Бесступенчатая передача

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COLlHAËÈÑÒÈ×ÅCHÈÕ

РЕСПУБЛИК

»55) 4 Е 56 " 33/08 29 22

ВСЕСОРЗН4.":

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (25 ) 4043633/25-?8 (22) 35.03,86 (46) 07.05.88, Бюл, !» (72) В.В,Зарщиков (53) 625,833.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 977885, кл. F 56 H 29/22, 5980, I19ISU(ii) 1 4 4 (54) БЕССТУПЕНЧАТАЯ ЦЕРЕДАЧА (57) Изобретение относится к машиностроению. Цель изобретения - расширение кинематических воэможностей путем увеличения передаточного отношения. В бесступенчатой передаче, содержащей корпус 5, соосн»е ведущий 2 и ведомый 3 валы, расположенный на

136 ведущем валу эксцентрик 4, связываемый с механизмом изменения эксцентриситета, установленную на эксцентрике втулку 12 и связывающие последнюю соответственно с корпусом и ведомым валом 3 преобразователи, Каждый из последних выполнен в виде зубчатокривошипного механизма, включающего зубчатое колесо 20, установленный с возможностью вращения сателлитодержатель 31 с сателлитом 37, имеющим с зубчатым колесом самотормозящееся в одном из направлений зацепление, и связанный с сателлитодержателем кри4804 вошип переменного радиуса ° При этом первое и последнее из звеньев зубча то-кривошипного механизма являются концевыми, одно из них связано с втулкой 12, а другое - с корпусом или ведомым валом 3, Эксцентрик 4 мо жет быть выполнен по длине из двух частей, связываемых с соответствующими механизмами изменения эксцентриситета, а втулка 12 также может быть выполнена иэ двух частей, соединенных между собой с возможностью радиальных перемещений. 1 з.п, ф-лы, 7 ил, Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах различных машин для бесступенчатого соединения скорости вращения и вращающего момента ведомого вала, Целью изобретения является расширение кинематических возможностей путем увеличения передаточного отношения.

На фиг,1 изображена кинематическая схема бесступенчатой передачи, первый вариант выполнения, продольный разрез (стрелками указаны направления перемещений поводков); на фиг,2разрез А-А на фиг ° 5; на фиг ° 3 - кинематическая схема бесступенчатой передачи, первый вариант выполнения с эксцентриком из двух частей, про дольный разрез (стрелками указаны направления перемещений поводков); на фиг,4 - разрез Б-Б на фиг,3; на фиг,5кинематическая схема бесступенчатой передачи, второй вариант выполнения, продольный разрез (стрелками указаны направления перемещений поводков); на фиг,6 — разрез В-В на фиг.5; на фиг,7 - кинематическая схема бесступенчатой передачи, второй вариант выполнения с эксцентриком иэ двух частей, продольный разрез (стрелками указаны направления перемещений поводков).

Бесступенчатая передача содержит корпус 1, в котором в подшипниковых узлах установлены соосно друг другу ведущий 2 и ведомый 3 валы.

Эксцентрик 4 установлен на кривошипе 5 ведущего вала 2 и связывается с механизмом изменения эксцентриситета (не показан) поводками 6 и 7.

Эксцентрик 4 может быть выполнен из двух частей 8 и 9 (фиг,3 и 7)

50 каждая иэ которых установлена на кривошипе 5 и связывается с механизмами изменения эксцентриситета (не показаны) поводками 10 и 11 ° Втулка 12 установлена на эксцентрике 4 с воз56 можностью вращения и может быть выполнена из двух частей 53 и 14 (фиг.3 и 7), которые также установлены на частях 8 и 9 эксцентрика с возможностью вращения и соединены

20 друг с другом с возможностью радиальных перемещений, например крестовой муфтой, сухари 15 и 16 которой (фиг ° 4) скреплены с частями 13 и 14 втулки 12 и размешены с воэможностью

2ь радиальных пеоемешений во взаимно перпенпикчляоных ответных пазах 17 и

58 пвоставки 59.

Преобпазчюшие механизмы поедстав ляют собой зчбчято-кпивошипные меха30 низмы и могут быть выполнены в двух вапиантах.

Согласно первому варианту выполнения (фиг.1-4) одними концевыми звеньями преобразующих механизмов являют ся зубчатые колеса 20 и 21, закрепленные на втулке 12 или ее частях 13 и

1364804 4

14, а другими концевыми звеньями яв- нены своими концами с направляющими ляются кривошипы переменного радиуса. 24 и 25 и шатунами 31 и 32, Последние могут быть выполнены в виде Бесступенчатая передача по первоползунов 22 и 23, которые установлены му варианту исполнения (фиг.!-4) рас возможностью радиальных перемещении ботает следующим образом. в направляющих 24 и 25 и серьгами 26 При вращении ведущего 2 и ведомошарнирно соединены с муфтами 27 и 28, ro 3 валов втулка 12 или ее части 13 которые установлены в корпусе 1 и на и 14 (фиг.3) и зубчатые колеса 20 и ведомом валу 3 с возможностью осевых lð 2! совершают сложное движение, враперемещений и поводками 29 и 30 свя- щаясь вместе с ведущим валом 2 отнозаны с системой управления (на носительно его оси и врашаясь отнофиг.1-4 не показана). Направляющие сительно эксцентрика 4 или его частей

24 и 25 и 5 кривошипов переменного ра- 8 и 9 (фиг,3), поэтому скопость зчбчадиуса скреплены соответственно с кор- !6 тых колес 20 и 21 непрерывно меняетпусом l и ве омым валом 3 д валом 3, а их пол- ся, причем в каждый момент времени зуны 22 и 23 шарнирно соединены ша- наибольшую скорость относительно ветунами 31 и 32 с сателлитодержателя- дущего вала 2 имеют участки зубчами 33 и 34, установленными с возмож- тых колес 20 н 21, наиболее удаленные ностью перемещений в кольцевых направ 2р от его оси, а наименьшую скоростьляющих 35 и 36, скрепленных втулкой участки зубчатых колес 20 и 21. наи12 или ее частями 13 и 14, Сателлиты менее удаленные от укаэанной оси.

37 и 38 установлены в сателлитодержа- Сателлиты 37 и 38 также совершают телях 33 и 34, сцеплены с зубчатыми сложное движение, вращаясь в сателколесами 20 и 21, а их зацепления вы- 25 литодержателях 33 и 34 и совершая полнены самотормозящимися в одном иэ вместе с ними перемещения относительнаправлений. Упругие элементы 39 со- но зубчатых колес 20 и 21 в кольцевых единены своими концами с направляю- направляющих 35 и 36, поэтому скоросщими 24 и 25 и шатунами 31 и 32 ° ти вращения и скорости перемещений

Согласно второму варианту выпол- 30 сателлитов 37 и 38 относительно зубнения (фиг,5-7) одними концевыми зве- чатых колес 20 и 21 также постоянно ньями являются кривошипы переменного меняются. радиуса, выполненные в виде направ- Направления само торможения зацепляющих 24 и 25, скрепленных со втул- лений сателлитов 37 и 38 с зубчатыми кой 12 или с ее частями 13 и 14, пол- З> колесами 20 и 21 выбраны взаимно зунов 22 и 23, установленных с воз- противоположными, поэтому, когда в можностью радиальных перемещений в процессе движения один из сателлитов направляющих 24 и 25 и серьгами 26 37 взаимодействует с участком эубчашарнирно соединенных с муфтами 27 и того колеса 20, имеющим в данный мо28, установленными с возможностью 4О мент времени наибольшую скорость, а осевых перемещений на втулке 12 или один из сателлитов 38 — с участком ее частях 13 и 14, и поводками 29 и зубчатого колеса 21. имеющим наимень30, связанными с системой управления шую скорость, указанные сателлиты 37 (на фиг.5-7 не показана). Ползуны 22 и 38 самотормозятся с этими колесами, и 23 кривошипов переменного радиуса 4б а их сателлитодержатели 33 и 34 шарнирно соединены шатунами 31 и 32 скрепляются с кольцевыми направляюс сателлитодержателями 33 и 34, ус- щими 35 и 36 в единое целое, в ретановленными с возможностью переме- эультате чего движение передается с щений в кольцевых направляющих 35 и ведущего вала 2 на ведомый вал 3 ки36, скрепленных соответственно с кор- яо нематической цепью: ведущий вал 2, пусом 1 и ведомым валом 3. Сателлиты эксцентрик 4 или его части 8 и 9

37 и 38 установлены в сателлитодержа- (фиг.3), втулка 12 или ее часть 14, телях 33 и 34, сцеплены с зубчатыми зубчатое колесо 21, заторможенный саколесами 20 и 21, являющимися други- теллит 38, сателлитодержатель 34, ми концевыми звеньями, скрепленными шатун 32, ползун 23, направляющая 25, соответственно с корпусом и ведо- ведомый вал 3; при этом в передаче мым валом 3, а их зацепления выполне- (фиг.l) реактивное усилие передается

1 ны самотормоэящимися в одном из на- на корпус 1 кинематической цепью: правлений. Упругие элементы 39 соеди- втулка 12, зубчатое колесо 20, затор1 364804 моженный сателлит 37, сателлитодержатель 33, шатун 31, полэун 22, направляющая 24, корпус 1, а в передаче (фиг,3) - кинематической цепью: часть 14 втулки, сухари 16 (фиг,4), ответные пазы 18, проставка 19, ответные пазы 17, сухари 15, часть 13 втулки, зубчатое колесо 20, заторможенный сателлит 37, сателлитодержа- 10 тель 33, шатун 31, полэун 22, направляющая 24, корпус 1. Остальные сателлиты 37 и 38, взаимодействующие другими участками зубчатых колес 20 и 21, расторможены и вращаются "вхо- 15 лостую", их сателлитодержатели 33 и

34 совершают перемещения в кольцевых направляющих 35 и 36, а упругие элементы 39 обеспечивают выборку зазоров в кинематических парах. 20

При работе бесступенчатой передачи участки зубчатых колес 20 и 21 имеющие наибольшую и наименьшую скорость, постоянно меняются, поэтому каждый из сателлитов 37 и 38 последовательно самотормозится и растормаживается с зубчатыми колесами 20 и 21, в результате чего ведомый вал 3 получает однонаправленные импульсы вращающего момента, под действием которых вра- 30 щается с заданной скоростью.

Для изменения частоты вращения ведомого вала 3 по команде от системы управления (на фиг.1-4 не показана) перемещаются поводки 7, 1О, 11, 3, 29 и 30 °

При перемещении поводка 7 (фиг,l) поводок 6 изменяет эксцентриситет эксцентрика 4 и втулки 12, в результате чего изменяются геометрические 40 параметры зубчато-кривошипных механизмов.

При перемещении поводков 1О и 1! (фиг.3) поводки 6 независимо друг от 45 друга изменяют эксцентриситеты частей 8 и 9 эксцентрика и частей 13 и !

4 втулки, в результате чего независимо друг от друга изменяются параметры каждого зубчато-кривошипного механизма в отдельности; при этом сухари

15 и !6, взаимодействуя с ответными пазами 17 и !8 проставки 19, обеспечивают совместное движение частей 13 и 14 втулки и зубчатых колес 20 и 2!.

При перемещении поводков 29 и 30 (фиг.! и 3) муфты 27 и 28 перемещаются в осевом направлении относительно корпуса и ведомого вала 3 и посредством серег 26 перемещают ползуны 22 и 23 в радиальном направлении, в результате чего независимо друг от друга изменяются расстояния от оси ведущего вала 2 до осей шарниров шатунов

31 и 3?, скрепленных с ползунами 22 и 23, т.е. длины кривошипов каждого зубчато-кривошипного механизма в отдельности, При изменении длин кривошипов изменяется закон движения втулки 12 или ее частей 13 и 14 и зубчатых колес

20 и 21 поэтому изменяется скорость и продолжительность взаимодействия заторможенных сателлитов 37 и 38 с зубчатыми колесами 20 и 21 и, следовательно, скорость вращения ведомого вала 3.

Бесступенчатая передача по второму варианту исполнения (фиг,5-7) работает следующим образом.

При вращении ведущего 2 и ведомого 3 валов, втулки 12 или ее частей

l3 и 14 направляющие 24 и 25 с ползунами 22 и ?3 совершают сложное движение, вращаясь вместе с ведущим валом 2 относительно его оси и вращаясь относительно эксцентрика 4 или его частей 8 и 9, поэтому скорость ползунов 22 и 23 непрерывно меняется, причем в каждый момент времени наибольшую скорость относительно ведущего вала 2 имеют ползуны 22 и 23, наиболее удаленные от его оси, а наименьшую скорость - ползуны 22 и

23, наиболее удаленные от указанной оси, Сателлиты 37 и 38 вращаются в са теллитодержателях 33 и 34 и совершают вместе с ними перемещения в кольцевых направляющих 35 и 36, Сателлитодержатели 33 и 34 шарнирно связаны шатунами 31 и 32 с полэунами 22 и 23, поэтому скорости вращения и скорости круговых перемещений сателлитов 37 и

38 относительно зубчатых колес 20 и

21 непрерывно меняются.

Направления самоторможения зацеплений сателлитов 37 и 38 с зубчатыми колесами 20 и 2! выбраны взаимно противоположными, поэтому, когда в процессе движения один из ползунов 22 получает наибольшую скорость относительно ведущего вала 2, а один из ползунов 23 - наименьшую, связанные с ними сателлиты 37 и 38 самотормо зятся с зубчатыми колесами 20 и 21, !

364804 сателлитодержатели 33 и 34 заторможенных сателлитов скрепляются с кольцевыми направляющими 35 и 36 в единое целое, в результате чего движение пе5 редается с ведущего вала 2 на ведомый вал 3 кинематической цепью: ведущий вал 2, эксцентрик 4 или его части 8 и 9, втулка 12 или ее часть 14, направляющая 25, ползун 23, шатун 32, lp сателлитодержатель 34, заторможенный сателлит 38, зубчатое колесо 21, ведомый вал 3; при этом в передаче (фиг,5) реактивное усилие передается на корпус 1 кинематической цепью; 15 втулка 12, направляющая 24, полэун

22, шатун 31, сателлитодержатель 33, заторможенный сателлит 37, зубчатое колесо 20, корпус 1, Остальные сателлиты 37 и 38, связанные с другими 2р ползунами 22 и 23, расторможены с зубчатыми колесами 20 и 2! и вращаются "вхолостую", их сателлитодержатели

33 и 34 совершают перемещения в кольцевых направляющих 35 и 36, а упругие 25 элементы 39 обеспечивают выборку зазоров в кинематических парах.

При работе бесступенчатой передачи ползуны 22 и 23, имеющие наибольшую и наименьшую скорость, постоянно ЗО меняются, поэтому каждый из сателлитов 37 и 38 последовательно самотормозится и растормаживается с зубчатыми колесами 20 и 21, в результате чего ведомый вал 3 получает однонаправленные импульсы вращающего момента, под действием которых вращается с заданной скоростью, Для изменения скорости вращения ведомого вала 3 по команде от систе- 40 мы управления (на фиг,5-7 не показана) перемещаются поводки 7, 10, ll, 29 и 30.

Процесс измерения скорости ос ществляется аналогично предыдущему варианту.

Такое выполнение бесступенчатой передачи позволяет повысить общее передаточное отношение.

Формула и з о б р е т е н и я

Бесступенчатая передача, содержащая корпус, размещенные в нем соосные ведущий и ведомый валы, расположенный на ведущем валу эксцентрик, связайный с механизмом изменения эксцентриситета, установленную на экс центрике втулку н связывающие последнюю соответственно с корпусом и ведомым валом преобразователи, о т л ичающая с я тем, что, с целью расширения кинематических возможностей путем увеличения передаточного отношения, каждый иэ преобразователей выполнен в виде зубчато-кривошипного механизма, включающеro зубчатое колесо, установленный с возможностью вращения сателлитодержатель с сателлитом, имеющим с зубчатым колесом самотормоэящееся в одном из направлений зацепление, и связанный с сателлитодержателем кривошип переменного радиуса, первое иэ звеньев зубчато-кривошипного механизма связано с втулкой, а последнее - или с корпусом или ведомым валом, 2, Передача по п,l о т л и ч а ющ а я с я тем, что эксцентрик выполнен по длине из двух частей, связанных с соответствующими механизмами изменения эксцентриситета, а втулка также выполнена из двух частей, соединенньм одна с другой с возможностью радиальных перемещений, !

364804

A-4

g7VZ. Г

1364804 б-6! 364804

Ю-Ю

Р(/еХ

JJ 75

Составитель О.Косарев

Техред Л. Сердюкова Корректор А,Тяско

Редактор Г.Кузнецова

Заказ 6553/28 Тираж 784 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1)3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4