Механизм свободного хода

 

МЕХАНИЗМ СВОБОДНОГО ХОДА, содержащий обойму, внутри которой расположен эксцентрик с кронштейном, установленное на эксцентрике промежуточное кольцо, клин, размещенный ff в клиновой полости между обоймой и кольцом, и поджимное устройство, расположенное на кронштейне и связанное с клином, отличающи и с я тем, что, с целью снижения потерь мощности на трение в период обгона путем автоматического регулирования поджимного усилия, действукмдего на клин, в кронштейне выполнены гнездо с дросселем, отверстие , ось которого параллельна оси гнезда, и канал для подвода рабочей среды,,соединяющий отверстие и гнездо , а поджимное устройство выполнено в виде подпружиненного поршня, установленного в гнезде и контактирующего СП с клином, и золотника, установленного в отверстии и подпружиненного с обеих сторон. СП ел оо 12 9иа.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19l ® Ш) (я) Р 16 D 41/07

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3671274/25-27 (22) 08.12.83 (46) 15.05.85. Вюл. И 18 (72) А.А.Благонравов, С.И.Худорожков, В.Б.Держанский и В.П.Косов (71) Курганский машиностроительный институт (53) 621.825.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 302525, кл. F 16 D 41/06, 1971.

Авторское свидетельство СССР

М 343095, кл. F 16 D 41/07, 1972 (прототип). (54) (57) ИЕХАНИЗИ СВОБОДНОГО ХОДА, содержащий обойму, внутри которой расположен эксцентрик с кронштейном, установленное на эксцентрике промежуточное кольцо, клин, размещенный в клиновой полости между обоймой и кольцом, и поджимное устройство, расположенное на кронштейне и связанное с клином, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью снижения потерь мощности на трение в период обгона путем автоматического

1 регулирования поджимного усилия, действующего на клин, в кронштейне выполнены гнездо с дросселем, отверстие, ось которого параллельна оси гнезда, и канал для подвода рабочей среды, соединяющий отверстие и гнездо, а поджимное устройство выполнено в виде подпружиненного поршня, уста- р новленного в гнезде и контактирующего с клином, и золотника, установленного в отверстии и подпружиненного с обеих сторон.

115580О

Иэобретение относится к машиностроению и может быть использовано, например, в импульсных бесступенчатых передачах.

Цель изобретения — снижение по- S терь мощности на трение в период обгона путем автоматического регулиро- . вания поджимного усилия, действующего на клин.

На фиг. 1 показан механизм свобод-111 ного хода; на фиг. 2 — рабочие положения дифференциального устройства; на фиг. 3 — зависимости скоростей И, эксцентрика и 6) обоймы от угла по2 ворота входного вала передачи С „; 1З на фиг. 4 — зависимости ускорения Гi и силы инерции Р„ц эксцентрика от рц„, на фиг. 5 — зависимость перемещения поршня ч гидроподжимного устройства от Чвк 29

Механизм свободного хода содержит поджимное устройство в виде цилиндропоршневого и инерционно-золотникового узлов.

На эксцентрике 1 ведущего вала механизма закреплен кронштейн 2, имеющий канал 3 для подвода рабочей среды, например масла из системы смазки, под давлением в гнездо 4 с дросселем 5, в котором установлены 36 пружина 6 и поршень 7, входящий в контакт с пяткой клина 8, установленного в клиновой полости 9 между обоймой 10 и промежуточным кольцом 11.

В кронштейне 2 параллельно оси гиез- 3S да 4 выполнено отверстие 12, пересекающее канал 3 на входе в гнездо 4.

В отверстии 12 установлен золотник 13 в виде пустотелого цилиндра, поджатого с обеих сторонпружииами 14и 15 46 усилия которых регулируются с помощью винтов-пробок 1б и 17. Размеры золотника 13 таковы, что в зависимости от его положения наружная цилиндрическая поверхность может открывать или закрывать канал 3.

При работе механизма свободного хода в импульсной передаче колебания скорости ведущего эксцентрика соответствуют графику Q 1, изображен- р ному на фиг. 3, скорость обоймы 10— графику 612 . При такой неравномерности скорости ц, эксцентрика на клин 8, поршень 7 и золотник 13 действуют инерционные силы Р„„ (фиг. 4) переменной амплитуды и направления, пропорциональные ускорению вынужденных колебаний Е, эксцентрика

lIp H Y1 J la в < >вор(1т» в:.;(>! I лог< !» в. I;l передачи ($ „=0, когда ск<.рость Я эксцентрика 1 имеет максимальное значение, его ускорение Е равно нулю, а следовательно, и силы инерции, действующие. на элементы 8,7 и 13, также равны нулю. В этом случае рабочее положение золотника 13 соот-ветствует положению на фиг. 2q, при котором обеспечивается перекрытие канала 3 и замыкание объема жидкости в гнезде 4, заполненном на предыдущем этапе цикла.

Поджимное устройство при этом представляет собой гидравлический упор. Положение поршня 7 в этом состоянии соответствует полному контакту клина 8 с рабочими поверхностями обоймы 10 н промежуточного кольца 11 описывается координатой 6 (фиг. 5).

В момент расклинивания механизма, когда скорость M обоймы 10 начинает превышать скорость С 1 ведущего эксцентрика 1, возможны соударения клина 8 о гидроунор. Для смягчения, возникающих при этом динамических нагрузок, в конструкции предусмотрено истечение жидкости иэ сжимаемого масляного объема в гнезде 4 че3 реэ дроссель 5. В результате утечки масла через дроссель 5 давление и объем жидкости в гнезде 4 уменьшаются и поршень 7 перемещается вниз, освобождая клин 8 от поджимного усилия (координата положения h поршня 7 становится меньше ho ).

При действии отрицательного ускорения 1=, в период обгона (О cp „ce ) золотник 13 под действием силы инерции перемещается вниз (фиг, 2S), сжимая пружину 15. Пр ходное отверстие в золотнике 13 обеспечивает свободное перетекание масла из нижней части отверстия 12 в его верхнюю часть. При этом вследствие дросселирования жидкости, продолжающегося в casse с действием на клин 8 и поршень 7 отрицательного ускорения, координата h положения поршня 7 продолжает уменьшаться. Интенсивность уменьшения зависит от амплитуды отрицательного ускорения.

При< =и, когда скорость Cdi эксцентрика 1 имеет минимальное значение, ускорение вынужденных колебаний и сила инерции равны вудю, а

SS8u0 положение золотника 13 соответствует фиг. 2а.

При действии положительного уско. рения (9ii ф »,„- »») на золотнике 13 возникает сила инерции противоположного знака, заставляющая его перемещаться вверх, сжимая пружину 14.

При этом если усилие пружины 14 от предварительного поджатия Р„ в статическом положении (фиг. 2a) больше, чем сила инерции золотника 13, то его положение соответствует фиг. 2ч и канал 3 по-прежнему перекрыт, т.е. пРи »» (в„сс1» клин 8 находитсЯ о в свободном непод атом состоянии. 15

Если усилие пружины предварительного поджатия (Р„ ) меньше, чем сила инерции золотника (Р„„ ), т.е. при

cf ср„, золотник 13, отжав пружину 14, перемещается вверх (фиг. 23), открыв канал 3. Под действием давления системы смазки поршень 7 перемещается вверх, заняв положение (фиг. 5), и поджимает клин 8 с уси...нем, необходимым для выжимания смазки с рабочих поверхностей трения.

Отверстие в золотнике 13 обеспечивает выравнивание давления масла.

Таким образом, в период обгона прия„с(„ с ц», (где Ч вЂ” угол пово- Зп рота входного вала передачи, соответствующий заклиниванию механизма свободного хода при (а, =u»»> клин 8 находится в поджатом состоянии, обеспечивая условия для нормального я5 протекания последующего процесса

-»аклинивания.

После заклинивания приг < цв„ 2»» имеет место период рабочего хода, 49 в течение которого клин 8 находится в зажатом состояния между поверхностями обоймы 10 и промежуточного кольца 11. При этом происходит уменьшение амплитуды ускорения E 1 и си- 4$ лы инерции Р„„ золотника 13 (фиг.4).

При превышении силой пружины 14 инерционной составляющей золотник 13 перемещается вниз, перекрывая канал 3 (фиг. 2o) и замыкает объем -56 жидкости в гнезде 4, образуя гидравлический упор.

На этом цикл работы механизма и поджимного устройства заканчивается и при дальнейшем функционирова- 55 нии описанные вьш»е этапы работы повторяются в аналогичной последовател» ° »»о< т»».

При уменьшении амг»ли гуды с-коростlf ведущего эксцентрика 1 от Q по»,), и амплитуды ускорения до, уменьшается и сила инерции, действующая на

1 золотник 13, до величины Р,щ . В результате происходит смещение фазы открытия канала 3 от (до »»» (фиг.4), объясняемое снижением интенсивности роста ускорения и силы инерции. Таким образом, период времени, в течение которого клин 8 при обгоне находится в поджатом состоянии, зависит от скоростного режима.

С увеличением амплитуды скорости, когда в условиях гидродинамический смазки увеличивается толщина масляной пленки на поверхностях трения, предлагаемая конструкция обеспечивает увеличение длительности поджатого состояния клина 8 для надежного выдавливания смазки иэ зоны контакта и обеспечения заклинивания механизма свободного хода.

С уменьшением амплитуды скорости обеспечивается уменьшение периода поджатого состояния клина 8 при обгоне, так как снижается толщина масляной пленки и, следовательно, время, необходимое для ее выжимания с поверхностей трения. Подбором площади поршня 7, давления системы смазки, массы золотника 13, усилий и жесткостей пружин 14 и 15, обеспечивается оптимальнал настройка под- жимного устройства на эксплуатационные режимы.

Если силы инерции, действующей на золо ник 13, не достаточно для деформации пружин 14 и 15, что возможно при малых скоростях работы механизма, то золотник 13 находится в положении, соответствующем фиг. 2й, и канал 3 закрыт. В этом случае поджатие клина 8 к поверхностям обоймы 10 и промежуточного кольца 11 осуществляется пружиной 6, усилие которой соответствует квазистатическим условиям работы и значительно меньше величины, обеспечиваемой гидравлической системой в динамических условиях.

Таким образом, предлагаемая конструкция механизма свободного хода позволяет автоматически регулировать поджимное усилие на клине в течение цикла работы в зависимости от скоростного режима, что в итоге прп»»»в дит к снижению потерь мощности на трение 8 период обгона, способствуеT повьппению коэффициента полезногo действия механизма и экономии топлива транспортным средством, снабженным импульсной бесступенчатой передплс ц, Кр(1мс того, оС!сс Ili чцнает(н демпфирование колебаний клина, возниканицих при расклинивании механизма, и устраняются условия возникновения его резонансных колебаний в период обгона. адочая среда

Составитель Л.Атрушкевич

Редактор Л.Пчелинская Техред О.Ващишина Корректор Н.Коро Ib Мказ 311Ч/32 Тираж 898 Подписное

ВПИИ11И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 п(3 i 11оскна, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

1 .: (л (1ПН1 "Патент", r.Óæãîðîä, у((.11роект((ан,