Гидродинамическая передача б.ф.кочеткова

 

Сущность изобретения: к ведущему валу наклонно в сторону ведущего вала прикреплен кривошип, на концы которого находится шип, перпендикулярно к которому расположен тор, Внутри тора соосно расположено лопастное колесо, несущее плоские лопатки , находящиеся в полости тора с минимальными зазорами с его внутренними стенками . В центральной части тора со стороны ведомого вала расположен промежуточный элемент, выполненный в виде промежуточного вала, соединенного с ведущим коническим зубчатым колесом, находящимся в зацеплении с ведомым коническим зубчатом колесом, установленным на ведомом валу. Шип, тор, лопастное колесо, промежуточный вал и ведущее колесо размещены на одной осевой линии, которая расположена наклонно коси передачи в пересекающейся с ней точке, с которой совмещен центр масс всех элементов, заключенных в объеме тора. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 16 Н 41/00

ГОСУДАРСТВЕ ННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4945036/29 (22) 14.06,91 (46) 07.05.93. Бюл,N 17 (75) Б,Ф.Кочетков (56) Авторское свидетельство СССР

N 1355815, кл.. F 16 Н 41/00, 1985. (54) ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА

Б.Ф. КОЧЕТКОВА (57) Сущность изобретения: к ведущему валу наклонно в сторону ведущего вала прикреплен кривошип, на концы которого находится шип, перпендикулярно к которому расположен тор, Внутри тора соосно расположено лопастное колесо, несущее плоские лопатки, находящиеся в полости тора с минимальИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано втранспортном машиностроении и станкостроении.

Цель изобретения — упрощение устройства, уменьшение размеров, массы динамических нагрузок, повышение надежности конструкции и нагрузочной способности, На фиг,1 и 2 изображена гидродинамическая передача, общий вид, в двух проекциях соответственно (на фиг,1 разрез А — А: на фиг.2); на фиг,3 показана работа передачи; на фиг.4 и 5 приведены варианты конструктивного оформления передачи — разрез в вертикальной плоскости по оси 0 — О.

Гидродинамическая передача (фиг,1, 2) содержит соосные ведущий 1 и ведомый 2. валы, размещенные на оси 0-0 передачи. К ведущему валу наклонно в сторону ведомого вала прикреплен кривошип 3, несущий на своем конце шип 4. перпендикулярно к которому прикреплен тор 5, внутри которого соосно расположено лопаточное колесо 6. несущее от двух и более лопаток 7, располо„, БЦ„„1813943 А1 ными зазорами с его внутренними стенками. В центральной части тора со стороны ведомого вала расположен промежуточный элемент, выполненный в виде промежуточного вала, соединенного с ведущйм коническим зубчатым колесом, находящимся в зацеплении с ведомым коническим зубчатом колесом, установленным на ведомом валу. Шип, тор, лопастное колесо, промежуточный вал и ведущее колесо размещены на одной осевой линии, которая расположена наклонно к оси передачи в пересекающейся с ней точке, с которой совмещен центр масс всех элементов, заключенных в объеме тора, 5 ил. женных в полости тора с минимальными зазорами с его внутренними стенками. В центральной части тора вне пределов его полости размещены находящиеся в зацеплении ведущее 8 и ведомое 9 конические зубчатые колеса. Ведущее колесо 8 при по- 0© мощи промежуточного вала 10 соединено с центром лопаточного колеса 6, а ведомое Ы колесо 9 установлено на ведомом валу 2. 0

Шип 4 кривошипа, тор 5; лопаточное колесо Д.

6; промежуточный вал 10 и ведущее кониче- (3 ское колесо 8 размещены соосно на одной осевой линии 01 — 01, которая располагается наклонно к оси 0-0 передачи и пересекается с этом осью в точке 01, с которой совмещен совокупный центр масс всех элементов ведущего звена, включая тор 5 и лопаточное ко лесо 6.

На фиг.4 приведен вариант устройства передачи, при котором ведущее колесо 8 имеет меньший диаметр по сравнению с ведомым колесом 9, 1813943

На фиг.5 приведен вариант устройства передачи, при котором ведущее колесо 8 имеет больший диаметр по сравнению с ведомым колесом Q, Гидродинамическая передача работает 5 следующим образом, .

При вращении ведущего вала 1 и неподвижном ведомом вале 2 в связи с приложенной к нему нагрузкой или началом движения, кривошип 3 с шипом 4 и заполненным рабочей жидкостью тором 5 приводится во вращение вокруг оси Π— О передачи, а ведущее колесо 8 обкатывается по неподвижному ведомому колесу 9, приводя лопаточное колесо 6 с лопатками 7 ео вращение вокруг оси 01 — 01, при этом лопатки приводит во вращение с той же угловой скоростью рабочую жидкость в полости тора

5. В связи с тем, что при вращении кривошипа ведущее колесо обкатывается по ведо- 20 мому колесу, в данном случае, т.е. при неподвижном ведомом колесе 9, угловая скорость лопаточное колесо 6 и рабочей жидкости будет в два раза больше угловой скорости тора 5, жестко соединенного с кри- 25 вошипом 3. Ось 01-01 вращении тора и рабочей жидкости наклонна к оси 0-0 ведущуго 1 и ведомого 2 валов передачи, поэтому при вращении тора он будет совершать колебательное движение в плоскости, ЗО проходящей через ось 0-0 передачи. Амплитуды этих в два раза превышает угол наклона оси 01-01 к оси Π— О и показана на фиг,З углом а. Вращение тора и его колебаHMA происходит вокруг точки 01 пересечения осей Π— О и О> — 01. Известно, что в гидродинамических передачах вращающий момент передается за счет изменения момента количества движении рабочей жидкости. Известно также, что момент количества 4О движения является векторной величиной и в то же время он проявляется с соблюдением фундаментального физического закона . сохранения, Из сказанного выше следует, что рабо- 45 чая жидкость в полости тора под воздействием лопаток 7 вращающегося лопаточного колеса 6 совершает вращение одновременно вокруг двух осей 0-0 и О> — О>, которые наклонены относительно друг друга и пере- 5О секаются в точке 01, При этом вращающаяся рабочая жидкость вместе с тором 5, совершающая одновременно колебательные движения вокруг той же точки 01 с амплитудой угла а, подчиняется закону сохранения мо- 55 мента количества движения, включающего сохранение направление его вектора. Сле довательно, исходя из фундаментального физического закона сохранения, ось 01-01 принудительно колеблющегося тора 5 стремится занять стабильное положение, Этому препятствует перекатывание ведущего колеса 8 по ведомому 9, вызывающее колебательные движения тора с рабочей жидкостью. Возникающее при этом силовое взаимодействие пары колес 8, 9 обуславливает передачу вращающегося момента на ведомый вал 2, который, преодолевая нагрузку, начинает вращаться. Величина передаваемого вращающегося момента зависит от частоты (интенсивности) колебаний тора с вращающейся жидкостью, которая находится в прямой зависимости от разности угловых скоростей ведущего 1 и ведомого валов.

Цель изобретения достигается применением заполненного рабочей жидкостью вращающегося тора, центр массы которого совмещен с осью вращения и центром колебаний, который благодаря установки его ocu под углом к оси передачи совершает колебательные движения, обеспечивающие передачу вращательного движения без применения раздельных насосного и турбинного колес, имеющих большое число лопаток. При этом благодаря тому, что угловая скорость рабочей жидкости превышает угловую скорость ведущего вала 1, нагрузочная способность передачи повышается, Приведенные на фиг.4 и 5 передачи работает аналогичным образом с тем лишь различием, что относительная частота вращения ведущего колеса 8 совместно с лопаточным колесом 6 вокруг оси 01-01 по сравнению с частотой вращения ведущего вала 1 вокруг оси 0 — О при прочих равных условиях у передачи по фиг.4 больше, чем у передачи по фиг.5. Это достигается указанным выше соотношениями в размерах колес

8 и 9.

Предложенная гидродинамическая передача в Мичие от известных не имеет лопаточных насосного и турбинного колес с обтеканием их потоком рабочей жидкости, что уменьшает потери на трение, Уменьшение потерь способствует также вращение тора и рабочей жидкости в одном направлении, что уменьшает скорость жидкости относительно стенок камеры тора. В передаче принципиально невозможны удары жидкости о лопатки, поскольку лопатки и жидкость относительно друг друга всегда неподвижны, т,к. движутся совместно в одном направлении с одинаковой скоростью. Исключены резкие изменения направления потока жидкости, что также снижает гидравлические потери и устраняет возможность кавитации.

Отсутствие большого числа лопаток упрощает устройство. В целом предложенная

1813943 фиг. / гидродинамическая передача проста по устройству. компактна, долговечна благодаря отсутстви ю я вл ения ка вита ции, экономична в связи с уменьшением гидравлических потерь. Полость тора сообщается с внешним 5 пространством только в одном месте входа в полость промежуточного вала, что уменьшает возможность утечки рабочей жидкости. В связи с наклонным положением оси

01-01 тора 5 относительно оси 0-0 пере- 10 дачи рабочая жидкость совершает независимые вращательные движения одновременно вокруг обоих этих осей. Вращение жидкости вокруг оси 0>-0> является циркуляцией, поскольку оно приводит к из- 15 менению ее расстояния от оси вращения

0-0 и соответствующему изменению момента количества движения, При этом проявляется закон сохранения момента количества движения, обеспечивающий пе- 20 редачу вращающего момента на ведомый вал 2.

Формула изобретения

Гидродинамическая передача, содержащая ведущий и ведомый валы, лопастное 25 колесо, ведомый элемент, заполненный рабочей жидкостью и выполненный в виде тора, отличающаяся тем, что, с целью

I упрощения устройства, уменьшения размеров,массы и динамических нагрузок, повышения надежности и нагрузочной способности, к ведущему валу наклонно в сторону ведомого вала прикреплен кривошип, на конце которого находится шип, перпендикулярно к которому расположен тор, внутри него соосно расположено лопастное колесо, несущее по меньшей мере две плоские лопатки, находящиеся s полости тора с минимальными зазорами с его внутренними стенками, в центральной части тора со стороны ведомого вала расположен промежуточный элемент; выполненный в виде промежуточного вала, который соединяет лопастное колесо с ведущим коническим зубчатым колесом, находящимся в зацеплении с ведомым коническим зубчатым колесом, установленным на ведомом валу, причем шип, тор, лопастное колесо, промежуточный вал и ведущее коническое зубчатое колесо размещены на одной осевой линии, которая расположена наклонно коси передачи и пересекающейся с ней в точке, с которой к оси передачи и пересекающейся с ней в точке, с которой совмещен центр масс всех элементов, заключенных в объеме тора.

1813943

А-А

Составитель Б.Кочетков

Техред M.Моргентал

Редактор В.Савина

Корректор М.Керецман

Производственно-издательский комбинат "Патент.", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1820 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,4/5