Автоматический инерционно-импульсный планетарный вариатор скорости

 

Союз CoBovcKNx

Соцнапнстнческнк

Рес ублнк

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (>945532 (6! ) Дополнительное к авт. спид-ву (22) Заявлено 21.04.80 (2l ) 2912402/25 28 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 23.07.82. Ьюлле еиь УЙ 27

Дата опубликования описания 23.07.82 (54)М., Кл.

F 16 Н 33/14

3ЬеудареткнныП комитет

СССР ав делам кзобрвтевка н вткрытнй (53) УДК621.833, .6 (088.8) (72) Авторы изобретения

С. Н. Кожевников, E. Я. Антонюк и B. Э. ето

Институт механики АН Украинской СС я::

1 (71) Заявитель (54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ ИНЕРЦИОННО-ИМПУЛЬСНЫЙ

ПЛАНЕТАРНЫЙ ВАРИАТОР СКОРОСТИ

Изобретение относится к машиностроению и может быть испопьэовано в приводах различных, в т,ч, грузоподъемных машин.

Известны автоматические инерционноимпульсные планетарные вариаторы, ппав- 5 но изменяющие скорость вращения выходного вала в зависимости от внешней нагрузки. Они содержат, например, ппанетарный инерционный возбудитеа имнупь10 сов вращающегося момента и механизм свободного хода, трансформирующий возвратно-качатепьное движение в однонаправленное вращение выходного вала Г1).

Наиболее близким по технической суш35 ности к данному изобретению явпяется автоматический инерционно-импувьсный ппанетарный вариатор скорости, содержащий входной и выходной валы с упругими эпементами, механизь| свободного хода (МСХ), и планетарный механизм, вкпючаюший центрапьное колесо, водипо и неуравновешенные сатеппиты. МСХ установлен непосредственно на выходном валу. Бентраль2 ное колесо с внешними зубьями распопожено на входном нану, а водило связано с выходным валом 2 .

Однако в отмеченных вариантах испопьзуется импупьс инерционного момента только одного знака, что снижает возможности реализации требуемых режимов движения. Надежность таких вариаторов недостаточна, так как механизм свободного хода подвергается воздействию значитепьного по величине импупьса инерционного момента.

Иепь изобретения — повышение надежности и расширение кинематическнх возможностей вариатора.

Поставпенная цепь достигается тем, что в вариаторе, содержащем входной и выходной валы с упругими эпементами, механизм свободного хода и ппанетарный механизм, включающий водило, центрапь ное копесо и неуравновешенные сатеппиты, вариатор скорости снабжен редуктором, а водипо связано с центрапьным ко3 94553 лесом через редуктор и механизм свободного хода.

На фиг. 1 представлена кинематическая схема вариатора, планетарный механизм которого выполнен по схеме с веду5 шим центральным колесом с внешними зубьями; на фиг. 2 - изменение во времени угловых скоростей его отдельных звеньев; на фиг. 3 — выходная характеристика вариатора при встречном врашении входного и выходного валов; на фиг. 4 и 5 - тоже, что на фиг. 2 и 3, ио при однонаправленном вращении последних.

Вариатор содержит входной 1 и выход-15 ной 2 валы с упругими элементами 3 и

4. На входном валу 1 жестко установлено центральное зубчатое колесо 5 с внешними зубьями и свободно - водило 6, на котором, в свою очередь, расположены не->О уравновешенные сателлиты 7 и зубчатое колесо 8. На выходном валу 2 установ- . лены зубчатые колеса 9 и 10, иэ которых колесо 9 взаимодействует с колесом

8; а колесо 10 — с колесом 11, являюшимся редуктором с передаточным отношением 1, жестко связанным с наружной обоймой механизма 12 свободного хода, внутренняя обойма которого расположена на входном валу 1.

Вариатор работает в двух режимах, определяемых направлением вращения дВигателя относительно заданного основного направления вращения выходного вала 2, и соответственно, приложенной к нему внешней нагрузки.

Встречное направление врашения входного 1 и выходного 2 aanoh и направление заклинивания механизма 12 свободного хода МСХ выбрано таким образом, 40 что вращение выходного вала 2 происходит вследствие передачи момента враше-ния от вала 1 через упругий элемент 3, МСХ 12 и зубчатые колеса 10 11. Врашение выходного вала 2 происходит так45 же и вследствие воздействия инерционного момента, развиваемого неуравновешенными сателлитами, в периоды Т1 (фиг.2), когда инерционный момент совпадает по направлению и больше по величине момента, передаваемого от двигателя (на фиг,l 5О не показан). В это время скорость коле- . са 10 увеличивается, и МСХ 12 размыкается, так как наружная обойма МСХ 12 вращается в направпении рабочего движе- . ния с большей угловой скоростью, чем внутренняя, что разрешено данным выбором направления заклинивания МСХ 12.

B дальнейшем величина инерционного мо2 4 мента уменьшается, и соответственно, уменьшается угловая скорость колеса 10, пока не включится МСХ 12.

Таким образом, врашение колеса 10 происходит всегда в одном и том же направлении (фиг. 2), но с разной угловой скоростью.

Угловая скорость врашения выходного вала 2 при достаточно податливом упругом элементе 4 почти постоянная и

I равна среднему за цикл 7= Т +Т1 эначе1 нию угловой скорости щ„(см. фиг. 2).

Максимальная величина скорости врашения колеса 10 определяется величиной постоянного момента И внешнего сопротивпения.;Бля разных моментов сопротивления М и Щ, будут соответственно и разные значения средней скорости вращения выходного вала 2 - Ю и tv Выходная характеристика вариатора Щ -ЦМ )в первом режиме представлена на фиг.. 3

При изменении направлений врашения входного вала 1 и при совпадении направления действия приведенного инерционного момента с основным направлением врашения выходного вала 2 работа вариатора происходит как и в первом режиме.

Если направление инерционного момента изменяется на противоположное, то инерционный момент вызывает замыкание

МСХ 12, и колесо 10 вращается в противоположную сторону со скоростью, определяемой цепью входной вал 1 — механизм 12 свободного хода - колеса 10 и

ll. Изменение скорости врашения колеса

10 за цикл представлено на фиг. 4, а выходная характеристика - на фиг. 5.

Следоватепьно, при изменении момента сопротивления М средняя скорость врашения выходного вала может изменять свое направление. При значительных нагрузках на выходному валу, больших максимальной величины приведенного инерционного момента, скорость вращения выходного вала определяется передаточным числом редуктора, и вариатор работает как механизм с одной степенью свободы, осушествляя врашение выходного вала 2 в сторону, противоположную основному нанаправлению врашения. Упругие элементы

3 и 4 снижают неравномерность движения входного 1 и выходного 2 валов.

Наличие редуктора, вкшочаюшего колеса 10, 11, позволяет уменьшить нагруженность механизма свободного хода— наименее надежного механизма вариатора, повысить устойчивость движения при больших передаточных отношениях, Присоединение МСХ к центральному колесу, а не

5 94555 2 6 к корпусу, частично снижает вибрации ва- ругими элементами, механизм свободнориатора. го хода и планетарный механизм, BKmoСвойство предлагаемого вариатора чающий водило, центральное колесо и не изменять направление вращения выходно- . уравновешенные сателлиты, о т л и ч а

ro вала в зависимости от нагрузки, à g ю шийся тем, что, с целью повьппетакже зависимость режима работы вари- . ния надежности и расширения кинематиатора от направления вращения входного ческих воэможностей, он снабжен редук. вала значительно расширяет область его тором, а водило связано с центральным применения в машиностроении. колесом через редуктор и механизм сво10 бодного хода. . Источники информации, Форму ла изобретения принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Автоматический инерционно-импульс- % 485263, кл. F 16 "Н 33/14. 1972. ный планетарный вариатор скорости, co- >> 2. Патент США N 3960036, держащий входной и выходной валы с уп- кл. Р 16 Н 1/28, 1976 (прототип).

9465З2

И ср

D, Составитель B. Апархов

Редактор А. Шандор Техред С,Мигунова Корректор Л. Бокшан

Заказ 5299/52 Тираж 990 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по депам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раускаи наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, уп. Проектная, 4