Инерционный трансформатор вращающего момента
Изобретение относится к машиностроению . С целью улучшения эксплуатационных характеристик путем автоматического регулирования дисбалансов неуравновешенных сателлитов в зависимости от нагрузки на выходном валу в инерционном трансформаторе вращательного момента в режиме трансформации момента вращения барабанов 12 относительно цилиндрических гильз 14 замедляется и уменьшается количество перетекаемых из них жидких грузов 11 чеА 17 Фиг 26 Ю рез нижние основные и дополнительные перепускные окна 16 и 18 в барабаны 13. При этом уменьшаются дисбалансы и моменты на сателлитах 10, а вследствие этого и осевые силы в зацеплении колес второго планетарного ряда, что приводит под действием пружины 23 к осевому перемещению барабанов 13 в сторону уменьшения проходных сечений дополнительных перепускных щелевидных окон 18 посредством дроссельных цилиндрических колец 22. В результате, на участках 21 часть грузов 11, не успевая в нижних положениях перетекать из барабанов 12 в барабаны 13 через дросселируемые дополнительные перепускные окна 18. продолжает движение на противоположные стороны периметров барабанов 12, снижая дисбалансы сателлитов 7 и соответственно уменьшая вращающий момент на выходном валу 3. На режиме муфты сателлиты 10 полностью уравновешиваются, и реактивный момент не передается на корпус 1. 3 ил. 21 19 70 К LLL A Ё О Ю о о в
Ь л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОцидлистических
РЕСПУБЛИК (я 1 16 Н 33/14, 47/08
ГОСУДЛРСТВЕ1ЮЫИ лОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
I II VI ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
В (61) 1441126 (21) 4622612/28 (22) 20.12.88 (46) 07.02.91. Бюл. М 5 (15) И.М.Данильченко (53) 621.833,6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 1441126, кл, F 16 Н 33/14, 1987. (54) ИНЕРЦИОННЫЙ ТРАНСФОРМАТОР
ВРАЩАЮЩЕГО МОМЕНТА (57) Изобретение относится к машиностроению. С целью улучшения эксплуатационных характеристик путем автоматического регулирования дисбалансов неуравновешенных сателлитов в зависимости от нагрузки на выходном валу в инерционном трансформаторе вращательного момента в режиме трансформации момента вращения барабанов 12 относительно цилиндрических гильз
14 замедляется и уменьшается количество перетекаемых иэ них жидких грузов 11 че12 17
„„. Ж„„1626029 А2 рез нижние основные и дополнительные перепускные окна 16 и 18 в барабаны 13. При этом уменьшаются дисбалансы и моменты на сателлитах 10, а вследствие этого и осе вые силы в зацеплении колес второго планетарного ряда, что приводит под действием пружины 23 к осевому перемещению барабанов 13 в сторону уменьшения проходных сечений дополнительных перепускных щелевидных окон 18 посредством дроссельных цилиндрических колец 22. В результате, на участках 21 часть грузов 11, не успевая в нижних положениях перетекать из барабанов 12 в барабаны 13 через дросселируемые дополнительные перепускные окна 18, продолжает движение на противоположные стороны периметров барабанов 12, снижая дисбалансы сателлитов 7 и соответственно уменьшая вращающий момент на выходном валу 3. 11а режиме муфты сателлиты 10 полностью уравновешиваются, и реактивный момент не передается на корпус 1. 3 ил.
21 1У 20
1626029
55
Изобретение относится к машиностроению, являегся усовершенствованием изобретения по авт, св. 1441126, Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик трэнсформэорэ путем автоматического регулирования дисбалансов неуравновешенных сателлитов е зависимости от нагрузки на выходном валу, Нэ фил.1 изображена схема инерционного трансформатора вращающего момента; на фиг,2 и 3 — сечение А-А на фиг.1 и расположение в них жидкого груза при работе трансформатора соответственно в режиме муфты и стоповом режиме.
Инерционный трансформатор содержит корпус 1. входной 2 и выходной 3 валы, планетарный механизм, включающий соединенное с входным валом водило 4 и два планетарных ряда, первый из которых содержит соединенное с выходным валом центральное колесо 5, промежуточные сателлиты 6 и неуравновешенные сателлиты
7, а второй — связанное с корпусом центральное колесо 8, промежуточные сателлиты 9 и неуравновешенные сателлиты 10.
Сателлиты 7 и 10, принадлежащие разным планетарным рядам, установлены на водиле соосно парами. На водиле также установлены заполненные жидким грузом 11 герметичные гидрокал ры, каждая из которых образована концентрично расположенными друг другу двумя барабанами 12 и 13 с соответственно внутренними и наружными лопатками и разделяющей гидрокамеру на две части цилиндрической гильзой 14, соединенной с водилам и имеющей два перепускные окна 15 и 16, предназначенные для сообщения между полостями барабанов 12 и 13, Барабан 12 охватывает барабан 13 и поэтому является наружным, а барабан 13— соответственно внутренним.
Барабан 12, имеющий лопатки на внутренней поверхности, т.е. с внутренними лопатками, соединен с соответствующим сателлитом 7 первого планетарного ряда, а барабан 13, имеющий лопатки на наружной поверхности, т.е. с наружными лопатками, связан с соответствующим парным сателлитом 10 второго планетарного ряда.
При этом в каждой гидрокамере цилиндрическая гильза 14 снабжена двумя дополнительными перепускными окнами 17 и 18, ближнее к центру трансформатора окно 18 из которых выполнено щелевидным в окружном направлении, Полость барабана 12 разделена радиальной перегородкой 19 на двэ участка 20 и 21 по длине основных 15 и
16 и дополнительных 17 и 18 перепускных окон. Барабан 13 снабжен дроссельными
25 цилиндрическими кольцами 22, предназначенными для дросселирования дополнительного щелевидного перепускного окна
18. Он установлен на водиле с воэможностью осевых перемещений и нагружен в осевом направлении посредством упругого элемента в виде пружины 23 в сторону закрытия дополнительного перепускного щелевидного окна 18 дроссельными цилиндрическими кольцами 22.
Кинематическая связь каждого барабана 13 с сателлитом 10 выполнена жесткой, а колеса второго планетарного ряда выполнены с косыми зубьями, создающими на сателлите 10 осевую силу в направлении открытия дополнительного перепускного щелевидного окна 18.
В стенках барабана 13 могут быть выполнены дренажные каналы 24 для перепуска воздуха в камере при его осевых перемещениях.
Кинематическая связь барабана 13 с сателлитом 10 также может быть выполнена посредством винтовой пары или посредством кулачковой муфты с пространственным кулачком (не показано), Инерционный трансформатор вращающего момента работает следующим образом.
При вращении входного вала 2 с водилом 4 и наличии момента сопротивления на выходном валу 3 промежуточные сателлиты
6 и 9 будут обкатывать соответственно центральные колеса 5 и 8 и приводить движение относительно гильз 14 сателлиты 7 и 10 с барабанами 12 и 13. а жидкие грузы 11 будут перемещаться на лопатках барабанов 12 из верхнего в нижнее положение ближе к центру трансформатора. а на лопатках барабанов 13 из нижнего в верхнее положение, перетекая под действием центробежных сил через основные и дополнительные перепускные окна 15, 17 и 16, 18 из лопаток одних барабанов в лопатки других барабанов при проходе грузами верхних и нижних положений, При этом грузами, находящимися на лопатках барабанов 12, создаются дисбалансы сателлитов 7, которыми формируются на центральном колесе 5 момент, вращающий выходнои вал 3, а на водиле 4 — момент сопротивлени;„а грузами, находящимися на лопатках барабанов 13, создаются дисбалансы сателлитов 10, которыми формируются на центральном колесе 8 реактивный момент, воспринимаемый корпусом, а на водиле 4 — вращающий момент, используемый вместе с моментом входного вала на преодоление момента сопротивления, дей1626029
55 ствующего на водиле, абсолютная величина которого равна выходному моменту, Автоматическое регулирование дисбалансов неуравновешенных сателлитов 7 первого планетарного ряда и дисбалансов сателлитов 10 второго планетарного ряда на режиме трансформации вращающего момента в зависимости от изменения частоты вращения выходного вала при равномерном вращении входного вала осуществляется следующим образом.
Так, при работе трансформатора в режиме трансформации вращающего момента в условиях роста скорости вращения выходного вала, вращение барабанов 12 относительно цилиндрических гильз 14 замедляется и соответственно уменьшается количество перетекающих иэ них грузов через нижние основные и дополнительные перепускные окна 16 и 18 в барабаны 13.
Вследствие чего уменьшаются дисбалансы и величина отрицательных моментов на сателлитах 10. создающих на корпусе реактивный момент.
С уменьшением величины моментов на сателлитах 10 снижаются осевые силы, создаваемые косоэубыми зацеплениями колес второго планетарного ряда, вследствие чего пружины 23, преодолевая осевые силы косозубых зацеплений, перемещают барабаны 13 с сателлитами 10 в осевом направлении в сторону уменьшения проходных сечений дополнительных перепускных щелевидных окон 18 посредством дроссельных цилиндрических колец 22, В результате, на участках 21 часть грузов, проходящих нижние положения, не успевая перетекать иэ барабанов 12 в барабаны 13 через дросселируемые дополнительные перепускные окна 18, будут продолжать движение на противоположные стороны периметров барабанов 12, снижая дисбалансы сателлитов 7 и соответственно уменьшая вращающий момент на выходном валу.
При переходе трансформатора в режимы, близкие к режиму муфты, когда реактивный момент стремится к нулю и значительно ослабевают осевые силы в зацеплениях сателлитов 10 и 9, усилиями пружин 23 обеспечивается полное закрытие посредством дроссельных цилиндрических колец 22 щелевидных дополнительных перепускных окон 18, вследствие чего жидкие грузы 11, заполняя барабаны 12 на участках 21 через верхние дополнительные перепускные окна 17 расположатся в них на этих участках равномерным слоем, максимально снижая дисбалансы сателлитов 7 и соответственно уменьшая выходной вращающий момент.
В режиме муфты дисбалансы сателлитов 7 образуются грузами, размещенными в барабанах 12 с одной стороны их периметров на участка; 20, на которых основные нижние перепускные окна 16 не дросселируются v. в связи с отсутствием вращения барабанов 12 относительно цилиндрических гильз 14 грузы в этом режиме прекращают перетекать из них в барабаны 13 и на участках 20, вследствие чего сателлиты 10 полностью уравновешиваются и взаимодействуют через промежуточные сателлиты 9 с центральным колесом 8 вхолостую, не создавая реактивного момента на корпусе. В связи с тем, что обьем каждого барабана 12 немного больше от объема барабана 13, в последнем грузы в режиме муфты отсутствуют.
И наоборот, при увеличивающейся нагрузке на выходном валу в период перехода трансформатора из режима муфты в режим трансформации вращающего момента из-за уменьшающейся частоты вращения выходного вала вращение барабанов 12 относительно цилиндрических гильз 14 ускоряется и циркуляция грузов между барабанами 12 и 13 возобновляется. Вначале на участках 20 грузы, перетекающие в барабан 13, создают на сателлитах отрицательные моменты, которыми формируется реактивный момент на корпусе и вызывается действие осевых сил в зацеплениях сателлитов 10 и 9. Под действием осевых сил сателлиты 10 с барабанами 13, преодолевая усилия пружин 23, перемещаются в сторону открытия нижних дросселируемых дополнительных перепускных окон 18, возобновляя циркуляцию грузов между барабанами и на участках 21, вследствие чего дисбалансы сателлитов 7 и 10 увеличиваются и соответственно повышаются выходной и реактивный моменты.
В результате при работе трансформатора в стоповом режиме, когда барабаны 12 приобретают наибольшую скорость вращения относительно гильз 14. дросселируемые дополнительные перепускные окна 18 полностью открываются и между барабанами на обоих участках устанавливается устойчивая циркуляция жидких грузов с расположением грузов на одной стороне периметров барабанов, вследствие чего создаются максимальные величины дисбалансов сателлитов 7 и 10 и соответственно формируются наибольшие выходной и реактивный моменты.
Благодаря одновременному изменению дисбалансов как на сателлитах 10, так и на сателлитах 7 при работе трансформатора в режиме трансформации вращающего момента обеспечивается постоянство величи1626029 ны момента сопротивления на входном валу и создаются условия для использования трансформатора с постоянной самой экономично 1 частотой вращения входного вала, также появляется воэможность для повыше- 5 ния коэффициента трансформации момента до 10 и больше единиц.
При вь.боре линейных параметрое трансформатора с повышенным коэффициентом трансформации требует- 10 ся соблюдать два равенства их соотношений;
Ko = Di2/(012 — Du), (1) где Ко -расчетный коэффициент трансформации момента; 15
D>2; Dig — акть чые диаметры барабанов 12 и 13; о = (20 + 21) / 20, где !20; 12> — длина учс- ксв 20 и 21 барабанов 12. 20
Такое выполнение гидроинерционного т рансформатора за счет применения дополнительных перепускных окон на цилиндрических гильзах и наличия средств,для дросселирования нижних дополнительных 25 перепускных окон позволяет улучшить нагруэочную характеристику входного вала и повысить коэффициент трансформации момента.
Формула изобретения 30
Инерционный трансформатор вращающего момента по авт.св. ¹ 1441126, о т л ич а ю щ и и с я тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик путем автоматического регулирования дисбалансов неуравновешенных сателлитов в зависимости от нагрузки на выходном валу, каждая цилиндрическая гильза выполнена с двумя расположенными в продольных плоскостях основных перепускных окон дополнительными перпускными связанными с полостью барабана с внутренними лопатками окнами, из которых ближнее к центру трансформатора выполнено щелевидным, барабан с внутренними лопатками разделен радиальной перегородкой на полости, одна из которых связана с основными, а другая — с дополнительными перепускными окнами, трансформатор снабжен упругими элементами и цилиндрическими кольцами, охватывающими каждый барабан с наружными лопатками и предназначенными для дросселирования дополнительного щелевидного перепускного окна, каждый барабан с наружными лопастями установлен на водиле с возможностью осевого перемещения и поджат в осевом направлении упругим элементом в сторону закрытия цилиндрическими кольцами дополнительного щелевидного перепускного окна, а колеса второго планетарно о механизма выполнены косозубыми.
1626029
Составитель О.Косарев
Редактор В.Бугренкова Техред М,Моргентал Корректор Л, Патай
Заказ 268 Тираж 378 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1О1
