites (70) montados en
rotación libre alrededor de su eje (71), fijos respecto al bastidor
(80) y que se engranan sobre un dentado interior de la corona (20).
La corona (20) tiene por tanto una velocidad de rotación W2
proporcional a la velocidad fuente W0. El coeficiente de
proporcionalidad depende de las dimensiones y de los dentados
conocidos de los satélites (70) y del quinto piñón (631). La
velocidad W1 igual a W0 es transmitida por el piñón (10), y los
satélites (30) se montan en rotación libre sobre los ejes (31)
fijados al plato (40). El plato (40) es solidario del eje de salida
(41) que está alineado con el eje (600) del piñón (10). El plato
(40) está montado en rotación libre respecto a la corona (20), por
ejemplo, mediante un sistema de rodamientos. La corona (20) es, por
tanto, arrastrada en rotación sin estar en voladizo con motivo del
montaje en rotación libre de la corona (20) sobre el bastidor (80) y
con motivo del montaje deslizante y en rotación libre del plato (40)
sobre una parte no dentada de la corona (20). De este modo, al ser
conocidas las velocidades de entrada del mecanismo de arrastre W1 y
W2, la velocidad de salida WO3 del plato 40, y por tanto, del eje
(41), viene determinada por la fórmula F2. En esta variante, los
dentados respectivos del quinto piñón (631) y del piñón (10) del
mecanismo de arrastre no son necesariamente idénticos. A fin de
obtener unas relaciones de reducción elevadas del orden de 1000 a
5000, los dentados respectivos del quinto piñón (631) y del piñón
(10) del mecanismo de arrastre son, preferentemente, diferentes. De
este modo, a título de ejemplo, para obtener una relación de
reducción del orden de 4400, el quinto piñón (631) incluye 35
dientes, y en este ejemplo, la parte de la corona que se engrana
sobre los satélites incluye 88 dientes. Asimismo, el piñón (10) del
mecanismo de arrastre incluye 17 dientes, los satélites (30)
incluyen 33 dientes, y la parte de la corona (20) que se engrana
sobre estos satélites incluye 83 dientes.
En el dispositivo de la Figura 7, el mecanismo de
generación de velocidades incorpora un sexto piñón (641) de dentado
determinado. Este sexto piñón (641) y el piñón (10) son solidarios
del primer eje (600). El sexto piñón (641) transmite un movimiento
de rotación al plato (40) mediante una etapa de reducción
planetaria. Esta etapa de reducción planetaria incluye el piñón
(641), los satélites (90) y la corona (100), fija respecto al
bastidor. Los satélites (90) están montados libres sobre los ejes
(91) solidarios al plato (40). El plato está igualmente montado de
forma deslizante sobre el primer eje (600). El plato (40) tiene por
tanto una velocidad de rotación (WO3) proporcional a la velocidad
fuente W0. El coeficiente de proporcionalidad depende de las
dimensiones y de los dentados conocidos de los elementos de la etapa
de reducción planetaria. La velocidad W1 del piñón (10) es igual a
W0. Los satélites (30) están montados en rotación libre sobre los
ejes (31) fijados sobre el plato (40). La corona (20) es solidaria
del eje de salida (51) que está alineado con el eje (600). La corona
(20) está montada en rotación libre respecto a la corona (100) del
mecanismo de generación de velocidad, por ejemplo, mediante una
conexión deslizante. De igual modo, la corona (20) está montada de
forma deslizante sobre el primer eje (600). La corona (20) está por
tanto arrastrada en rotación sin estar en voladizo, con motivo de
que su montaje en rotación libre sobre la corona (100) del mecanismo
de generación de velocidad y con motivo de su montaje en forma
deslizante sobre el primer eje (600). De este modo, al ser conocidas
las velocidades de entrada del mecanismo de arrastre W1 y WO3, la
velocidad de salida W2 del eje 51 viene determinada por la fórmula
F3.
En el dispositivo de la Figura (8), el mecanismo
de generación de velocidad incluye un séptimo piñón (651), de
dentado determinado, fijado rígidamente sobre el primer eje (600).
Mediante la rueda 653, solidaria del eje (11), el séptimo piñón
(651) transmite un movimiento de rotación al eje (11) sobre el cual
está fijado el piñón (10) del mecanismo de arrastre. El mecanismo de
generación de velocidades incluye igualmente un octavo piñón (652)
solidario del primer eje (600). Este octavo piñón (652) transmite un
movimiento de rotación al plato (40) porta-satélites
(30) montado en rotación libre sobre el eje (11) mediante un dentado
situado sobre el plato (40). El plato (40) y el piñón (10) tienen,
por tanto, unas velocidades respectivas (WO3, W1) de rotación
proporcionales a la velocidad fuente W0. Los coeficientes de
proporcionalidad dependen de las dimensiones y de los dentados
conocidos del séptimo y del octavo piñón (651, 652), de la rueda
(653) y del plato (40). De este modo, la velocidad de salida es la
de la rotación (W2) de la corona (20) que viene determinada por la
fórmula F3.
Teniendo en cuenta las diferentes fórmulas (F1,
F2, F3) se concibe que un dispositivo reductor realizado siguiendo
el diagrama básico de la invención (Fig. 3A) basta para obtener una
gran relación de reducción, donde las realizaciones de la técnica
anterior necesitarían varios dispositivos de etapas de reducción. De
este modo, las realizaciones del dispositivo reductor de velocidad
angular de acuerdo con la invención ofrecen, respecto a una
reducción equivalente, un volumen y un coste claramente más
ventajosos que los dispositivos de la técnica anterior.
Es evidente que otras modificaciones, a elección
de un experto en la materia, entran dentro del marco de la
invención, según se define mediante las reivindicaciones.
Claims (4)
1. Dispositivo reductor que incluye un mecanismo
de generación de velocidades y un mecanismo de arrastre,
consistiendo el mecanismo de arrastre en un piñón (10) y una corona
(20), con el mismo centro fijo, unos radios determinados diferentes
y unas velocidades de rotación W1, W2 no nulas y en al menos un
satélite (30) que se engrana sobre el piñón (10) y la corona (20)
gracias a unos dentados, describiendo el centro (O3) de los
satélites (30) una trayectoria circular de radio determinado
intermedio respecto a los radios del piñón (10) y de la corona (20)
y concéntrico respecto al piñón (10) y la corona (20), con una
velocidad de rotación (WO3) determinada, estando el piñón (10), la
corona (20) y los satélites (30) fijos en traslación axial respecto
a un bastidor (80), creando el mecanismo de generación de
velocidades al menos dos velocidades angulares (W1, W2)
correlacionadas a partir de una sola velocidad angular (WO)
conocida, estando aplicadas respectivamente estas dos velocidades
angulares de entrada correlacionadas así creadas al piñón (10) y a
la corona (20) para obtener una velocidad angular de salida que es
la velocidad de un plato (40) respecto al cual los satélites (30) se
montan en rotación, caracterizado porque la corona (20) con
dentado interior solamente, está montada en rotación respecto al
bastidor (80), constituyendo una superficie cilíndrica deslizante
que le sirve de guía, y porque el o los ejes (31) de los satélites
(30), sobre los cuales se montan en rotación los satélites (30) son
solidarios de un plato (40) de bordes lisos, montado en rotación
respecto a una superficie cilíndrica deslizante de la corona (20),
que le sirve de guía, recibiendo el plato (40) de los ejes (31) de
los satélites (30) un movimiento de rotación que aquí sirve de guía
al plato (40) y proporcionando la única velocidad de salida.
2. Dispositivo reductor de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque los radios de los
elementos del mecanismo de arrastre están determinados de forma que
el radio del piñón (10) es inferior al radio de la corona (20) y
porque el radio de la corona (20) es igual a la suma del radio del
piñón (10) y del diámetro de los satélites (30).
3. Dispositivo reductor de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el mecanismo de
generación de velocidades incluye un primer eje (600) al cual se
aplica la velocidad de entrada (W0) y sobre el cual se montan
rígidamente el piñón (10) del mecanismo de arrastre, y un segundo
piñón (631) de dentado determinado, que se engrana en un juego de
satélites (70) cuyos ejes (71) son fijos, engranándose estos
satélites (70) en la corona (30) para transmitirla la primera
velocidad angular (W2) creada mediante el mecanismo de generación de
velocidad, estando por tanto animado el piñón (10) del mecanismo de
arrastre con la segunda velocidad angular (W1) generada por el
mecanismo de generación de velocidad, siendo esta segunda velocidad
angular (W1) igual a la velocidad de entrada (W0).
4. Dispositivo reductor de acuerdo con la
reivindicación 3, caracterizado porque los dentados del piñón
(10) del mecanismo de arrastre y del piñón (631) del mecanismo de
generación de velocidad montados rígidamente sobre el primer eje
(600) al que se transmite la velocidad angular fuente son diferentes
a fin de obtener relaciones de reducción elevadas.
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