Инерционный трансформатор вращающего момента

 

(72) Авторы нзобретення

А.А.Романченко, А.И.Леонов, Н.Г.Танов и А.Л.Колесников

О (7l) Заявнтель

Челябинский. политехнический институт им. Ленинского комсомола (54) ИНЕРЦИОННЫЙ ТРАНСФОРМАТОР ВРАЩАЮЩЕГО

МОМЕНТА Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных машинах и механизмах в качестве инерционного трансформатора вращающего момента с регулируемой величиной максимального вращающего момента.

Известен инерционный трансформатор вращающего момента, содержащий ведушее водило с установленными на нем неуравновешенными сателлитами, солнечную шестерню, связанный с ней выходной вал и механизм свободного хода, посредством которого солнечная шестерня связана с корпу"" Г 3.

К недостаткам этого трансформатора относится невозможность управлять максимальной величиной вращающего момента.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является инерционный трансформатор вращающего момента, содержащий корпус, размеГ ! щенные в нем ведомый маховик, им пульсный механизм с ведущим маховиком и ведомым звеном, механизмы свободного хода, одним иэ которых ведомое звено связано с корпусом, а

f другим — с ведомым маховиком $2).

К недостаткам этого трансформа— тора также относится невозможность управлять максимальной величиной

10 вращающего момента, что приводит к перегруженности механизмов свободно;

ro хода в зоне малых передаточных отношений и, как следствие, — к уменьшению их долговечности и всего

15 трансформатора в целом.

Цель изобретения — повышение долговечности инерционного трансформатора..

Эта цель достигается тем, что инерционный трансформатор снабжен муфтой предельного момента, устанавливаемой между корпусом и механизмом свободного хода, связывающим ведомое звено и корпус, а муфта предель—

905555 4

50 ного момента выполнена регулируемой, l к тому же муфта предельного момента выполнена кулачковой с радиально

- расположенными кулачками.

На фиг ° изображена кинематическая схема инерционного трансформатора вращающего момента; на фиг. 2— узел, включающий муфту предельного момента, на фиг. 3 — моментная характеристика трансформатора, где по осям отложены М пр- момент внешнего сопротивления, — передаточное отношение трансформатора, Инерционный трансформатор вращающего момента содержит корпус !, размещенные в нем ведомый маховик 2, импульсный механизм 3 с ведущим маховиком 4 и ведомым звеном 5, муфту предельного момента 6, механизмы свободного хода 7 и 8, из которых механизм свободного хода 8 связывает ведомое звено 5 с ведомым маховиком

2, а механизм. свободного хода 7 свя зывает ведомое звено 5 через муфту предельного момента 6 с корпусом 1.

Импульсный механизм и муфта предельного момента могут иметь любую из известных конструкций. На фиг. 1 в качестве примера показан импульсный механизм планетарного типа, включающий связанный с ведущим махопсом 4 эпицикл 9, неуравновешенные с:=тсллиты 10 и связанную с ведомым звеном 5 -олнечную шестерню 11.

На фиг, 1 и 2.показан вариант выполнения регулируемой муфты пресельлого момента кулачкового типа, ;. орая включает корпус 12, размещенный в нем кулачковый венец !3, кулачок 14, пружину 15 регулировоч,--.й винт l6 и связанный с ним орган

-,с:равления 17. Пружина 15 одним коHUQ>! взаимодействует с регулировочным винтом 16, а другим через кулачок !4 — с кулачковым венцом 13, жестко связанным с механизмом свободного хода 7. Кулачок 14 установлен в корпусе 12 муфты с возможностью радиального перемещения, корпус 12 муфты >сестко связан с корпусом 1 трансформатора.

Инерционный трансформатор вращающего момента работает следующим образом.

При вращении ведущего маховика 4 эшщикл 9 приводит в движение неуравновешенные сателлиты 10, инерционные силы которых создают знакопереS

30 менный вращающий момент на ведомом звене 5. Прямой импульс момента, направленный в сторону вращения выходного вала, посредством механизма свободного хода 8 замыкается на ведомый маховик 2. Обратный импульс посредством механизма свободного хода 7 через предельную муфту б замыкается на корпус трансформатора 1.

Амплитуда импульсного момента ведомого звена 5, развиваемого импульсным механизмом 3, зависит от наименьшего момента сопротивления на одном из механизмов свободного хода 7 или 8. При этом механизмы свободного хода загружаются одинаковым средним моментом, равным наименьшему моменту сопротивления на одном из них.. Возможны три случая соотношения моментов.

1-й случай. Момент внешнего сопротивления на ведомом маховике не превышает предельного момента муфты

6. В этом случае наименьшую величину имеет момент сопротивления механизма свободного хода 8 и нагруженность обоих механизмов свободного хода определяется этим моментом. Протекание выходной характеристики и нагруженность элементов трансформатора идентичны известному (см.фиг.3, кривая А-В), 1

2-ой случай. Момент внешнего сопротивления на ведомом маховике превышает предельный момент муфты 6.

В этом случае предельная муфта 6 начинает пробуксовывать (усилие на кулачковом венце !3 становится достаточным, чтобы выталкивать из сво. их впадин кулачок 14 сжимая пружину 151. Дальнейшее увеличение воспринимаемого механизмом свободного хода 7 вращающего момента становится невозможным. Этот момент теперь меньше момента внешнего сопротивления и определяет нагруженность механизмов свободного хода. Нагруженность их и вращающий момент на ведомом маховике стабилизируются и не зависят от дальнейшего увеличения момента внешнего сопротивления. Выходной маховик останавливается, так как момент внешнего сопротивления превышает вращающий момент, приложенный к нему со стороны механизма свободного хода 8. Получается своего рода стопорый режим (точка D фиг.3), при этом частота и амплиту905555 да импульсного момента, развиваемого импульсным механизмом соответствует не стоповому режиму известного (точка С, фиг.3), а тому передаточному числу, на котором началась про- 5 буксовка муфты предельного момента (точка В, фиг ° 3).

3-ий случай. Если требуется изменить максимальный вращающий момент инерционного трансформатора, необходимо с помощью органа управления 17 через винт 16 воздействовать на пружину 15, изменив силу поджима кулачка 14 к кулачковому венцу 13. При этом изменяется величина предельного момента и тем самым увеличивается или уменьшается величина внешнего момента сопротивления, при котором начинается пробуксовка предельной муфты и стабилизация выходного кру- 20 тящего момента.

Конструктивное решение инерционного трансформатора вращающего момента г позволяет снизить максимальное значение развиваемого среднего вращающего момента в 1,5-2 раза, а максимальную частоту колебаний этого момента на 5-10Х при сохранении про текания кривой момента (по сравнению с известным) на средних и высоких передаточных числах, вплоть до прямой передачи. Это приводит к снижению нагруженности элементов трансформатора (особенно механизмов свободного хода), а следовательно и повышению его долговечности.

Наличие предохранительной муфты (муфты предельного момента) в кинематической цепи позволяет более строго определить расчетные параметры 4О при проектировании инерционного трансформатора, что приводит к снижетщю запасов прочности и веса его деталей, изменять максимальный. вращающий момент, развиваемый трансформатором, до величины, необходимой для требуемой технологической операции или определяемой прочностью применяемого инструмента.

Формула изобретения

1. Инерционный трансформатор вращающего момента, содержащий корпус, размещенные в нем ведомый маховик, импульсный механизм с ведущим маховиком и ведомым звеном, механизмы свободного хода, одним иэ которых ведомое звено связано с корпусом, а другим — с ведомым маховиком, о тл и ч а ю шийся тем, что, с це.лью повышения долговечности инерционного трансформатора, он снабжен муфтой предельного момента, устанавливаемой между корпусом и механизмом свободного хода связывающим ведомое звено и корпус.

2. Трансформатор по п.l, о т л ич а ю шийся тем, что муфта предельного момента выполнена регулируемой.

3. Трансформатор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что муфта предельного момента выполнена кулачковой с радиально расположенными кулачками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мальцев В.Ф. Механические импульсные передачи. М., "Иашиностроение", 1978, с. 69, фиг. 26.

2. Авторское свидетельство СССР

У199611, кл. F 16 Н 33/14, 1967 (прототип) .

905555 реомюр

Составитель О.Косарев

Техред А". Ач Корректор С.цомак

P<ð < oð И. Горват филиал ППП "Патент", r... .Умгоред, уа. Пуеектиаа, 4

Заказ 334/5l Тнраа 980 Подписно е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l13035, Москва, Ж-35, Рауиская наб., д. 4/5