Муфта с универсальной самоцентрирующейся системой

Авторы патента:

Дегтярев Александр Васильевич (RU)

F16D3/52 - связанными бесконечными лентами, пружинами и т.п. элементами, сцепляющими полумуфты в нескольких местах

Владельцы патента RU 2613931:

Дегтярев Александр Васильевич (RU)

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к муфтам с универсальной самоцентрирующейся системой. Муфта с универсальной самоцентрирующейся системой содержит тормозную шестерню и универсальную самоцентрирующуюся систему. В указанную систему входят входной вал, внешнее и внутреннее основания, ролики, шестерни или звездочки вращения, которые соединены между собой замкнутым тросом, цепью или ремнем. Входной вал соединен с внешним основанием, которое совпадает по направлению движения с валом на внутреннем основании. Соосно с шестернями внешнего основания закреплены шестерни разного диаметра, передающие вращающий момент тормозной шестерне, которая состоит из двух спаренных шестерней разного диаметра. Вращающий момент с входного вала на тормозную шестерню передают путем смещения оси вала на внутреннем основании относительно оси внешнего основания. Достигается упрощение конструкции. 10 ил.

Изобретение относится к трансмиссиям или к выключаемым муфтам.

Изобретение может быть использовано в машиностроении при конструировании оборудования, содержащего муфты или трансмиссии.

Известны многочисленные виды муфт, обеспечивающих связь двух валов. Например, RU 2286262 C2.

Недостатком такого вида сцеплений является содержание в них вращающихся относительно друг друга трущихся частей.

Известен способ соединения двух валов, заключающийся в затормаживании тормозной шестерни в системе взаимосвязи двух валов. При торможении тормозной шестерни внешней тормозной муфтой или тормозной колодкой происходит передача вращающего момента между входным и выходным валами. DE 10 2014 003 957 A1, 2015.09.17.

Недостатком этого изобретения является наличие фрикционных поверхностей, вращающихся друг относительно друга.

Целью изобретения является реализация муфты без использования вращающихся фрикционных пар.

Поставленная цель достигается тем, что в муфте с универсальной самоцентрирующейся системой используется универсальная самоцентрирующаяся система, которая содержит внешнее и внутреннее основания. На основаниях закреплены ролики, шестерни или звездочки вращения, которые соединены между собой замкнутым тросом, цепью или ремнем. Входной вал соединен с внешним основанием, которое совпадает по направлению движения с валом на внутреннем основании. Соосно с шестернями внешнего основания закреплены шестерни разного диаметра, передающие вращающий момент тормозной шестерне, которая состоит из двух спаренных шестерней разного диаметра. Вращающий момент с входного вала на выходной вал, роль которого выполняет тормозная шестерня, передают путем смещения оси вала на внутреннем основании относительно оси внешнего основания.

Универсальная самоцентрирующаяся система известна из изобретений : RU 2014106630 A , RU 2014106628 A, RU 2014106627 A, RU 2014106146 A, RU 2013157051 A, RU 2013154311 A,RU 2013153163A, RU 2013152649 A, RU 2013148896 A, RU 2013145988 A, RU 2013145987 A, RU 2013145253 A, RU 2013144445 A, RU 2013144444 A, RU 2013142690 A, RU 2013142204 A, RU 2013142203 A), DE102013019629A1, DE102013019628A1, DE102013019627A1, DE102013019593A1, DE102013019592A1, DE102013019404A1, DE102013019402A1, DE102012018132A1, DE102012018131A1, DE102012017180A1, DE102012016380A1, DE102012016314A1, DE102012013308A1, DE102012012586A1, DE102012002076A1, DE102012001232A1, DE102012000316A1.

Универсальная самоцентрирующаяся система имеет внешнее и внутреннее основания, расположенные в одной плоскости. Внешнее основание охватывает внутреннее основание. На каждом основании закреплены три или более роликов, звездочек или шестерней вращения. Число роликов на каждом основании одинаково. Каждый ролик может быть заменен на два ролика замены для того, чтобы использовать участок троса, ремня или цепи между роликами для натяжения. Воздействие силы натяжения на участок троса, цепи или ремня между роликами замены не влияет на свойства универсальной самоцентрирующейся системы. Способ натяжения ремня, троса или цепи известен из изобретения RU 2013147711 A. В приведенных изобретениях использовались статические свойства универсальной самоцентрирующейся системы. В заявляемом изобретении использовано одно из динамических свойств универсальной самоцентрирующейся системы: совместное вращение внутреннего и внешнего оснований возможно даже при несовпадении осей вращения оснований. Это означает, что внутреннее и внешнее основания могут вращаться каждое относительно своих не совпадающих осей вращения при воздействии вращающего момента на одно из оснований.

В примере конкретного исполнения сцепления с универсальной самоцентрирующейся системой используется универсальная самоцентрирующаяся система, содержащая внутреннее основание 1 и внешнее основание 2. На внутреннем основании 1 закреплены с возможностью вращения шестерни 3, 4, 5. На внешнем основании 2 закреплены шесть шестерней вращения 6, 7, 8, 9, 10, 11, оси которых закреплены в подшипниках 18. На одной оси с шестернями 6, 7, 8, 9, 10, 11 закреплены шестерни 12 и 21 разного диаметра, передающие вращающий момент на тормозную шестерню, состоящую из двух спаренных шестерней 14 и 13 разного диаметра . Между парами шестерней 6-7, 8-9, 10-11 включены шестерни натяжения 20, которые подпружинены пружиной 19. Шестерни 20 не влияют на свойства универсальной самоцентрирующейся системы, так как воздействуют на участки цепи 15 между роликами одного, в данном случае внешнего, основания. Шестерня 17 соединена с внешним основанием и имеет общую ось с ним и шестернями 13 и 14, которые выполнены полыми для размещения сдвигаемого вала 16. Внутреннее основание 1 имеет вал 16, ось которого при отсутствии поперечной нагрузки на этот вал совпадает с осью вращения внешнего основания, шестернями 17, 13, 14. Шестерня 17 получает вращающий момент от входного вала 25 через шестерню 24. Корпус 22 служит для крепления через подшипники всех вращающихся частей муфты.

При совпадении осей внутреннего и внешнего оснований, как показано на фигуре 9, и наличии вращающего момента на одном из оснований, оба основания вращаются с одинаковой угловой скоростью. Все шестерни и цепь остаются неподвижными. Шестерни 13 и 14 вращаются вместе с основаниями.

При смещении оси 16 внутреннего основания относительно осей внешнего основания и шестерней 13 и 14 происходит вынужденное перемещение цепи 15 вдоль своего периметра и соответственно вращение шестерней 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 20, 12, 21. Смещение оси 16 осуществляется электромагнитом 23. Вращающий момент будет передаваться шестернями 12 и 21 на спаренные тормозные шестерни 13, 14. При этом Шестерни 12 и 21 будут пытаться вращать тормозные шестерни 13, 14 с разной скоростью, что неизбежно приведет к остановке шестерней 13, 14 и соответственно входного вала 25, так как тормозные шестерни 13, 14 являются нагрузкой для вала 25. Скорость торможения будет зависеть от разницы диаметров шестерней 12 и 21. Величина смещения цепи 15 и угол поворота шестерней за один оборот основания 2 будет пропорциональна величине смещения оси 16 относительно оси внешнего основания 2. Ориентировочное значение смещения цепи 15 за один оборот внешнего основания можно оценить, используя схему на фигуре 7. Шестерня 6 и шестерня 3 при повороте основания 2 на 120 градусов займут положение шестерней 10 и 5. При этом отрезок 26 цепи 15 длиной 231,92 займет положение отрезка 27 цепи и увеличит свою длину до 434,53. За полный оборот цепь переместится на величину (434,53-231,92)⋅3=607,83. При диаметре 100 шестерней 6, 7, 8, 9, 10, 11 они повернутся за один оборот внешнего основания на величину 607,83/(3,14⋅100)=1,936 оборотов. При передаточном отношении между шестернями 12 и шестерней выходного вала 13, равном 0,5, за один оборот входного вала 17 выходной вал повернется тоже на один оборот при смещении оси 16 на 100, при этом диаметр внешнего основания имеет ориентировочное значение 1000. Устройство для реализации способа может содержать универсальную самоцентрирующуюся систему с замкнутым ремнем, тросом или цепью. При этом на основаниях могут быть закреплены ролики, шестерни или звездочки вращения.

В предлагаемой муфте нет трущихся вращающихся друг относительно друга частей. Зубчатое зацепление всех частей является постоянным и непереключаемым. Передача вращательного момента с входного вала на тормозную шестерню, выполняющую роль выходного вала, осуществляется плавно с начальной скоростью, равной нулю.

На фигуре 1 представлен разрез муфты без правой части корпуса.

На фигуре 2 представлена муфта.

На фигуре 3 представлена муфта со стороны входного вала.

На фигуре 4 представлен разрез муфты без левой части корпуса.

На фигуре 5 представлен разрез муфты без левой части корпуса, изометрический вид.

На фигуре 6 представлено расположение роликов оснований и цепи при смещенных осях оснований.

На фигуре 7 представлена схема для ориентировочной оценки величины смещения цепи при не совпадающих осях внутреннего и внешнего оснований.

На фигуре 8 показана половина тормозной шестерни и шестерни, которые с ней взаимодействуют.

На фигуре 9 представлено расположение шестерней и цепи при совпадении осей оснований.

На фигуре 10 показаны все шестерни, взаимодействующие с тормозной шестерней.

Муфта с универсальной самоцентрирующейся системой, предназначенная для передачи вращающего момента, отличающаяся тем, что вращающий момент передается на тормозную шестерню, в муфте используется универсальная самоцентрирующаяся система, которая содержит внешнее и внутреннее основания, на основаниях закреплены ролики, шестерни или звездочки вращения, которые соединены между собой замкнутым тросом, цепью или ремнем, входной вал соединен с внешним основанием, которое совпадает по направлению движения с валом на внутреннем основании, соосно с шестернями внешнего основания закреплены шестерни разного диаметра, передающие вращающий момент тормозной шестерне, которая состоит из двух спаренных шестерней разного диаметра, вращающий момент с входного вала на тормозную шестерню передают путем смещения оси вала на внутреннем основании относительно оси внешнего основания.

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к передачам с бесконечным гибким элементом. Разъединитель изолятора содержит шкив (5), пружину кручения (6), содержащую конец (61), зацепленный со шкивом, и нагружаемую в направлении разматывания, держатель (8) односторонней муфты и одностороннюю муфту (14).

Муфта // 2548265

Изобретение относится к области упругих неопорных соединений, а именно к муфтам. Муфта содержит ведущую и ведомую части, размещенный между ними змеевидный тросовый упругодемпфирующий элемент в форме решетки с петлями и двумя парами наружной и внутренней опорных планок.

Упругодемпфирующая муфта // 2423630

Изобретение относится к машиностроению, а именно к муфтам. .

Высокоэластичная муфта // 2357129

Изобретение относится к машиностроению, в частности к упругим муфтам. .

Комплект пружинных муфт с уменьшенной радиальной несущей способностью // 2098590

Упругая муфта // 2095655

Компенсирующая муфта // 2091620

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для передачи вращательного движения между валами и компенсации смещений и перекосов осей вала. .

Компенсирующая муфта // 2068126

Изобретение относится к муфтам, компенсирующим перекос и осевое смещение ведущего и ведомого валов при передаче крутящего момента между ними, и может быть использовано в общем машиностроении, приборостроении, автомобиле- и станкостроении и точной механике.

Компенсационная муфта // 2057261

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для соединения валов машин и механизмов, передающих крутящий момент в условиях перекосов и смещений осей соединяемых валов.

Компенсационная муфта // 2035638

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для соединения валов и передачи крутящего момента в условиях наличия перекосов и смещения осей валов соединяемых агрегатов.

Обгонная муфта с универсальной самоцентрирующейся системой // 2613954

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к обгонным муфтам. Обгонная муфта с универсальной самоцентрирующейся системой содержит входной и выходной валы и самоцентрирующуюся систему. Используется универсальная самоцентрирующаяся система с не совпадающими геометрическими центрами. Универсальная самоцентрирующаяся система имеет внутреннее и внешнее основания, на которых закреплены по три или более роликов, шестерней или звездочек вращения, соединенных замкнутым ремнем, цепью или тросом. Геометрический центр внутреннего основания не совпадает с геометрическим центром внешнего основания, а оси вращения оснований совпадают. При наличии вращающего момента на одном из оснований цепь, ремень или трос перемещаются вдоль своего периметра и вращают звездочки, шестерни или ролики, которые цепь, ремень или трос соединяют. На одной оси с роликами, шестернями или звездочками одного из оснований закреплены дополнительные шестерни, которые передают вращающий момент на шестерню, закрепленную на выходном вале. Достигается повышение надежности. 6 ил.

Тормозная муфта с универсальной самоцентрирующейся системой // 2614160

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к тормозным муфтам с универсальной самоцентрирующейся системой. Тормозная муфта с универсальной самоцентрирующейся системой содержит входной и выходной валы и снабжена универсальной самоцентрирующейся системой. Указанная система имеет внутреннее и наружное основание, входной, выходной и промежуточный валы, звездочки или шестерни, или ролики вращения, соединенные замкнутым ремнем, тросом или цепью, рычаг. Вращающий момент от роликов, шестерней или звездочек передается на промежуточный вал, связанный пружиной с внешним основанием. При фиксации промежуточного вала относительно внешнего основания фиксируется цепь, трос или ремень и останавливается вращение выходного и входного вала. Время полного срабатывания муфты зависит от величины смещения осей оснований и может варьироваться в широких пределах. Муфта не содержит переключаемых и трущихся деталей. Достигается расширение функциональных возможностей. 11 ил.

Способ торможения с универсальной самоцентрирующейся системой // 2629462

Изобретение относится к области машиностроения. Способ торможения заключается в использовании универсальной самоцентрирующейся системы, содержащей внешнее и внутреннее основания, на основаниях закреплены ролики, шестерни или звездочки вращения, которые соединены между собой замкнутым тросом, цепью или ремнем. Входной вал соединен с внешним основанием и совпадает по направлению движения с валом на внутреннем основании, коаксиально с шестернями внешнего основания закреплены тормозные шестерни разного диаметра, передающие вращающий момент тормозному валу. Вращающий момент с входного вала на тормозной вал передают путем смещения оси вала на внутреннем основании относительно оси входного вала. Тормозные шестерни отличаются диаметрами, но одновременно касаются тормозного вала и пытаются вращать его с разной скоростью. Зубчатое зацепление всех частей является постоянным и непереключаемым. Передача вращательного момента с входного вала на тормозной вал осуществляется плавно с начальной скоростью равной нулю. Достигается возможность торможения без использования фрикционных пар, вращающихся относительно друг друга. 9 ил.

Электромагнитный тормоз с универсальной самоцентрирующейся системой // 2632370

Изобретение относится к области машиностроения. В электромагнитном тормозе используются динамические свойства универсальной самоцентрирующейся системы, которая позволяет создать одностороннюю обратную связь с входным и выходным валом универсальной самоцентрирующейся системы. Воздействие выходного вала приводит к затормаживанию объекта, а обратное воздействие на универсальную самоцентрирующуюся систему через выходной вал отсутствует. Электромагнитный тормоз с универсальной самоцентрирующейся системой не содержит трущихся и переключающихся деталей. Достигается осуществление полного торможения затормаживаемой оси при потреблении электромагнитом энергии меньшей, чем энергия на затормаживаемой оси. 6 ил.

Способ торможения при использовании универсальной самоцентрирующейся системы. // 2632383

Изобретение относится к области машиностроения. Способ торможения при использовании универсальной самоцентрирующейся системы заключается в изменении направления вращения оснований самоцентрирующейся системы при обратном нажатии на педали велосипеда. Тормозной момент передается на выходной вал. Детали устройства находятся в постоянном зацеплении со своими парами. Достигается осуществление торможения без перемещения деталей. 12 ил.

Способ торможения с обратной связью // 2639363

Изобретение относится к области машиностроения. Способ торможения с обратной связью заключается в использовании параллельно включенных передач с передаточным числом, зависящим от нагрузки. Передача с передаточным числом, зависящим от нагрузки, имеет входной и выходной валы. Вращающий момент приложен к входному валу первой передачи. Входной вал первой передачи соединен с выходным валом второй передачи, а выходной вал первой передачи соединен с входным валом второй передачи. В исходном положении, когда сила торможения не прикладывается к выходному валу первой передачи, скорости всех валов равны. При воздействии тормозного усилия на выходной вал первой передачи или на входной вал второй передачи скорость выходного вала первой передачи снижается и тормозное усилие передается на входной вал первой передачи. Достигается уменьшение доли энергии торможения на фрикционных поверхностях по сравнению с общей энергией торможения. 9 ил.