Инерционная муфта

 

Использование: в общем и транспортном машиностроении, в станкостроении, в частности в автоматических передачах. Сущность изобретения; ведущий 1 и ведомый 2 валы размещены на оси 0-0 муфты. На ведомом валу установлено центральное колесо 7 с внутренним зубчатым венцом. На ведущем валу установлено водило 3, несущее по меньшей мере две эксцентриковые оси 4, размещенные равномерно вокруг оси 0-0. Каждая из осей 4 несет по меньшей мере по два сателлита 5 с закрепленными на них неуравновешенными инерционными грузами 6, размещенными друг относительно друга равномерно вокруг этой оси. Фазы поворота грузов 6, размещенных на разных эксцентриковых осях 4, равномерно смещены по окружности друг относительно друга, Сателлиты находятся в зацеплении с центральным колесом. Внешняя по радиусу вершина каждого груза б отстоит от соответствующих осей 4 на расстояние, которое превышает величину расстояния между осями 0-0 и 4 не более чем в 1,4 раза. Муфта передает вращающий момент за счет изменения момента количества движения инерционных грузов при их вращении одновременно вокруг оси О-О и осей 4. 3 ил.

(я) Г 16 0 43/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 5017311/27 (22) 18.12.91 (46) 07.09.93. Бюл. М 33 — 36 (76) Кочетков Б.Ф.

//zi

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (54) ИНЕРЦИОННАЯ МУФТА (57) Использование: в общем и транспортном машиностроении, в станкостроении, в частности в автоматических передачах.

Сущность изобретения; ведущий 1 и ведомый 2 валы размещены на оси 0-0 муфты.

На ведомом валу установлено центральное колесо 7 с внутренним зубчатым венцом, На ведущем валу установлено водило 3, несущее по меньшей мере две эксцентриковые оси 4, размещенные равномерно вокруг оси

0-0. Каждая из осей 4 несет по меньшей

„„RU 2000500 С мере по два сателлита 5 с закрепленными на них неуравновешенными инерционными грузами 6, размещенными друг относительно друга равномерно вокруг этой оси. Фазы поворота грузов 6, размещенных на разных зксцентриковых осях 4, равномерно смещены по окружности друг относительно друга, Сателлиты находятся в зацеплении с центральным колесом. Внешняя по радиусу вершина каждого груза 6 отстоит от соответствующих осей 4 на расстояние, которое превышает величину расстояния между осями 0-0 и 4 не более чем в 1,4 раза.

Муфта передает вращающий момент за счет изменения момента количества движения инерционных грузов при их вращении одновременно вокруг оси 0 — 0 и осей 4. 3 ил. 3

О

О

О (Jl

О

О A

2000500

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в транспортном машиностроении и станкостроении, B частности в автоматических передачах, Известна инерционная муфга, содержащая соосныв ведущий и ведомый валы, на ведомом валу закреплено центральное коническое зубчатое колесо, на ведущем валу установлено водило. на котором размещено два планетарных конических зубчатых колеса, входящих в зацепление с центральным зубчатым колесом и несущих по два инерционных груза. расположенных диаметрально противоположно друг друга (авторское свидетельство СССР N 1555565, кл. F 16 О

43/14, !990).

Эта инерционная муфта имеет большие габариты, определяемые объемом пространства, занятого широко разнесенными инерционными грузами при их вращении относительно своих осей, и связанную с этим значительную массу, большие динамические нагрузки, обусловленные пульсирующей передачей момента и возникающие при вращении удаленных от оси л уфты грузов, относительно малую нагрузочную способность в связи с незначительной удельной массой применяемых инерционных грузов к общей массе муфты.

Известен также импульсный планетарный механизм, который по своим свойствам является инерционной муфтой, содержащий установленное на ведомом валу центральное зубчатое колесо, размещенное на ведущем валу водило, несущее на расположенных равномерно по окружности эксцентрикооых осях находящиеся в зацеплении с центральным колесом сателлиты с закрепленными на них неуравновешенными относительно их оси инерционными грузами (авторское свидетельство СССР N . 973986. кл. F 16 Н 33/14, 1981).

Недостатком этого механизма является размещение сателлитов с инерционными грузами с внешней стороны центрального колеса, что увеличивает габаритные размеры Ilo диаметру, а соотоетствеино и массу, Это же приводит к тому, что вращение грузов иа эксцентрикооых осях совершается на значительном удалении от оси муфты, что уменьшает воэможности изменения их момента количества движения относительно этой оси и не позволяет обеспечить большую нагрузочную способность. Установка по одному сателлиту с грузом на каждой из эксцеитриковых осей обуславливает значительные пульсирующие неравномерности о передаче вращающего момента и вызывает большие динамические нагрузки.

Предлагаемое изобретение обеспечивает достижение технического результата. заключающегося в повышении компактности, иагрузочиой способности и плавности работы, уменьшении массы и динамических нагрузок, Указанный технический результат достигается тем, что в инерционной муфте, содержащей установленное иа ведомом валу центральное зубчатое колесо, размещенное на ведущел1 валу водило, несущее на расположенных по окружности эксцеитриковых осях находящиеся в зацеплении с центральным колесом сателлиты с закрепленными на иих неуравновешенными относительно их оси инерционными грузами, центральное колесо связано с сателлитами посредством внутреннего зубчатого зацепления, каждая эксцентриковая ось снабжена по меньшей мере одним дополнительным сателлитом с неуравновешенным инерционным грузом, причем грузы сателлитоо каждой зксцеитриковой оси установлены равномерно относительно друг друга волруг этой оси, а фазы поворота инерционных грузов сателлитов, размещенных на разных эксцентрикооых осях, равномерно смещены по окружности друг относительно друга.

Укаэанные существенные признаки, характеризующие изобретение, обеспечивают повышение плавности работы, что достигается применением по меньшей мере четырех сателлитов с ииерционrl. ми грузами, фазы поворота которых равномерно сдоинугы по окружности относительно оси муфты. Муфта компактна в связи с возможностью уменьшения ее диаметра до размеров, немио(им превышающих диаметры двух сателлитов, что позволяет также уменьшить ее массу. Устройство муфты обеспечивает при ее работе приближение центров масс инерционных грузов непосредственно к оси муфты и полностью использовать весь имеющийся у грузов момент количества движения для передачи вращающего момента. У муфты достигается полная балансировка всех вращающихся элементов относительно ее оси, поскольку совокупные центры масс сателлитов и грузов совмещены с соответствующими эксцеитриковыми осями, а сами эти оси находятся OT оси муфты на одинаковом расстоянии. Расположение сателлитов с грузами внутри обода центрального колеса обеспечивает передачу центробежных сил, возникающих при вращении указанных элементов вокруг оси муфты, на этот обод, ч fo позволяет уменьшить массу и упрости ь уст рои",тво водила с

2000500 одновременным повышением надежности в работе.

На фиг. 1 и 2 изображена инерционная муфта в двух проекциях соответственно; на фиг. 3 — схема взаимного положения элементов муфты при ее работе.

Инерционная муфта содержит ведущий

1 и ведомый 2 валы, расположенные на оси

0-0 муфты. На ведущем валу установлено водило 3 в виде радиальных выступов. несущих в данном случае две параллельных осевой линии 0-0 эксцентриковых оси 4, На каждой из этих осей расположено по два сателлита 5 с возможностью независимого друг от друга свободного вращения. К каждому из сателлитов эксцентрически относительно его оси О>-0 прикреплен инерционный груз 6, центр массы которого с целью повышения нагрузочной способности муфты располагают на максимально возможном расстоянии 07 эксцентриковой оси О> — О> сателлита с учетом приведенного ниже ограничения. Во избежание столкновения вращающихся в одной плоскости вокруг своих осей О< — О> двух инерционных грузов, расположенных на разных зксцентриковых осях 4, у каждо о из них внешняя по радиусу оконечность отстоит от оси О<—

О> на расстоянии, которое превышает величину расстояния между осевыми линиями

0 — 0 и 0<-0< не более, чем в 1.4 раза. Это обусловлено тем, что при двух эксцентрикавых осях 4 и двух сателлитах 5 на каждой из них грузы располагаются друг относительно друга под углом в 90, При вращении размещенных на разных осях 4, но в одной плоскости сателлитов 5 максимальное сближение закрепленных на них грузов 6 происходит при расположении их радиусов относительно линии водила 3 под углом в

45 (фиг. 3). При этом точка С пересечения линий радиусов грузов будет отстоять от обеих осей 0>-0> на расстоянии, равном отношению расстояния между осями 0 — 0 и

О> — О> на косинус угла в 45, Это соответствует тому, что расстояние от осей 01 — 01 до точки С в 1,4 раза больше величины расстояния между осями 0-0 и О> — О>. Сателлиты

5 находятся в зацеплении с ведомым центральным колесом 7 с внутренним зубчатым венцом, которое установлено на ведомом валу 2, Для повышения жесткости конструкции сторона водила 3, обращенная к ведомому валу 2, может иметь опору на этот вал через подшипник 8, Инерционная муфта работает следующим образом.

При вращении ведущего вала 1 и неподвижном ведомом вале 2 или меньшей частоте его вращения по сравнению с ведущим

55 ступает центробежная сила, источником которой является мощность, передаваемая через ведущий вал 1. Взаимодействие грузов в разных фазах работы с разными валами (ведущим или ведомым) обеспечивает постоя нное направление передаваемого вращающего момента от ведущего вала на ведомый вал. Величина передаваемого вращающего момента зависит от частоты (интенсивности) изменений момента количества движения инерционных грузов, следовательно, она находится в прямой зависимости от разности угловых скоростей ведущего 1 и ведомого 2 валов.

Ф ормула изобретения

1, Инерционная муфта, содержащая установленное на ведомом валу центральное зубчатое колесо, размещенное на ведущем валу водило, несущее на расположенных равномерно по окружности эксцентриковых валом в связи с приложенной к нему нагрузкой сателлиты 5 обкатываются по внутреннему зубчатому венцу центрального колеса

7, вовлекая во вращем<ие прикрепленные к ним инерционные грузы б. При этом каждый груз совершает двоякое движение — вращаетсв вокруг своей эксцентриковой оси 0<-0< и совершает обороты вокруг оси 0-0 муфты, циклически приближаясь к ней и удаляясь на максимальное расстояние от этой оси.

Это приводит к соответствующему циклическому изменению момента количества движения груза относительно оси 0 — 0— увеличение при удалении от оси 0-0 и уменьшение при приближении к этой оси, Известно, что в силу фундаментального физического закона сохранения момент количества движения может изменять свою вели <ину только под воздействием внешних факторов. Его увеличение в данном случае происходит за счет мощности, передаваемой по ведущему валу 1 (других источников энергии нет), а уменьшение — в связи с взаимодействием с ведомым валом 2 (другого потребителя энергии муфта не имеет). Это обусловит передачу вращающего момента от ведущего вала 1 на ведомый вал 2, Обьяснить работу муфты можно также тем. что при приближении к оси 0 — 0 груз движется принудительно против направления действия центробежной силы, которая препятствует его вращению и обуславливает передачу вращающего момента через сателлит 5 на центральное колесо 7 и далее на ведомый вал 2, взаимодействие с которым обеспечивает приближение груза к оси 0 — 0 вращения. Удаление груза от оси 0 — 0 приводит к его ускорению в связи с увеличением радиуса вращения, что требует приближения силы, в качестве которой вы2000500

Составитель Б,Кочетков

Техред М,Моргентал Корректор M,Màêñèìèøèíåö

Редактор С.Кулакова

Заказ 3074

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, yn.l .; i, 1{)1 осях, находящихся в зацеплении с центральным колесом сателлиты с закрепленными на них неуравновешенными относительно их оси инерционными грузами, отличающаяся тем, что центральное колесо связано с сателлитами посредством внутреннего зубчатого зацепления, каждая эксцентриковая ось снабжена по меньшей мере одним дополнительным сателлитом с неуравновешенным инерционным грузом, причем грузы сателлитов каждой эксцентриковой оси установлены равномерно относительно друг друга вокруг этой оси, а фазы поворота инерционных грузов сателлитов, размещенных на разных эксцентриковых осях, равномерно смещены по окружности

5 относительно друг друга.

2. Муфта по и. 1, отличающаяся тем, что расстояние от вершины каждого эксцентрикового груза с внешней стороны в радиальном направлении до эксцентрико10 вой оси водила выполнено превышающим не более чем ь 1,4 раза расстояние между осью муфты и эксцентриковыми осями водила.