Устройство для переключения скоростей при реверсировании ведущего вала с сохранением направления вращения ведомого вала

 

Использование: машиностроение. Сущность: устройство для переключения скоростей при реверсировании ведущего вала с сохранением направления вращения ведомого вала содержит корпус, ведущий вал, основной и два дополнительных ведомых вала, из которых основной и один из дополнительных валов выполнены в виде трубы, и центральный опорный вал, который установлен внутри одного из дополнительных ведомых валов, а второй дополнительный ведомый установлен внутри основного ведомого вала, семь механизмов свободного хода (МСХ), из которых два основных и два дополнительных, основная и две дополнительные трехзвенные зубчатые конические передачи. Основная трехзвенная зубчатая коническая передача служит для связи ведущего и основного ведомого валов между собой. Одна дополнительная трехзвенная зубчатая коническая передача служит для связи ведущего и дополнительного ведомого вала. Вторая дополнительная трехзвенная зубчатая коническая передача служит для связи ведущего и центрального опорного валов между собой. Первый основной МСХ связывает центральную шестерню основной трехзвенной зубчатой конической передачи с основным ведомым валом. Второй основной МСХ связывает вторую центральную шестерню основной трехзвенной зубчатой конической передачи с основным ведомым валом. Один дополнительный МСХ связывает первую центральную шестерню дополнительной трехзвенной зубчатой конической передачи с дополнительным ведомым валом. Второй дополнительный МСХ связывает вторую центральную шестерню дополнительной трехзвенной зубчатой конической передачи с первым дополнительным ведомым валом. Пятый МСХ связывает дополнительные ведомые валы между собой. Шестой МСХ связывает третью центральную шестерню с центральным опорным валом. Конец центрального опорного вала установлен через седьмой МСХ в осевом отверстии первой центральной шестерни основной трехзвенной зубчатой конической передачи. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению.

Известно устройство для переключения скоростей при реверсировании ведущего вала с сохранением направления вращения ведомого вала, содержащее трехзвенную коническую зубчатую передачу, два механизма свободного хода, дополнительный ведомый вал, два дополнительных механизма свободного хода, дополнительную коническую зубчатую передачу и центральный неподвижный вал /1/.

Известное устройство имеет недостаточные кинематические возможности.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для переключения скоростей при реверсировании ведущего вала с сохранением направления вращения ведомого вала, содержащее ведущий, основной, дополнительный ведомый и центральный опорный валы, расположенные в корпусе два основных и два дополнительных механизма свободного хода с одинаковым направлением заклинивания, основную трехзвенную зубчатую коническую передачу для связи ведущего и основного ведомого валов между собой, центральные шестерни которой соосны, одна из них жестко установлена на ведущем валу и, кроме того, через основной механизм свободного хода установлена на основном ведомом валу, другая через второй основной механизм свободного хода установлена на основном ведомом валу, а среднее коническое колесо основной передачи установлено в корпусе, и дополнительную трехзвенную зубчатую коническую передачу для связи ведущего и дополнительного ведомого валов между собой, первая центральная шестерня этой передачи выполнена в виде дополнительного зубчатого венца меньшего диаметра на центральной шестерне основной трехзвенной зубчатой конической передачи, основной ведомый вал выполнен в виде трубы, внутри которой установлен дополнительный ведомый вал, первая центральная шестерня дополнительной трехзвенной зубчатой конической передачи связана с дополнительным ведомым валом посредством одного дополнительного механизма свободного хода, вторая центральная шестерня дополнительной трехзвенной зубчатой конической передачи установлена посредством второго дополнительного механизма свободного хода на дополнительном ведомом валу, дополнительный ведомый вал установлен на центральном опорном валу, один конец которого размещен в осевом отверстии, выполненном в основной центральной конической шестерне, а средняя коническая шестерня дополнительной трехзвенной зубчатой конической передачи установлена на центральном опорном валу, пятый механизм свободного хода для связи дополнительного ведомого вала с центральным опорным валом имеет направление заклинивания такое же, как и у остальных механизмов свободного хода, один конец центрального опорного вала установлен в корпусе посредством подшипника качения, средняя коническая шестерня дополнительной трехзвенной зубчатой конической передачи установлена на своем валу с возможностью вращения, а последний установлен на центральном опорном валу /2/.

Данное устройство также обладает недостаточным кинематическими возможностями.

Цель изобретения повышение кинематических возможностей устройства.

Для этого устройство для переключения скоростей при реверсировании ведущего вала с сохранением направления вращения ведомого вала, содержащее ведущий, основной и дополнительный ведомые и центральный опорный валы, расположенные в корпусе два основных и два дополнительных механизма свободного хода с одинаковым направлением заклинивания, основную трехзвенную зубчатую коническую передачу для связи ведущего и основного ведомого валов между собой, центральные шестерни которой соосны, одна из них жестко установлена на ведущем валу и, кроме того, через один основной механизм свободного хода установлена на основном ведомом валу, другая через второй основной механизм свободного хода установлена на основном ведомом валу, а среднее коническое колесо основной передачи установлено в корпусе, и дополнительную трехзвенную зубчатую коническую передачу для связи ведущего и дополнительного ведомого валов, первая центральная шестерня этой передачи выполнена в виде дополнительного зубчатого венца меньшего диаметра на центральной конической шестерне основной трехзвенной зубчатой конической передачи, основной ведомый вал выполнен в виде трубы, внутри которой установлен дополнительный ведомый вал, первая центральная шестерня дополнительной трехзвенной зубчатой конической передачи связана с дополнительным ведомым валом посредством одного дополнительного механизма свободного хода, вторая центральная шестерня дополнительной трехзвенной зубчатой конической передачи установлена посредством второго дополнительного механизма свободного хода на дополнительном ведомом валу, пятый механизм свободного хода установлен в дополнительном ведомом валу, устройство снабжено вторым дополнительным ведомым валом, выполненным в виде трубы, внутри которой коаксиально ее оси установлен центральный опорный вал, третьей центральной шестерней, установленной посредством шестого механизма свободного хода на центральном опорном валу, другой конец которого установлен через седьмой механизм свободного хода в осевом отверстии первой центральной шестерни основной передачи, второй дополнительной трехзвенной зубчатой конической передачей для связи ведущего и центрального опорного валов между собой, вторая дополнительная трехзвенная зубчатая коническая передача состоит из второго дополнительного зубчатого венца центральной шестерни основной передачи, третьей центральной шестерни и второго среднего конического колеса, установленного на том же валу, что и первое среднее коническое колесо, другой конец дополнительного ведомого вала установлен через пятый механизм свободного хода на втором дополнительном ведомом валу, а направление заклинивания шестого и седьмого механизмов свободного хода одинаково с остальными механизмами свободного хода.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит соосно расположенные в корпусе 1 ведущий 2 и основной 3 валы, связанные между собой основной трехзвенной конической передачей, состоящей из центральных шестерен 4 и 5 этой передачи, которые соосны между собой, среднего конического колеса 6, установленного в корпусе 1, и основных механизмов 7 и 8 свободного хода. Центральная шестерня 4 жестко установлена на ведущем валу 2 и соединена посредством механизма 7 свободного хода с основным ведомым валом 3, выполненным в виде трубы, а центральная шестерня 5 установлена посредством механизма 8 свободного хода также на основном ведомом валу 3. Внутри ведомого вала 3 расположены дополнительный вал 9, выполненный также, как и основной ведомый вал 3, в виде трубы, дополнительная трехзвенная зубчатая коническая передача для связи ведущего вала 2 с дополнительным ведомым валом 9, дополнительные механизмы 10 и 11 свободного хода с таким же, как у основных, направлением заклинивания и центральный опорный вал 12.

В центральной шестерне 4 выполнено осевое отверстие и дополнительный зубчатый венец 13, диаметр которого меньше основного зубчатого венца центральной шестерни 4. Дополнительная трехзвенная зубчатая коническая передача состоит из первой центральной шестерни этой передачи, выполненной в виде зубчатого венца 13, второй центральной шестерни 14 и среднего конического колеса 15, установленного на своем валу с возможностью вращения. Зубчатый венец 13 связан с дополнительным ведомым валом 9 посредством механизма 10 свободного хода, вторая центральная шестерня 14 дополнительной трехзвенной зубчатой конической передачи установлена посредством механизма 11 свободного хода на дополнительном ведомом валу 9.

Устройство снабжено вторым дополнительным ведомым валом 16, выполненным в виде трубы и установленным с возможностью вращения на центральном опорном валу 12 коаксиально его оси, третьей центральной шестерней 17, установленной посредством механизма 18 свободного хода на центральном опорном валу 12, и второй дополнительной трехзвенной зубчатой конической передачей для связи ведущего вала 2 с центральным опорным валом 12, один конец которого посредством механизма 19 свободного хода установлен в осевом отверстии основной центральной шестерни 4, а другой посредством подшипника 20 качения - в корпусе 1.

Вторая дополнительная трехзвенная зубчатая коническая передача состоит из первой центральной шестерни этой передачи, выполненной в виде зубчатого венца 21, третьей центральной шестерни 17 и второго среднего конического колеса 22, установленного на общем с коническим колесом 15 валу с возможностью вращения. Указанный общий вал выполнен с поперечным отверстием на конце, сквозь которое с возможностью вращения проходит центральный опорный вал 12. Другой конец дополнительного ведомого вала 9 посредством пятого механизма 23 свободного хода установлен на втором дополнительном ведомом валу 16. Все механизмы свободного хода имеют одинаковое направление заклинивания. Ведомые валы 3, 9 и 16 связаны через соответствующие зубчатые колеса 24-26 с управляемыми кинематическими цепями (на чертеже не показаны).

Устройство работает следующим образом.

При вращении ведущего вала 2 (например, по часовой стрелке) центральная коническая шестерня 4 через механизмы 7 свободного хода передает это вращение основному ведомому валу 3, а через механизм 10 свободного хода - дополнительному ведомому валу 9, и последний через механизм 23 свободного хода второму дополнительному ведомому валу 16. Валы 9 и 16 начинают вращаться также по часовой стрелке.

Центральные конические шестерни 5, 14 и 17 при этом вращаются в направлении, противоположном вращению основной центральной шестерни 4 (против часовой стрелки), но так как механизмы 8, 11 и 18 при этом направлении вращения ведущего вала не включаются, то движение от этих шестерен на ведомые 3, 9 и центральный опорный вал 12 не передается.

При реверсировании ведущего вала 2 механизмы 7, 10, 19 свободного хода не включаются и вращение от ведущего вала 2 на ведомые валы 3, 9 и центральный опорный вал 12 передается соответственно по цепям: I цепь центральная коническая шестерня 4, коническое колесо 6, центральная коническая шестерня 5, механизм 8 свободного хода, основной ведомый вал 3; II цепь центральная коническая шестерня 4, дополнительный зубчатый венец 13 шестерни 4, коническое колесо 15, вторая центральная коническая шестерня 14, механизм 11 свободного хода, дополнительный ведомый вал 9; III цепь центральная коническая шестерня 4, дополнительный зубчатый венец 21 шестерни 4, коническое колесо 22, третья центральная коническая шестерня 17, механизм 18 свободного хода, центральный опорный вал 12. Так как центральные конические шестерни 5, 14 и 17 в этом случае будут вращаться по часовой стрелке, то и ведомые валы 3, 9 и центральный опорный вал 12 сохраняют свое первоначальное направление вращения (по часовой стрелке).

При условии, что передаточные отношения зубчатых передач равны единице (i=1), все ведомые валы 3, 9, 16 и центральный вал 12 сохранят не только направление вращения, но и величину скорости вращения.

Поскольку дополнительный ведомый вал 9 является ведущим по отношению к дополнительному ведомому валу 16 и всегда вращается в одну и ту же сторону, вал 16 будет иметь постоянные величину и направление вращения независимо от направления вращения ведущего вала 2.

Формула изобретения

Устройство для переключения скоростей при реверсировании ведущего вала с сохранением направления вращения ведомого вала, содержащее ведущий, основной и дополнительный ведомые и центральный опорный валы, расположенные в корпусе два основных и два дополнительных механизма свободного хода с одинаковым направлением заклинивания, основную трехзвенную зубчатую коническую передачу для связи ведущего и основного ведомого валов между собой, центральные шестерни которой соосны, одна из них жестко установлена на ведущем валу, и, кроме того, через один основной механизм свободного хода установлена на основном ведомом валу, другая через второй основной механизм свободного хода установлена на основном ведомом валу, а среднее коническое колесо основной передачи установлено в корпусе, и дополнительную трехзвенную зубчатую коническую передачу для связи ведущего и дополнительного ведомого валов между собой, первая центральная шестерня этой передачи выполнена в виде дополнительного зубчатого венца меньшего диаметра на центральной конической шестерне основной трехзвенной зубчатой конической передачи, основной ведомый вал выполнен в виде трубы, внутри которой установлен дополнительный ведомый вал, первая центральная шестерня дополнительной трехзвенной зубчатой конической передачи связана с дополнительным ведомым валом посредством одного дополнительного механизма свободного хода, вторая центральная шестерня дополнительной трехзвенной зубчатой конической передачи установлена посредством второго дополнительного механизма свободного хода на дополнительном ведомом валу, пятый механизм свободного хода установлен в дополнительном ведомом валу, отличающееся тем, что устройство снабжено вторым дополнительным ведомым валом, выполненным в виде трубы, внутри которой коаксиально ее оси установлен центральный опорный вал, третьей центральной шестерней, установленной посредством шестого механизма свободного хода на центральном опорном валу, другой конец которого установлен через седьмой механизм свободного хода в осевом отверстии первой центральной шестерни основной трехзвенной зубчатой конической передачи, второй дополнительной трехзвенной зубчатой конической передачей для связи ведущего и центрального опорного валов между собой, вторая дополнительная трехзвенная зубчатая коническая передача состоит из второго дополнительного зубчатого венца центральной шестерни основной передачи, третьей центральной шестерни и второго среднего конического колеса, установленного на том же валу, что и первое среднее коническое колесо, другой конец дополнительного ведомого вала установлен через пятый механизм свободного хода на втором дополнительном ведомом валу, а направление заклинивания шестого и седьмого механизмом свободного хода одинаково с остальными механизмами свободного хода.

РИСУНКИ

Рисунок 1