Зубчатая передача
Изобретение относится к устройствам для плавной смены ступеней между двигателем и нагрузкой. Зубчатая передача содержит жестко закрепленные на первом валу и имеющие одинаковый шаг зубьев шестерню-эксцентрик, шестерни разного диаметра, жестко прилегающие к ней по обе стороны, и перемещаемую шестерню. При этом шестерня-эксцентрик имеет относительно своей оси два участка, радиусы которых равны соответственно радиусам каждой из прилегающих шестерен разного диаметра, на которых зубья шестерни-эксцентрика являются продолжением зубьев прилегающих шестерен, определяющих передаточное отношение ступеней передачи. Перемещаемая шестерня подпружинена, находится в зацеплении с одной из шестерен первого вала и расположена на конце маятника, свободно перемещаемого вдоль и радиально относительно первого вала и имеющего общую ось со вторым валом. Технический результат - плавное переключение передачи, без ударов и рывков, обеспечивает постоянную связь двигателя с нагрузкой, а при низкой начальной скорости в момент разгона можно исключить механизм сцепления. 1 ил.
Зубчатая передача, основой которой является шестерня-эксцентрик, может применяться для плавной смены ступеней между двигателем и нагрузкой.
Шестерня-эксцентрик, являясь шестерней с постоянньм шагом зубов по всему периметру, которые могут быть как прямыми, так и косыми по типу шестерен, описанных в «Прикладная Механика» под общей редакцией профессора А.Т.Скобейды «Высшая Школа» 1997 г. ISBN 985-06-0364-Х в главах 18.2, 18.7, отличается от описанных шестерней тем, что имеет относительно своей оси два участка с различными радиусами.
Шестерня-эксцентрик, имея два собственных радиуса, каждый из которых равен одному из двух жестко связанных прилегающих к ее сторонам шестерням, определяющим передаточное отношение устройства переключения передачи, имеет одну общую с ними ось и одинаковый шаг зубов, образуя области совпадения зубов и радиусов, в которых зубья шестерни-эксцентрика являются продолжением зубьев прилегающих к ней боковых шестерен. В состав передачи так же входит обслуживающий механизм, задача которого передавать крутящий момент от шестерни-эксцентрика или от прилегающих к ней боковых шестерен через шестерню связи к нагрузке (или наоборот), для чего он должен иметь возможность перемещать шестерню связи в момент совмещения ее с областями совпадений.
Данное устройство плавно переключает передачи, без ударов и рывков, обеспечивая постоянную связь двигателя с нагрузкой, а при низкой начальной скорости (большого понижающего передаточного отношения) в момент разгона можно исключить механизм сцепления.
Работает устройство следующим образом. Предположим, шестерня 8, получая вращение от вала 5 через шестерню 6, которые вращаются в указанных направлениях (см. чертеж), находится в зацеплении с шестерней 3, а нам необходимо изменить отношение передачи, переключив шестерню 8 из зацепления с шестерней 3 в зацепление с шестерней 1. В момент совмещения шестерни 8 с областью В (где зубья шестерен 2 и 3 являются продолжением друг друга), перемещаем ее вдоль оси вала справа налево для выхода ее из зацепления с шестерней 3 и вхождения в зацепление с шестерней-эксцентриком 2. Далее, вращаясь, шестерня 8 при помощи маятника 7 переходит на больший радиус шестерни 2, который равен радиусу шестерни 1, и, оставаясь в зацеплении с шестерней 2 (так как прижимается пружиной 9 и возникающей силой в направлении вектора F), описывает ее периметр и достигает участка А. В этот момент вновь перемещаем шестерню 8 вдоль оси вала справа налево, выводя ее из зацепления с шестерней эксцентриком 2 и вводя в зацепление с шестерней 1, тем самым производим переключение передачи (в два этапа). Для переключения шестерни 8 из зацепления с шестерней 1 в зацепление с шестерней 3 необходимо выполнить действия в обратном направлении.
Обслуживающий механизм может иметь другой вариант, где может отсутствовать шестерня 6, а вал 5 связан с шестерней 8 с помощью связующего вала и шарнирных муфт, обеспечивая возможность перемещения шестерни 8 вдоль оси шестерен 1, 2 и 3. Ось основания маятника в этом варианте связана с основанием устройства.
Можно выработать так же специальную траекторию перемещения шестерни 8, например с помощью синхронизирующего механизма, для обеспечения постоянной связи с одной из шестерен 1, 2 или 3 и необходимых для работы передачи зазоров.
Зубчатая передача, содержащая жестко закрепленные на первом валу и имеющие одинаковый шаг зубьев шестерню-эксцентрик, шестерни разного диаметра, жестко прилегающие к ней по обе стороны, и перемещаемую шестерню, при этом шестерня-эксцентрик имеет относительно своей оси два участка, радиусы которых равны соответственно радиусам каждой из прилегающих шестерен разного диаметра, на которых зубья шестерни-эксцентрика являются продолжением зубьев прилегающих шестерен, определяющих передаточное отношение ступеней передачи, а перемещаемая шестерня подпружинена, находится в зацеплении с одной из шестерен первого вала и расположена на конце маятника, свободно перемещаемого вдоль и радиально относительно первого вала и имеющего общую ось со вторым валом.
