Инерционная муфта

 

Использование: в машиностроении, в транспортном машиностроении, в частности - в автоматических передачах. Сущность изобретения: муфта содержит ведущий вал 1, водило в виде рамки 2, несущее на подшипниках 5 радиальные валы 6, на каждом из которых закреплен инерционный груз в виде маховика 7 и сателлит 8, находящийся в зацеплении с коническим центральным зубчатым колесом 4 установленным на ведомом валу 3. Центральное колесо выполнено в виде обода, внутри которого размещается рамка 2 с маховиками 7. Ведущий вал 1 состоит из двух соосных частей, закрепленных с двух сторон рамки, и установлен коаксиально с ведомым валом 3. Вращающий момент передается за счет действия закона сохранения при изменениях направления векторов моментов количества движения маховиков 7. Это обусловлено вращением их одновременно относительно оси муфты и осей маховиков, что обеспечивает их совокупное вращение относительно центральной точки О пересечения этих осей. 2 з,п. ф-лы, 2 ил

P fji: (я)5 F 16 D 43/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

О

С3

О

)Ж

Комитет Российской Федерации ло латентам и товарлым знакам (21) 5033658/27 (22) 27.02.92 (46) 07.09.93. Бюл.N 33 - 36 (76) Кочетков Б,Ф. (56) Авторское свидетельство СССР

М 1555565, кл. F 16 D 43/14, 1988). (54) ИНЕРЦИОННАЯ МУФТА Б.Ф.КОЧЕТКОВА (57) Использование: в машиностроении, в транспортном машиностроении, в частности — в автоматических передачах. Сущность изобретения: муфта содержит ведущий вал 1, водило в виде рамки 2, несущее на подшипниках 5 радиальные валы 6, на каждом из которых закреплен инерционный груз в виде маховика 7 и сателлит 8,,, RU „„2000501 С находящийся в зацеплении с коническим центральным зубчатым колесом 4, установленным на ведомом sany 3. Центральное колесо выполнено в виде обода, внутри которого размещается рамка 2 с маховиками

7. Ведущий вал 1 состоит из двух соосных частей, закрепленных с двух сторон рамки, и установлен коаксиально с ведомым валом

3, Вращающий момент передается за счет действия закона сохранения при изменениях направления векторов моментов количества движения маховиков 7. Это обусловлено вращением их одновременно относительно оси муфты и осей маховиков, что обеспечивает их совокупное вращение относительно центральной точки О пересечения этих осей, 2 з,п, ф-лы, 2 ил.

2000501

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в транспортном машиностроении и станкостроении, в частности в автоматических передачах, Известен автоматический инерционный планетарный вариатор, содержащий ведущий и ведомый валы, водило, несущее сателлиты с неуравновешенными инерционными грузами, находящимися в зацеплении с ведомым центральным колесом (авт, св. 1Ф 947543, кл. F 16 Н 33/14, 1980).

Известна также инерционная муфта, содержащая два соосно установленных вала, на первом иэ которых закреплено центральное зубчатое колесо. второй вал выполнен в виде водила. на котором установлено планетарное зубчатое колесо, входящее в зацепление с центральным зубчатым колесом, и инерционный груз. закрепленный на планетарном зубчатом колесе, снабженная установленном на водиле вторым планетарным зубчатым колесом, входящим в зацепление с центральным зубчатым колесом, и дополнительными инерционными грузами, зубчатые колеса выполнены коническими, а инерционные грузы расположены на каждом планетарном зубчатом колесе диаметрально противоположно друг другу .

Недостатками указанной инерционной муфты являются пульсирующий характер передачи вращающего момента, большие габариты, определяемые объемом пространства, омет@емого широко разнесенными инерционными грузами при их вращении относительно своих осей, и связанная с этим значительная масса, большие динамические нагрузки, обусловленные пульсирующей передачей момента и возникающие при вращении удаленных от оси муфты грузов, малая нагрузочная способность в связи с незначительной удельной массой примЬняемых грузов к общей массе муфты. Устройство муфты не предусматривает возможность применения ее s некоторых автоматических передачах, требующих коаксиальной установки ведомого и ведущего валов.

Целью изобретения является повышение плавности работы, нагрузочной способности и компактности, уменьшение массы и динамических нагрузок, а также расширение функциональных возможностей, Это достигается тем, что в инерционной муфте, содержащей соосные ведущую и ведомую полумуфты, первая из которых состоит иэ ведущего вала и водила. а вторая — из ведомого вала и центрального зубчатого конического колеса, кинематически связанных между собой при помощи конических сателлитов и соединенных с ними инерци5

45 онных грузов, водило выполнено в виде закрепленной на ведущем валу рамки с размещенными на ней в подшипниках соосными радиальными валами, на внутренней оконечности каждого из которых перпендикулярно его оси закреплен инерционный груз в форме маховика, а на внешней оконечности — сателлит, находящийся в зацеплении сцентральным колесом,,ведущий вал выполнен из двух частей, прикрепленных к рамке соосно с двух ее сторон, конец второй части ведущего вала шарнирно соединен с центральным колесом с возможностью передачи на него как на опору радиальных нагрузок, при этом маховики располагаются внутри рамки и связаны между собой при помощи подшипника с воэможностью вращения относительно друг друга в противоположные стороны.

Как вариант конструктивного оформления центральное колесо выполняется в виде обода, жестко соединенного с ведомым валом при помощи промежуточной связи, внутри которого располагается рамка с маховиками.

Как вариант конструктивного оформления ведущий и ведомый валы установлены коаксиально с выходом ведущего вала по обе стороны муфты.

На фиг, 1 и 2 показано устройство инерционной муфты, две проекции.

Инерционная муфта содержит размещенные на одной оси Π— О ведущую полумуфту, состоящую из ведущего вала 1 с закрепленным на нем водилом в в. це рамки

2, и ведомую полумуфту, содержащую ведомый вал 3 с закрепленным на нем центральным колесом 4. На рамке 2 в подшипниках

5 на одной осевой линии 0>-0> размещены радиальные валы 6, на внутренней оконечности каждого из которых перпендикулярно его оси 0> — 0> закреплен инерционный груз в форме маховика 7. а на внешней оконечности каждого из этих валов — конический сателлит 8, входящий в зацепление с центральным колесом 4.

Маховики размещены внутри рамки 2 по обе стороны оси 0-0 муфты и в целях повышения жесткости конструкции они связаны между собой при помощи подшипника

9 с возможностью вращения относительно друг друга в противоположные стороны. Ведущий вал 1 состоит из двух частей. соосно прикрепленных к рамке 2 с обоих ее сторон, при этом с целью повышения жесткости конструкции вторая часть этого вала, обращенная в сторону ведомого вала 3, связана при помощи подшипника с лгулкой 10 центрального колеса 4 с вл см< жн с ь о передасотто i чи на него как на опору papuaльных нагрузок.

При большой величине передаточного отношения между сателлитами 0 и центральным колесом 4 последнее выполняется в виде обода, жестко соединенного с ведомым валом 3 при помощи вогнутой промежуточной связи 11. Это позволяет также разместить рамку 2 с маховиками 7 внутри обода центрального колеса 4 и сделать муфту более компактной.

Как вариант конструктивного оформления муфты, вторая часть ведущего вала 1 и ведомый вал 3 установлены коаксиально с расположением ведущего вала по обе стороны муфты, Это позволяет использовать муфту в некоторых известных компактных автоматических передачах.

Осевые линии Π— 0 муфты и О) — О! маховиков расположены относительно друг друга перпендикулярно и пересекаются в центральной точке О .

Инерционная муфта работает следующим образом.

При вращении ведущей полумуфты 1, 2 вместе с маховиками 7 вокруг оси Π— 0 муфты и неподвижном ведомом вале 3 или при частоте его вращения, меньшей частоты вращения ведущего вала 1, сателлиты 8 обкатываются по центральному колесу 4, приводя маховички 7 во вращение вокруг оси

0>-0!. При этом маховики относительно друг друга вращаются в противоположные стороны. Вращение маховиков одновременно вокруг двух пересекающихся осей О—

О и О! — О! является их вращением вокруг центральной точки О пересечения этих

1 осей. Вращающиеся маховики имеют определенный момент количества движения.

Известно, что момент количества движения тела относительно точки является векторной величиной и при этом он проявляется с соблюдением фундаментального физического закона сохранения. В данном случае в связи с вращением маховиков одновременно вокруг двух осей 0-0 и О! — О! направление их векторов момента количества движения постоянно принудительно изменяется, что является следствием воздействия на маховики моментов внешних сил со стороны центрального колеса 4 и ведомого вала 3.

Согласно третьему закону классической механики (равенство и противоположная направленность действия и противодействия тел) при этом центральное колесо 4 воспринимает моменты сил со стороны маховиков 7 и передает их на ведомый вал

3, Величина передаваемого вращающего момента зависит от интенсивности измене50

1О

45 ния направл HHsl векторов момен-ов количества движения маховиков, т.е. от разности частот вращения ведущего 1 и ведомо о 3 валов. Вращающий момент передается плавно без пауз и пульсаций. поскольку такой же характер имеет изменение направления векторов моментов количеСтва движения вращающихся маховиков.

Поставленная изобретением цель достигается за счет применения в муфте в качестве инерционных грузов двух маховиков, которые расположены непосредственно у оси 0-0 муфты и вращаются в противоположные стороны, При этом плавность в передаче вращающего момента обеспечивается в связи с плавным характером изменения направления векторов моментов количества движения маховиков.

Нагрузочная способность повышается за счет большей удельной массы маховиков в общей массе муфты по сравнению с диаметрально расположенными инерционными грузами и возможности вращения маховиков с большей частотой по сравнению с ведущим валом благодаря соответствующему передаточному отношению между сателлитами и центральным колесом.

Повышение компактности и уменьшение массы муфты достигается в связи с указанными выше особенностями ее устройства. Динамические нагрузки уменьшаются за счет расположения маховиков непосредственно у оси 0-0 муфты, что уменьшает величину центробежных сил при вращении относительно этой оси, а также в связи с вращением маховиков относительно друг друга в противоположные стороны. что взаимно уравновешивает гироскопические силы, воздействующего от каждого из маховиков на ведущий вал и его подшипник. Более широкое применение муфты обеспечивается благодаря воэможности коаксиальной установки ее веДущего и ведомого валов.

Формула изобретения

1. Инерционная муфта, содержащая ведущую полумуфту, состоящую из ведущего вала и водила, и соосную ей ведомую полумуфту, состоящую иэ ведомого вала и центрального зубчатого конического колеса, кинематически связанные между собой при помощи конических сателлитов с инерционными грузами, находящихся в зацеплении с центральным колесом, отличающаяся тем, что инерционные грузы выполнены в виде маховиков, водило выполнено в виде закрепленной на ведущем валу рамки с размещенными на ней в подшипниках соосными радиальными валами, на конце каждого из которых, расположенном внутри рамки, 2000501

Составитель 6. Кочетков

Редактор Л.Народная Техред М,Моргентал Корректор Н. Ревская

Тираж Подписное (НПО "Поиск" Роспатента

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

Заказ 3074

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. Ул (агарина, 101 закреплен перпендикулярно его оси маховик. а на другом конце. расположенном с внешней стороны рамки, установлен сателлит, ведущий вал выполнен из двух частей, прикрепленных к рамке по оси муфты с двух сторон, вторая часть ведущего вала соединена шарнирно с центральным зубчатым коническим колесом с воэможностью вращения и передачи на упомянутое колесо как на опору радиальных нагрузок, при этом маховики связаны между собой при помощи подшипника с воэможностью вращения относительно друг друга в противоположном направлении.

2. Муфта no n 1. отличающаяся тем, что центральное колесо выполнено в

5 виде обода, жестко соединенного с ведомым валом при помощи промежуточной связи, а рамка с маховиками расположена внутри обода.

3. Муфта поп,1, отличающаяся

10 тем, что ведущий вал установлен коаксиально ведомому валу и расположен по обе стороны муфты.