RU2000502C1

RU2000502C1 - Inertial coupling

Info

Publication number: RU2000502C1
Authority: RU
Inventors: Борис Федорович Кочетков
Original assignee: Кочетков Б Ф
Priority date: 1992-07-07
Filing date: 1992-07-07
Publication date: 1993-09-07

Abstract

Использование, относитс к машиностроению и может быть использовано в транспортном машиностроении и станкостроении . Сущность изобретени : муфта содержит входной и выходной валы и св занные с ними ведущую и ведомую полумуфты , с которыми кинематически св заны инерционные грузы. Эти грузы установлены с возможностью перемещени в радиальном направлении при вращении ведущей полумуфты с большей частотой по сравнению с ведомой полумуфтой Первое и второе центральное колеса дифференциала установлены соответственно на входном валу и промежуточном валу, на котором установлена ведома полумуфта Водило дифференциала установлено на выходном валу и св зано с ведущей обоймой механизма свободного хода, ведома обойма которого смонтирована на входном валу. Промежуточный и входной валы установлены коакси- ально Как вариант устройства, механизм свободного хода установлен внутри дифференциала между его центральными колесами При необходимости торможени рабочей машины работа двигател прекращаетс , вращающийс выходной вал обеспечивает замыкание механизма свободного хода и передачу мощности от рабочей машины на неработающий двигатель 1 з п ф-лы 3 ил 70Use relates to mechanical engineering and can be used in transport engineering and machine tool engineering. SUMMARY OF THE INVENTION: A clutch comprises input and output shafts and associated driving and driven coupling halves to which inertial loads are kinematically coupled. These loads are mounted with the possibility of moving in the radial direction during rotation of the driving coupling half with a higher frequency compared to the driven coupling half. The first and second central differential wheels are mounted respectively on the input shaft and the intermediate shaft on which the driven coupling half is mounted. The differential carrier is mounted on the output shaft and connected with the leading clip of the freewheel mechanism, the knowledge of the clip of which is mounted on the input shaft. The intermediate and input shafts are installed coaxially. As a device variant, the freewheel is installed inside the differential between its central wheels. If braking of the working machine is necessary, the engine stops working, the rotating output shaft closes the freewheel and transfers power from the working machine to the idle engine 1 s F-3 3 IL 70

Description

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано в транспортном машиностроении и станкостроении,The invention relates to mechanical engineering and can be used in transport engineering and machine tool engineering,

Известна инерционна муфта, содержаща ведомую полумуфту в виде наклонного к оси диска, ведущую полумуфту в виде шар- нирно соединенных с валом с возможностью поворота в плоскост х, проход щих через ось муфты, коромысел и центробежных грузов в виде тел вращени , установленных на концах коромысел с возможностью взаимодействи с ведомой полумуфтойA known inertial clutch comprising a driven coupling half in the form of a disk inclined to the axis, a driving coupling coupling in the form of a hinge joint with a shaft with the possibility of rotation in planes passing through the coupling axis, rocker arms and centrifugal weights in the form of rotation bodies mounted at the ends of the rocker arm with the ability to interact with the driven coupling half

Известна также инерционна муфта, содержаща ведущий элемент с водилом, ведомый элемент в виде обоймы, шатуны с роликами шзрнирно установленными на водиле с возможностью о заимодействи роликов с внутренней поверхностью обоймы снабженной кривошипом, установленным соосно с ведущим элементом, и барабаном, обойма и барабан шарнирно установлены на кривошипе, обращенные одна к дру(ой поверхности барабана и обоймы выполнены цилиндрическими, а ролики расположены с возможностью взаимодействи с наружной поверхностью барабана.An inertial clutch is also known, comprising a drive element with a carrier, a driven element in the form of a cage, connecting rods with rollers mounted on the carrier with the possibility of engaging the rollers with the inner surface of the cage equipped with a crank mounted coaxially with the driving element, and a drum, the cage and drum are pivotally mounted on the crank, one facing the other (the second surface of the drum and the cage are cylindrical, and the rollers are arranged to interact with the outer surface of the drum.

У этой инерционной муфты отсутствует возможность передачи вращающего момента от выходного вала на входной вал, что не позвол ет использовать двигатель дл торможени выходного вала и рабочей маши ны, те. сужает функциональные возможности механизма.This inertial clutch does not have the ability to transmit torque from the output shaft to the input shaft, which does not allow the engine to be used to brake the output shaft and the working machine, those. narrows the functionality of the mechanism.

Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей инерThe aim of the invention is to expand the functionality of inert

88

р сл оr sl about

Iго :0Igo: 0

ционной муфты за смет обеспечени возможности торможени рабочей машины при помощи двигател , повышение коэффициента полезного действи и нагрузочной способности при малых габаритах и массе муфты.coupling due to providing the possibility of braking the working machine with the help of the engine, increasing the efficiency and load capacity with small dimensions and weight of the coupling.

Это достигаетс тем, что в инерционной муфте, содержащей входной и выходной валы , ведущую и ведомую полумуфты, кинематически св занные между собой при помощи инерционных грузов, св зи которых с полумуфтами выполнены с возможностью перемещени грузов в радиальном направлении, примен етс дифференциал, водило которого установлено на выходном валу, одно из центральных колес - на входном валу, а второе центральное колесо при помощи промежуточного вала св зано с ведомой полумуфтой, при этом промежуточный и входной валы установлены коаксиальное прохождением входного вала внутри полого промежуточного вала, водило дифференциала и входной вал св зывает механизм свободного хода, ведуща обойма которого установлена на водило, а ведо- ма - на входном валу.This is achieved by the fact that in the inertial coupling containing the input and output shafts, the driving and driven halves, kinematically connected with each other by means of inertial weights, the couplings of which are made with the possibility of moving loads in the radial direction, a differential is used, which drove mounted on the output shaft, one of the central wheels on the input shaft, and the second central wheel through the intermediate shaft is connected to the driven coupling half, while the intermediate and input shafts are installed coax cial passage of the input shaft within said hollow intermediate shaft and the differential carrier input shaft binds freewheel, pinion cage of which is mounted on the carrier, and vedo- ma - the input shaft.

Механизм свободного хода размещен внутри дифференциала между его центральными колесами.The freewheel mechanism is located inside the differential between its central wheels.

На фиг. 1 и 2 приведен общий вид уст- ройства инерционной муфты в двух проекци х соответственно; на фиг. 3 - вариант устройства инерционной муфты.In FIG. 1 and 2 show a general view of the device of the inertial coupling in two projections, respectively; in FIG. 3 is an embodiment of an inertial clutch device.

Инерционна муфта (фиг. 1 и 2) состоит из входного 1 и выходного 2 валов. На вход- ном валу 1 установлена ведуща полумуфта, включающа водило 3 муфты в виде равномерно расположенных по окружности радиальных выступов в количестве более двух, к концам которых при помощи шарниров 4 в виде осей присоединены шатуны 5, несущие на своих концах инерционные грузы 6 в виде роликов с возможностью свободного вра- щени на ос х 7 и радиального перемещени . На полом промежуточном оа- лу 8 эксцентрически установлен барабан 9 ведомой полумуфты, внутри которого соос- но ему размещен обод 10 В кольцевой камере 11 между цилиндрическими поверхност ми барабана и обода размеща- ютс инерционные грузы б в количестве более двух. Обод имеет наружный кольцевой выступ 12, совмещенный с кольцевыми пазами 13 на грузах. Осевые линии муфты 0-0 и барабана с ободом параллельны. The inertia clutch (Figs. 1 and 2) consists of input 1 and output 2 shafts. A drive coupling half is mounted on the input shaft 1, including a carrier 3 couplings in the form of more than two radial protrusions evenly spaced around the circumference, to the ends of which, by means of hinges 4 in the form of axes, connecting rods 5 carrying inertial loads 6 in the form of rollers with the possibility of free rotation on the axes 7 and radial movement. An eccentrically mounted drum 9 of the driven half-coupling is eccentrically mounted on the hollow intermediate oval 8, inside of which the rim 10 is arranged coaxially to it. Inertial loads b in the amount of more than two are placed between the cylindrical surfaces of the drum and the rim. The rim has an outer annular protrusion 12, combined with the annular grooves 13 on the loads. The axial lines of the coupling 0-0 and the drum with the rim are parallel.

Промежуточный вал 8 и входной вал 1 установлены коакси пьно На входном 1 и промежуточном 8 валах установлены соот- ветственно первое 14 и второе 15 центральные колеса дифференциала, водило 16The intermediate shaft 8 and the input shaft 1 are installed coaxially. The first 14 and second 15 central differential wheels, respectively, are installed on the input 1 and intermediate 8 shafts, carrier 16

которого установлено на выходном валу 2. Водило дифференциала 16 и входной вал 1 сп зыр ет механизм 17 свободного хода, ведуща обойма которого установлена на во- диле, а ведома н входном валу 1. Дл устранени дисбаланса на барабане 9 установлен противовес 18.which is mounted on the output shaft 2. The differential carrier 16 and the input shaft 1 open the freewheel mechanism 17, the drive cage of which is mounted on the drive and the driven shaft on the input shaft 1. To counterbalance the imbalance, a counterweight 18 is installed on the drum 9.

Как вариант устройства (фиг 3). в цел х повышени компактности и уменьшени за счет этого массы механизм свободного хода размещен внутри дифференциала между его центральными колесами 14, 15.As a variant of the device (Fig 3). in order to increase compactness and reduce due to this mass, the freewheel is located inside the differential between its central wheels 14, 15.

Инерционна муфта работает следующим образом.The inertia clutch operates as follows.

Принцип действи всех инерционных муфт одинаков и не зависит от их конструкции . Вращающий момент передаетс при условии, когда входной оал 1, а вместе с ним и ведуща полумуфта 3, 4, 5, 7 вращаютс с большей частотой по сравнению с промежуточным валом 8 и ведомой полумуфтой 9, что приводит к циклическому изменению момента количества движени инерционных грузов 6 в св зи с изменением их скорости и рассто ни от оси 0-0 вращени при движении в кольцевой камере 11 между эксцентрически установленными относительно оси 0-0 цилиндрическими поверхност ми барабана 9 и обода 10.The principle of operation of all inertial couplings is the same and does not depend on their design. The torque is transmitted under the condition that the input shaft 1, and with it the leading coupling half 3, 4, 5, 7, rotate with a higher frequency compared to the intermediate shaft 8 and the driven coupling half 9, which leads to a cyclic change in the moment of the number of inertial loads 6 in connection with a change in their speed and distance from the axis of rotation 0-0 when moving in an annular chamber 11 between the cylindrical surfaces of the drum 9 and the rim 10 eccentrically mounted relative to the axis 0-0.

Применение дифференциала позвол ет уменьшить величину мощности, передаваемой через ведущую и ведомую полумуфты более чем в два раза, поскольку величина моментов на полумуфтах и св занных с ними соответствующих центральных колесах 14, 15 всегда одинаковы, а частота вращени первого центрального колеса 14 всегда больше частоты вращени второго центрального колеса 15. Следовательно, через первое центральное колесо 14 передаетс больша часть мощности по сравнению со вторым центральным колесом 15.The use of a differential makes it possible to reduce the amount of power transmitted through the master and driven half couplings by more than two times, since the magnitudes of the moments on the half couplings and the associated central wheels 14, 15 are always the same, and the speed of the first central wheel 14 is always higher than the speed the second central wheel 15. Consequently, most of the power is transmitted through the first central wheel 14 compared to the second central wheel 15.

Известно, что в дифференциале, как в чисто зубчатой передаче, не происходит потерь мощности (не счи га потерь на трение), поэтому направление через ведущую и ведомую полумуфты только меньшей половины мощности, передаваемой входным валом 1, приводит к уменьшению общих потерь мощности и соответствующему увеличению коэффициента полезного действи . При этом возрастает и нагрузочна способность муфты, поскольку мощность передаетс не только за счет изменени момента количества движени инерционных грузов, но и непосредственно от входного вала 1 через дифференциал на выходной вал 2. При этом сохран етс положительное качество известных инерционных муфт возможность вращени вводного p.im и передачиIt is known that in the differential, as in a purely gear transmission, there is no power loss (not counting friction losses), therefore, the direction through the master and driven half couplings of only less than half of the power transmitted by the input shaft 1 leads to a decrease in the total power loss and the corresponding increase in efficiency. At the same time, the load capacity of the coupling also increases, since the power is transmitted not only by changing the moment of momentum of the inertial weights, but also directly from the input shaft 1 through the differential to the output shaft 2. At the same time, the positive quality of the known inertial couplings allows the input p to rotate. im and transfer

им рращающего монета при заторможенном нагрузкой выходном валу, что обеспечивает плавный пуск рабочей машины и определ ет работу инерционной муфты в вариаторном режиме.a rotating coin when the output shaft is braked by the load, which ensures a smooth start of the working machine and determines the operation of the inertial clutch in the variator mode.

Величина вращающего момента, передаваемого муфтой, зависит от интенсивности изменени величины момента количества движени инерционных грузов, т.е. от разности в частотах вращени вход- ного и выходного валов, что вл етс общим известным свойством инерционных муфт.The magnitude of the torque transmitted by the coupling depends on the rate of change in the magnitude of the moment of momentum of inertial loads, i.e. from the difference in the rotational speeds of the input and output shafts, which is a common known property of inertia couplings.

Согласно известному свойству дифференциала частота вращени его водила равна половине суммы частот вращени его центральных колес. В св зи с тим в данной инерционной муфте при передаче мощности от входного вала 1 на выходнбй вал 2 частота вращени водила 16 дифференциала будет всегда меньше частоты вращени первого центрального колеса 14 и при этих услови х механизм 17 свободного хода всегда разомкнут. В том случае, когда поток мощности направлен от выходного вала 2 к входному валу 1, например при движении транспортного средства под уклон, и возникает необходимость торможени рабочей машины, работа двигател прекращаетс . При этом в св зи с принудительным вращением выходного вала 2 и торможением при помощи двигател входногоьала 1 происходит замыкание механизма свободного хода 17 что обеспечивает передачу вращени и мощности от выходного вала 2 на двиг г«ль. Это обеспечивает торможение рабочей машины .According to the known property of the differential, the speed of its carrier is equal to half the sum of the frequencies of rotation of its central wheels. Therefore, in this inertial clutch, when transmitting power from the input shaft 1 to the output shaft 2, the speed of the differential carrier 16 will always be lower than the speed of the first central wheel 14 and under these conditions the freewheel 17 will always be open. In the case when the power flow is directed from the output shaft 2 to the input shaft 1, for example, when the vehicle moves downhill, and there is a need to brake the working machine, the engine stops. In this case, in connection with the forced rotation of the output shaft 2 and braking with the input shaft motor 1, the free-wheeling mechanism 17 is closed, which ensures the transmission of rotation and power from the output shaft 2 to the motor. This provides braking of the working machine.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION 1. Inertia clutch comprising input and output shafts, driving and driven half-couplings kinematically connected to each other by inertial weights associated with half-couplings with the possibility of moving loads in the radial direction, characterized in that it is equipped with a freewheel and a differential, the carrier of which is mounted on the output shaft, one of the central wheels is mounted on the input shaft, and the second central wheel is connected with the driven half coupling via an intermediate shaft, ezhutochny and input shafts are mounted coaxially to the passage of the input shaft within said hollow intermediate shaft and the differential carrier input shaft associated freewheel mechanism, which pinion cage is mounted on the carrier, and the knowledge of the holder - on the input shaft.

2. The clutch according to claim 1. characterized in that the freewheel is located inside the differential between its central wheels.

Aa

Yu

h /

/ 3 b

w / w 17

FIG. 3