PL55180B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 30.V.1968 55180 KI. Cl7 h, 13— #M/% MKP F OC Ir ~'fo w ,% Urz- UKDlnu^.Twórca wynalazku i Zdzislaw Andrzej Mirecki, Warszawa (Polska) wlasciciel patentu: Przekladnia bezstopniowa Przedmiotem wynalazku jest przekladnia bez¬ stopniowa, umozliwiajaca dokonywanie wszelkich posrednich zmian wielkosci przelozenia w spo¬ sób ciagly, przy czym kazda posrednia wielkosc przelozenia moze byc równiez wielkoscia stala.Znane sa róznego rodzaju przekladnie mecha¬ niczne, hydromechaniczne itp., w których zastc- sowano uklady kól obiegowych, przy czym ukla¬ dy obiegowe zastosowane w tych przekladniach podzielic mozna na trzy zasadnicze grupy.Grupa pierwsza, w której uklady przenoszace moment obrotowy przy dwóch stalych (wlasci¬ wych dla kazdego ukladu obiegówegc) wybranych przelozeniach uzyskuje sie normalnie poprzez unie¬ ruchomienie jednego z elementów ukladu kól obiegowych, lub tez zablokowanie calego ukladu obiegowego.Grupa druga zawiera uklady, w których stru¬ mien mocy jest dzielony i przenoszony równo¬ czesnie na dwa (sposród" trzech) elementy ukladu kól obiegowych. Uklady takie sa stosowane prze¬ waznie jako reduktory, przy czym uzyskuje sie jeden stopien przelozenia koncowego, zas uzyska¬ nie wiekszej ilosci stopni wymaga stosowania od¬ rebnej przekladni, przenoszacej pelna wartosc momentu obrotowego. Odmiana tego typu prze¬ kladni jest uklad, w którym dwa z trzech ele¬ mentów ukladu kól obiegowych sa jednoczesnie napedzane przy pomocy dwóch niezaleznych zró¬ del mocy. 10 15 25 Grupa trzecia natomiast zawiera uklady, w któ¬ rych jeden z trzech elementów ukladu kól obie¬ gowych jest polaczony z silnikiem napedzajacym, a dowolny drugi element z hamulcem, na przy¬ klad ciernym, hydraulicznym lub elektrycznym.Zastosowany w tych ukladach hamulec sklada sie z dwóch podstawowych zespolów, to znaczy z jed¬ nego, zwiazanego z wlasciwym elementem zespo¬ lu obiegowego (a wiec wykonujacego ruch obro¬ towy, na przyklad beben hamulcowy, wirnik prad¬ nicy itp.) i drugiego nieobrotowego (na przyklad zwiazanego z obudowa przekladni, to znaczy szczeki lub tasmy hamulcowej, obudowy prad¬ nicy itp.), przy czym zmiane wielkosci przeloze¬ nia uzyskuje sie kosztem zamiany przekazywanej przez silnik energii mechanicznej na inna, na przyklad cieplna, elektryczna lub tp. W wyniku powyzszego, uklady te charakteryzuja sie bardzo niska sprawnoscia i z tych wzgledów nie sa wla¬ sciwie stosowane.Przedmiotem wynalazku jest przekladnia bez¬ stopniowa o przelozeniu maksymalnym 1 : oo i do¬ wolnie ustalonym przelozeniu koncowym, mniej¬ szym, równym lub wiekszym od 1:1, cc umozli¬ wia dokonywanie wszelkich posrednich zmian wielkosci przelozenia w sposób ciagly, przy czym kazda posrednia wielkosc przelozenia moze byc równiez wielkoscia stala.Zgodnie z wynalazkiem w sklad przekladni bez- stopniowej wchodza dwa podstawowe zespoly a 551803 mianowicie zespól obiegowy i zespól regulatora obrotów.• Poza wyzej wymienionym i podstawowymi ze¬ spolami w sklad przekladni bezstopniowej moga wchodzic wszelkie inne urzadzenia, zespoly i ele- 5 menty mechaniczne jak na przyklad dowolnego typu pomocnicze przekladnie mechaniczne, hydrau¬ liczne, cierne, sprzegla; serwomotcry lub inne urzadzenia mogace sluzyc do sterowania regula¬ torem obrotów, urzadzenia do samoczynnego lub 10 recznego ustalania wielkosci przelozenia, urzadze¬ nia do zmiany kierunku obrotów walu pedzone¬ go, sprzegla jednokierunkowe wraz z urzadzenia¬ mi do ich blokowania, elementy posrednie prze¬ niesienia napedu i inne. ** 15 Zespól obiegowy, który w swej najprostszej for¬ mie sklada sie z trzech zasadniczych elementów, a mianowicie satelitów, osadzonych w koszu, ko¬ la koronkowego (na przyklad slonecznego) oraz drugiego kola koronkowego {na przyklad pierscie- 2o niowego w ukladzie planetarnym) moze byc stoso¬ wany w ukladzie prostym, na przyklad jako pro¬ sta przekladnia planetarna, mechanizm róznico¬ wy itp., wzglednie w ukladzie kombinowanym.Zaleznie od przeznaczenia, dowolnie dwa z 25 trzech wyzej wymienionych zasadniczych elemen¬ tów zespolu obiegowego, sa polaczone z walami wyjsciowymi to jest napedzajacym i napedzanym, a element trzecia regulatorem obrotów.Jezeli przyjmiemy, ze wal napedzany jest ob- 30 ciazony i ma dc pokonania 9odpowiednie opory, a wal napedzajacy jest zwiazany ze zródlem na¬ pedowym, to przy swobodnie obracajacym sie ele¬ mencie trzecim zespolu obiegowego wal napedza¬ ny bedzie dazyl do pozostania w stanie spoczyn- 35 ku przy zalozeniu, ze opory zwiazane z ruchem elementu trzeciego sa znikome male w porówna¬ niu z oporami walu napedzanego.Jezeli natomiast ograniczy sie w sposób kon¬ trolowany obroty elementu trzeciego, to wal na- 40 pedzany zmuszony zostanie do wykonywania ta¬ kiej ilesci obrotów jaka wynika ze stosunku ob¬ rotów walu napedzajacego i ograniczonych w da¬ nej chwili ilosci obrotów elementu trzeciego.Do ograniczania w sposób kontrolowany obro- 45 tów elementu trzeciego ukladu obiegowego, slu¬ zy drugi podstawowy zespól, to jest regulator obrotów.W przekladni bezstopniowej bedacej przedmio¬ tem wynalazku, w czasie gdy wal napedzajacy 50 jest w ruchu, a na wal napedzany dzialaja nor¬ malne opory, element trzeci zespolu obiegowego stale napiera, to znaczy wywiera nacisk na ze¬ spól z nim zwiazany czyli na wlasciwy element regulatoraobrotów. 55 Istota wynalazku jest zastosowanie regulatora obrotów, który pelni funkcje, polegajaca wylacz¬ nie na ograniczaniu w sposób kontrolowany ob¬ rotów napedzanego elementu trzeciego z tym, ze ograniczanie tych obrotów uzyskuje sie droga ste- ^ rowania a nie hamowania, przy czym pod poje¬ ciem sterowania rozumie sie uzaleznianie ruchów jednego napedzanego elementu od ruchów dru¬ giego, to znaczy sterujacego, a pod pojeciem ha¬ mowania rozumie sie ograniczanie ruchów jedne- 65 4 go elementu wzgledem drugiego, nie bedacego za¬ sadniczo w ruchu, kosztem przemiany energii.W przekladni bezstopniowej bedacej przedmio¬ tem wynalazku, funkcje regulatora obrotów mo¬ ze spelniac kazde urzadzenie, które posiada dwa podstawowe elementy A i B bedace zasadniczo w ruchu, przy czym pomiedzy ruchami obu wyzej wymienionych podstawowych elementów A i B wystepuje wspólzaleznosc polegajaca na tym, ze element A ogranicza wzglednie steruje obroty na¬ pedzanego elementu B w zaleznosci od ruchów (obrotów) wlasnych, natomiast element B nie mo¬ ze zasadniczo spelniac tej. funkcji wzgledem ele¬ mentu A, a moment przylozony do elementu B nie meze spowodowac ruchów (obrotów) elemen¬ tu A. Moment obrotowy, powodujacy ruchy (ob¬ roty) elementu A sluzy wylacznie do ogranicza¬ nia wzglednie sterowania obrotów napedzanego elementu B, a wiec element A nie napedza za po¬ srednictwem elementu B elementu trzeciego ze¬ spolu obiegowo. Wartosc momentu obrotowego, powodujacego wylaaznie ruch sterujacy elemen¬ tu A moze byc znikomo mala w stosunku do war¬ tosci momentu, przekazywanego z walu napedza¬ jacego na pedzony.W omawianej przekladni element trzeci ukladu obiegowego jest zwiazany z elementem B regu¬ latora obrotów.Jako regulator obrotów moga byc stosowane wszelkie mechanizmy i urzadzenia mechaniczne, hydrauliczne i inne, które spelniaja warunki omó¬ wione wyzej, na przyklad przekladnie slimako¬ we gdy kat pochylenia linii srubowej slimaka jest bliski lub równy katowi tarcia, mechanizmy wychwytowe, pewne typy przekladni krzywkcwo- ^waleczkowych i inne.Celem nadania obrotów sterujacych elemento¬ wi A, element ten laczy sie z dowolnym zródlem napedowym na przyklad z walem napedzajacym, napedzanym, serwomotorem itp. Polaczenie to jest dokonywane w sposób, umozliwiajacy dowol¬ na zmiane ilcsci obrotów elementu A, wzglednie pozwalajacy na zachowanie obrotów stalych.Przykladem ilustrujacym zasade pracy regula¬ tora obrotów moze byc mechanizm wychwytowy, w którym kolo zebate (element B), napierajace na ramie elementu wychwytowego (element A) nie moze spowodowac ruchu tego elementu i tym samym kolc to nie moze sie obracac. Dopiero wprowadzenie w ruch elementu wychwytowego zwalnia poszczególne zeby kola zebatego, dopusz¬ czajac do jego przesuniec katowych. Ilosc obro¬ tów napierajacego kola zebatego jest scisle stero¬ wana i uzalezniona od czestotliwosci ruchów ele¬ mentu wychwytowego. W wyniku wlasciwego wy¬ profilowania powierzchni styku zeba kola zeba¬ tego i elementu wychwytowego, wartosc sily po¬ wodujacej ruchy elementu wychwytowego moze byc znikomo mala w stesunku do wielkosci mo¬ mentu dzialajacego na kolo zebate.Na rysunku przedstawiono schemat jednego z mozliwych ukladów, a mianowicie prosty zespól kól obiegowych w ukladzie róznicowym z tym, ze role regulatora obrotów spelnia przekladnia sli¬ makowa, w której kat nachylenia linii srubowej55180 slimaka jest bliski granicznej wartosci kata tar¬ cia.W przedstawionym ukladzie, zmiany wielkosci przelozenia moga byc dokonywane w granicach od 1:1 do 1: oo.Wal napedzajacy I jest polaczony z kolem ko¬ ronkowym 1, napedzany wal n — bedacy odbior¬ nikiem momentu obrotowego, z kolem koronko¬ wym 2, a kosz 4 satelitów 3 za posrednictwem sprzegla jednokierunkowego (wolnego kola) 5 ze slimacznica 6. W ukladzie tym elementem B regu¬ latora obrotów jest slimacznica 6, a element A stanowi slimak 7.Jezeli do osi 8 slimaka 7 nie zostanie doprowa¬ dzony mement obrotowy, to slimak 7 bedzie po¬ zostawal w stanie spoczynku. Przyjety kat po¬ chylenia linii srubowej slimaka, który jest bar¬ dzo bliski, lecz nieco mniejszy od kata tarcia, uniemozliwia spowodowanie obrotów slimaka 7 pod wplywem stale napierajacej slimacznicy 6, polaczonej (zablokowanej w tym przypadku) przez sprzegle jednokierunkowe 5 z koszem satelitów 4.W wyniku tego stanu zarówno slimacznica 6 jak i kosz satelitów 4 jest zmuszony do pozostawania w stanie spoczynku. W ukladzie tym uzyskuje sie przelozenie przekladni 1:1, a wiec wal II uzysku¬ je obroty równe obrotom walu I z tym, ze kie¬ runki tych obrotów sa przeciwne.Jezeli slimak 7 w wyniku doprowadzenia mo¬ mentu obrotowego do jego osi 8 zostanie wpro¬ wadzony w ruch obrotowy, to w zaleznosci od swoich obrotów zwalnia napierajaca slimacznice 6 i zezwala na jej przesuniecie katowe ale tylko z taka predkoscia, na jaka pozwola przesuwajace sie zwoje slimaka. Im beda one przesuwaly sie szybciej, tym wieksza ilosc obrotów bedzie mógl uzyskac stale napierajacy kosz satelitów 4 i w efekcie tym mniej obrotów bedzie wykonywal wal II. Wartosc momentu obrotowego, powoduja¬ ca ruch obrotowy slimaka 7 moze byc znikome mala i jest tym mniejsza, im kat linii srubowej slimaka jest blizszy katowi tarcia.Jezeli predkosc przesuwajacych sie zwojów sli¬ maka bedzie tak duza, ze zezwoli na uzyskanie przez kosz satelitów 4 obrotów równych polowie obrotów walu napedzanego I, to wal napedzany II nie bedzie wykonywal zadnych obrotów t.zn. bedzie pozostawal w spoczynku a tym samym przelozenie pomiedzy walami I i II wyrazi sie wartoscia 1: oo.Jezeli predkosc przesuwajacych sie zwojów sli¬ maka zostanie jeszcze nieco wiecej powiekszona, to slimak 7 pociagnie za soba slimacznice 6 na¬ dajac jej obroty wieksze od polowy obrotów walu napedzajacego I, lecz w wyniku wylaczenia sie sprzegla jednokierunkowego 5 nie spowoduje prze¬ niesienia tych obrotów na kosz satelitów 4. Za¬ stosowane sprzeglo jednokierunkowe 5 w kazdym przypadku uniemozliwia przeniesienie napedu ze slimaka 7 na kosz satelitów 4. 5 Poza podstawowymi zespolami w sklad prze¬ kladni moga wchodzic wszelkie inne urzadzenia, zespoly i elementy jak na przyklad dowolnego tjnpu przekladnie, sprzegla, serwomotory lub inne urzadzenia mogace sluzyc do sterowania zespolu 10 regulatorów obrotów, urzadzenia do calkowitego lub czesciowego automatycznego wzglednie recz¬ nego ustalania wielkosci przelozenia, urzadzenia do zmiany kierunków obrotów walu pedzonego, sprzegla jednokierunkowe wraz z urzadzeniami do . 15 ich blokowania, elementy posrednie przeniesienia napedu itp. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 20 1. Przekladnia bezstopniowa, wyposazona w uklad obiegowy, znamienna tym, ze jeden z trzech podstawowych elementów zespolu obiegowego jest polaczony z regulatorem obrotów, które¬ go zadaniem jest ograniczanie obrotów zwia- 25 zanego z nim elementu zespolu obiegowego w sposób kontrolowany za pomoca stenowAiia, przy czym funkcje regulatora obrotów spelnia kazde urzadzenie, zwlaszcza mechaniczne lub hydrauliczne wzglednie inne, posiadajace dwa 30 podstawowe elementy skladowe A i B z tym, ze miedzy ruchami cbu tych podstawowych elementów skladowych regulatora obrotów wy¬ stepuje wspólzaleznosc polegajaca na tym, ze element A ogranicza droga sterowania obroty 35 wzglednie ruchy elementu B, polaczonego z odpowiednim elementem zespolu obiegowego, w uzaleznieniu od obrotów wzglednie ruchów wlasnych, natomiast moment przylozony do ele¬ mentu A sluzy wylacznie do ograniczania za 40 pomoca sterowania wymuszanych przez uklad planetarny obrotów elementu B, w wyniku cze¬ go wartosc tego momentu w stosunku do war¬ tosci momentu przekazywanego z walu nape¬ dzajacego przekladni na wal napedzany, jest 45 znikomo mala.

2. Przekladnia bezstopniowa wedlug zastrz. 1, # znamienna tym, ze uklad obiegowy prosty lub kombinowany — zespolony jest polaczony z jednym lub kilkoma regulatorami obrotów. 50 3. Przekladnia bezstopniowa wedlug zastrz. 1 i' 2, znamienna tym, ze w celu spowodowania kon¬ trolowanych, sterujacych obrotów wzglednie ruchów elementu skladowego A regulatora ob¬ rotów, element ten jest polaczony ze zródlem 55 napedowym, wydzielonym lub zwiazanym z przekladnia bezstopniowa.KI. 47 h, 13 55180 MKP F 06 h ^-^ WDA-l. Zam. 106. Nakl. 400 egz. / PL