Инерционно-импульсный привод вращения


 


Владельцы патента RU 2414638:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" (RU)

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано как автоматический привод в рабочих машинах. Инерционно-импульсный привод вращения содержит двигатель (1) и редуктор. В корпусе (3) редуктора размещены центральное зубчатое колесо (5) с наружными зубьями, сателлиты (6) с неуравновешенными грузами (7) и центральное зубчатое колесо (8) с внутренними зубьями, жестко связанное с корпусом редуктора. Корпус (3) редуктора установлен на основании (2) с помощью упругих элементов - пружин (4). Входной вал (11) редуктора жестко связан с валом двигателя (1). При такой установке корпуса гасятся все динамические нагрузки, возникающие при вращении сателлитов с неуравновешенными грузами. Изобретение позволяет повысить надежность привода. 1 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано как автоматический привод в рабочих машинах, например как привод вращения рабочего органа бурильных машин.

Известна планетарная передача (Планетарные передачи. Справочник /В.Н.Кудрявцев, Ю.Н.Кирдяшев, Е.Г.Гинзбург и др. - М., 1977. - 16 с./), включая два последовательно соединенных планетарных механизма, каждый из которых включает центральные колеса, сателлиты, водило.

Недостатком данной планетарной передачи является низкий КПД, обусловленный наличием на ведомом валу только статического момента.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к изобретению является инерционно-импульсный привод вращения (А.С. СССР №1286860, F16H 33/14, заявл. 15.07.83), включающий установленные на основании двигатель и редуктор с соосными входным и выходным валами, причем в корпусе редуктора размещены центральное зубчатое колесо с наружными зубьями, связанные с ним сателлиты с неуравновешенными грузами и центральное зубчатое колесо с внутренними зубьями, жестко связанное с корпусом. Входной вал редуктора связан с валом двигателя через упругий элемент.

По сравнению с аналогом в прототипе на сателлиты устанавливаются неуравновешенные грузы. При вращении этих неуравновешенных сателлитов на выходном валу привода создаются не только статический, но и динамический момент. При этом динамические нагрузки передаются элементам привода, часть которых гасится упругим элементом, связывающим вал двигателя и входной вал редуктора. Однако этого гашения недостаточно, чтобы снять все динамические нагрузки, которые возникают на приводе. Часть динамических нагрузок через центральное колесо с внутренними зубьями передается к корпусу редуктора, в результате чего может произойти поломка корпуса. Это приводит к уменьшению надежности привода.

Задачей изобретения является повышение надежности привода.

Поставленная задача достигается тем, что инерционно-импульсный привод вращения содержит установленные на основании двигатель и редуктор с соосными входным и выходными валами. В корпусе редуктора размещены центральное колесо с наружными зубьями, связанные с ним сателлиты с неуравновешенными грузами и центральное зубчатое колесо с внутренними зубьями, жестко связанное с корпусом редуктора. Новым в приводе является установка корпуса редуктора на основании свободно, причем корпус связан с основанием посредством упругих элементов. Входной вал редуктора жестко связан с валом двигателя.

При такой установке корпуса все динамические нагрузки, возникающие при вращении сателлитов с неуравновешенными грузами и передающиеся через взаимодействующее с ними зубчатое колесо с внутренними зубьями на колесо редуктора, гасятся упругими элементами. В связи с этим происходит повышение надежности привода.

На чертеже изображена кинематическая схема инерционно-импульсного привода вращения.

Привод состоит из двигателя 1, жестко закрепленного на основании 2, и трехступенчатого планетарного редуктора, установленного на основании 2 свободно. Корпус 3 редуктора связан с основанием 2 посредством пружин 4. Редуктор включает три последовательно соединенных планетарных механизма, образуя три его ступени. Каждая ступень редуктора включает центральное зубчатое колесо 5 с наружными зубьями, взаимодействующие с ним сателлиты 6 с неуравновешенными грузами 7 и центральное зубчатое колесо 8 с внутренними зубьями, взаимодействующее с сателлитами 6 и жестко связанное с корпусом 3 редуктора. Сателлиты 6 связаны с водилом 9.

Водила 9 первой и второй ступени жестко связаны с центральными колесами 5 соответственно второй и третьей ступени. Водило третьей ступени жестко связано с выходным валом 10. Входной вал 11 и вал двигателя 1 соединены жестко.

Привод вращения работает следующим образом.

При включении двигателя 1 вращение через центральное зубчатое колесо 5 первой ступени передается сателлитам 6 с неуравновешенными грузами 7. При этом на водило 9 воздействуют создаваемые неуравновешенными сателлитами 6 импульсы знакопеременных моментов. Импульс, действующий по направлению вращения центрального колеса 5, считается положительным, а импульс противоположного знака - отрицательным. В положительной части цикла импульс знакопеременного момента, слагаясь со статическим моментом, передается на центральное колесо 5 второй ступени. При этом сателлиты 6 с неуравновешенными грузами 7 второй ступени также создают на водиле 9 импульс знакопеременного момента, который передается центральному колесу 5 третьей ступени. А на водило 9 третьей ступени будет действовать импульс момента, создаваемого при вращении сателлитов 6 с неуравновешенными грузами 7 третьей ступени. Таким образом, динамический момент на выходном валу привода включает динамические моменты, созданные сателлитами 6 с неуравновешенными грузами 7 всех трех ступеней.

Часть динамических нагрузок, возникающих при вращении сателлитов 6 с неуравновешенными грузами 7, передается через зубчатое колесо 8 к корпусу 3 редуктора.

Эти динамические нагрузки гасятся пружинами 4.

При остановке выходного вала 10, например при заклинивании рабочего органа бурильной машины, происходит предотвращение поломки привода. Так как корпус редуктора установлен на основании свободно, при работе двигателя происходит проворот корпуса 3 редуктора.

По сравнению с прототипом предлагаемый привод обладает большей надежностью, так как возникающий при вращении сателлитов с неуравновешенными грузами динамический момент гасится пружинами, посредством которых корпус связан с основанием.

Инерционно-импульсный привод вращения, содержащий установленные на основании двигатель и редуктор с соосными входным и выходными валами, причем в корпусе редуктора размещены центральное зубчатое колесо с наружными зубьями, связанные с ним сателлиты с неуравновешенными грузами и центральное зубчатое колесо с внутренними зубьями, жестко связанное с корпусом редуктора, отличающийся тем, что корпус редуктора установлен на основании с помощью упругих элементов, а входной вал редуктора жестко связан с валом двигателя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения и может найти применение, в частности, в коробке передач транспортного средства. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в качестве бесступенчатой передачи транспортного средства, например транспортного робота, управляемого дистанционно.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в коробках передач транспортных средств. .

Изобретение относится к машиностроению, транспортному машиностроению, станкостроению. .

Изобретение относится к машиностроению. .

Изобретение относится к машиностроению, транспортному машиностроению, станкостроению. .

Изобретение относится к машиностроению, транспортному машиностроению, станкостроению. .

Изобретение относится к транспортному машиностроению, станкостроению. .

Изобретение относится к машиностроению, транспортному машиностроению, станкостроению. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в автомобилестроении и станкостроении. .

Изобретение относится к области машиностроения и может найти применение, в частности, в коробке передач транспортного средства

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение в приводах различных машин и механизмов. Инерционный трансформатор содержит корпус (1), соосные ведущий (2) и ведомый (3) валы, жестко связанный с ведущим валом полый маховик (4) и размещенный в его полости импульсный механизм (5). Импульсный механизм выполнен в виде инерционного груза (6), установленного под углом к оси ведомого вала и связанного с корпусом маховика (4) и ведомым валом (3) с возможностью совершения колебательных движений вокруг оси ведомого вала. Связь инерционного груза с ведомым валом осуществляется через ШРУС. Изобретение направлено на упрощение инерционного трансформатора. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение в испытательной технике, а именно в стендах для испытания машин, их агрегатов, углов и деталей. Механизм загрузки крутящим моментом (1) содержит узел зубчатой передачи (2) и узел исполнительного механизма (3). Узел зубчатой передачи (2) включает в себя внутреннюю часть (4) и наружные части (5) и (6). Внутренняя часть (4) содержит зубчатые колеса (17) и (18), которые в сборе друг с другом имеют резьбовые отверстия для специальных технологических винтов (66) и (67). Наружные части (5) и (6) содержат зубчатые колеса (29) и (31), в диафрагмах которых (28), (30) и (34) выполнены отверстия, которые позволяют разместить в них специальные технологические болты (70) с гайками (71) для жесткого крепления зубчатых колес (29) и (31) от вращения друг относительно друга с целью выполнения динамической балансировки. Достигается крутящий момент до 20000 Н·м при частоте вращения входного вала до 4500 об/мин с обеспечением низкого уровня вибрации. 3 ил.
Наверх