RU2095664C1

RU2095664C1 - Device for shifting gears

Info

Publication number: RU2095664C1
Application number: RU95115614A
Authority: RU
Inventors: Евгений Петрович Абрамцев
Original assignee: Евгений Петрович Абрамцев
Priority date: 1995-09-05
Filing date: 1995-09-05
Publication date: 1997-11-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: device is used for shifting gear in reversing the driving shaft keeping the direction of rotation of the driven shaft constant and has housing, driving shaft, major and two additional driven shafts of which the major one and one of the additional shafts are made up as a tube, central bearing shaft mounted inside one of the additional driven shafts, seven free-wheel clutches, and major and two additional three-link gear conical transmissions. The second additional driven shaft is mounted inside the major driven shaft. The major three-link gear conical transmission serves for connection of the driving shaft with the additional driven shaft. The second additional three-link gear conical transmission serves for connection of the driving shaft with the central bearing shaft. The first major free-wheel clutch connects the central gear of the major three-link gear conical transmission with the major driven shaft. The second major free-wheel clutch connects the second central gear of the major three-link gear conical transmission with the major driven shaft. One of the additional free-wheel clutches connects the first central gear of the additional three-link gear conical transmission with the additional driven shaft. The second additional free-wheel clutch connects the second central gear of the additional three-link gear conical transmission with the first additional driven shaft. The fifth free-wheel clutch interconnects the additional driven shafts. The sixth free-wheel clutch connects the third central gear with the central supporting shaft. The end of the central supporting shaft is mounted in the axial opening of the first central gear of the major three-link gear conical transmission through the seventh free-wheel clutch. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению. The invention relates to mechanical engineering.

Известно устройство для переключения скоростей при реверсировании ведущего вала с сохранением направления вращения ведомого вала, содержащее трехзвенную коническую зубчатую передачу, два механизма свободного хода, дополнительный ведомый вал, два дополнительных механизма свободного хода, дополнительную коническую зубчатую передачу и центральный неподвижный вал /1/. A device for switching speeds when reversing the drive shaft while maintaining the direction of rotation of the driven shaft, containing a three-link bevel gear, two freewheels, an additional driven shaft, two additional freewheels, an additional bevel gear and a central fixed shaft / 1 /.

Известное устройство имеет недостаточные кинематические возможности. The known device has insufficient kinematic capabilities.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для переключения скоростей при реверсировании ведущего вала с сохранением направления вращения ведомого вала, содержащее ведущий, основной, дополнительный ведомый и центральный опорный валы, расположенные в корпусе два основных и два дополнительных механизма свободного хода с одинаковым направлением заклинивания, основную трехзвенную зубчатую коническую передачу для связи ведущего и основного ведомого валов между собой, центральные шестерни которой соосны, одна из них жестко установлена на ведущем валу и, кроме того, через основной механизм свободного хода установлена на основном ведомом валу, другая через второй основной механизм свободного хода установлена на основном ведомом валу, а среднее коническое колесо основной передачи установлено в корпусе, и дополнительную трехзвенную зубчатую коническую передачу для связи ведущего и дополнительного ведомого валов между собой, первая центральная шестерня этой передачи выполнена в виде дополнительного зубчатого венца меньшего диаметра на центральной шестерне основной трехзвенной зубчатой конической передачи, основной ведомый вал выполнен в виде трубы, внутри которой установлен дополнительный ведомый вал, первая центральная шестерня дополнительной трехзвенной зубчатой конической передачи связана с дополнительным ведомым валом посредством одного дополнительного механизма свободного хода, вторая центральная шестерня дополнительной трехзвенной зубчатой конической передачи установлена посредством второго дополнительного механизма свободного хода на дополнительном ведомом валу, дополнительный ведомый вал установлен на центральном опорном валу, один конец которого размещен в осевом отверстии, выполненном в основной центральной конической шестерне, а средняя коническая шестерня дополнительной трехзвенной зубчатой конической передачи установлена на центральном опорном валу, пятый механизм свободного хода для связи дополнительного ведомого вала с центральным опорным валом имеет направление заклинивания такое же, как и у остальных механизмов свободного хода, один конец центрального опорного вала установлен в корпусе посредством подшипника качения, средняя коническая шестерня дополнительной трехзвенной зубчатой конической передачи установлена на своем валу с возможностью вращения, а последний установлен на центральном опорном валу /2/. The closest in technical essence to the invention is a device for switching speeds when reversing the drive shaft while maintaining the direction of rotation of the driven shaft, containing the drive, main, additional driven and central support shafts located in the housing two main and two additional freewheel with the same direction of jamming , the main three-link bevel gear for communication of the leading and main driven shafts with each other, the central gears of which are coaxial, one of them is rigidly mounted on the drive shaft and, in addition, through the main freewheel mechanism is installed on the main driven shaft, the other through the second main freewheel is mounted on the main driven shaft, and the middle bevel gear of the main transmission is installed in the housing, and an additional three-link bevel gear for communication of the driving and additional driven shafts with each other, the first central gear of this gear is made in the form of an additional gear ring of smaller diameter at the neutral gear of the main three-link bevel gear, the main driven shaft is made in the form of a pipe inside which the additional driven shaft is installed, the first central gear of the additional three-link bevel gear is connected to the additional driven shaft by one additional freewheel, the second central gear of the additional three-link bevel gear the transmission is installed by means of a second additional freewheel on an additional by the feed shaft, an additional driven shaft is mounted on the central support shaft, one end of which is placed in the axial hole made in the main central bevel gear, and the middle bevel gear of the additional three-link bevel gear is mounted on the central support shaft, the fifth freewheel for connecting the additional driven the shaft with the central support shaft has a jamming direction the same as the rest of the free-wheeling mechanisms, one end of the central support shaft installed in the housing by means of a rolling bearing, the middle bevel gear of an additional three-link gear bevel gear is mounted on its shaft rotatably, and the latter is mounted on the central support shaft / 2 /.

Данное устройство также обладает недостаточным кинематическими возможностями. This device also has insufficient kinematic capabilities.

Цель изобретения повышение кинематических возможностей устройства. The purpose of the invention to increase the kinematic capabilities of the device.

Для этого устройство для переключения скоростей при реверсировании ведущего вала с сохранением направления вращения ведомого вала, содержащее ведущий, основной и дополнительный ведомые и центральный опорный валы, расположенные в корпусе два основных и два дополнительных механизма свободного хода с одинаковым направлением заклинивания, основную трехзвенную зубчатую коническую передачу для связи ведущего и основного ведомого валов между собой, центральные шестерни которой соосны, одна из них жестко установлена на ведущем валу и, кроме того, через один основной механизм свободного хода установлена на основном ведомом валу, другая через второй основной механизм свободного хода установлена на основном ведомом валу, а среднее коническое колесо основной передачи установлено в корпусе, и дополнительную трехзвенную зубчатую коническую передачу для связи ведущего и дополнительного ведомого валов, первая центральная шестерня этой передачи выполнена в виде дополнительного зубчатого венца меньшего диаметра на центральной конической шестерне основной трехзвенной зубчатой конической передачи, основной ведомый вал выполнен в виде трубы, внутри которой установлен дополнительный ведомый вал, первая центральная шестерня дополнительной трехзвенной зубчатой конической передачи связана с дополнительным ведомым валом посредством одного дополнительного механизма свободного хода, вторая центральная шестерня дополнительной трехзвенной зубчатой конической передачи установлена посредством второго дополнительного механизма свободного хода на дополнительном ведомом валу, пятый механизм свободного хода установлен в дополнительном ведомом валу, устройство снабжено вторым дополнительным ведомым валом, выполненным в виде трубы, внутри которой коаксиально ее оси установлен центральный опорный вал, третьей центральной шестерней, установленной посредством шестого механизма свободного хода на центральном опорном валу, другой конец которого установлен через седьмой механизм свободного хода в осевом отверстии первой центральной шестерни основной передачи, второй дополнительной трехзвенной зубчатой конической передачей для связи ведущего и центрального опорного валов между собой, вторая дополнительная трехзвенная зубчатая коническая передача состоит из второго дополнительного зубчатого венца центральной шестерни основной передачи, третьей центральной шестерни и второго среднего конического колеса, установленного на том же валу, что и первое среднее коническое колесо, другой конец дополнительного ведомого вала установлен через пятый механизм свободного хода на втором дополнительном ведомом валу, а направление заклинивания шестого и седьмого механизмов свободного хода одинаково с остальными механизмами свободного хода. To do this, a device for switching speeds when reversing the drive shaft while maintaining the direction of rotation of the driven shaft, containing the drive, main and additional driven and central support shafts, two main and two additional freewheels with the same direction of jamming, the main three-link bevel gear in the housing for communication between the driving and main driven shafts, the central gears of which are coaxial, one of them is rigidly mounted on the drive shaft and, chrome in addition, through one main freewheel is installed on the main driven shaft, the other through the second main freewheel is mounted on the main driven shaft, and the middle bevel of the main gear is installed in the housing, and an additional three-link bevel gear for communication of the leading and additional driven shafts , the first central gear of this transmission is made in the form of an additional gear ring of smaller diameter on the central bevel gear of the main three-link gear bevel gear, the main driven shaft is made in the form of a pipe, inside which an additional driven shaft is installed, the first central gear of the additional three-link gear conical gear is connected to the additional driven shaft by one additional freewheel, the second central gear of the additional three-link gear conical gear is installed by the second additional freewheel on an additional driven shaft, the fifth freewheel is installed inserted in an additional driven shaft, the device is equipped with a second additional driven shaft, made in the form of a pipe, inside of which a central support shaft is installed coaxially to its axis, with a third central gear mounted by means of a sixth freewheel on a central support shaft, the other end of which is installed through a seventh mechanism free wheeling in the axial bore of the first central gear of the main gear, the second additional three-link gear bevel gear for connecting the drive and prices the swivel support shafts to each other, the second additional three-link bevel gear consists of a second additional gear rim of the central gear of the main gear, a third central gear and a second middle bevel wheel mounted on the same shaft as the first middle bevel wheel, the other end of the additional driven shaft installed through the fifth freewheel on the second additional driven shaft, and the jamming direction of the sixth and seventh freewheels o otherness with the other freewheel.

На чертеже изображено предлагаемое устройство. The drawing shows the proposed device.

Устройство содержит соосно расположенные в корпусе 1 ведущий 2 и основной 3 валы, связанные между собой основной трехзвенной конической передачей, состоящей из центральных шестерен 4 и 5 этой передачи, которые соосны между собой, среднего конического колеса 6, установленного в корпусе 1, и основных механизмов 7 и 8 свободного хода. Центральная шестерня 4 жестко установлена на ведущем валу 2 и соединена посредством механизма 7 свободного хода с основным ведомым валом 3, выполненным в виде трубы, а центральная шестерня 5 установлена посредством механизма 8 свободного хода также на основном ведомом валу 3. Внутри ведомого вала 3 расположены дополнительный вал 9, выполненный также, как и основной ведомый вал 3, в виде трубы, дополнительная трехзвенная зубчатая коническая передача для связи ведущего вала 2 с дополнительным ведомым валом 9, дополнительные механизмы 10 и 11 свободного хода с таким же, как у основных, направлением заклинивания и центральный опорный вал 12. The device contains coaxially located in the housing 1 drive 2 and the main 3 shafts, interconnected by the main three-link bevel gear, consisting of central gears 4 and 5 of this gear, which are coaxial with each other, the middle bevel wheel 6 installed in the housing 1, and the main mechanisms 7 and 8 free wheeling. The central gear 4 is rigidly mounted on the drive shaft 2 and connected via the freewheeling mechanism 7 to the main driven shaft 3, made in the form of a pipe, and the central gear 5 is installed by the freewheeling mechanism 8 on the main driven shaft 3. An additional shaft is located inside the driven shaft 3 shaft 9, made in the same way as the main driven shaft 3, in the form of a pipe, an additional three-link bevel gear for connecting the drive shaft 2 with the additional driven shaft 9, additional mechanisms 10 and 11 of freedom a different stroke with the same direction as the main ones, the jamming direction and the central support shaft 12.

В центральной шестерне 4 выполнено осевое отверстие и дополнительный зубчатый венец 13, диаметр которого меньше основного зубчатого венца центральной шестерни 4. Дополнительная трехзвенная зубчатая коническая передача состоит из первой центральной шестерни этой передачи, выполненной в виде зубчатого венца 13, второй центральной шестерни 14 и среднего конического колеса 15, установленного на своем валу с возможностью вращения. Зубчатый венец 13 связан с дополнительным ведомым валом 9 посредством механизма 10 свободного хода, вторая центральная шестерня 14 дополнительной трехзвенной зубчатой конической передачи установлена посредством механизма 11 свободного хода на дополнительном ведомом валу 9. An axial hole and an additional gear ring 13 are made in the central gear 4, the diameter of which is smaller than the main gear ring of the central gear 4. The additional three-link gear bevel gear consists of the first central gear of this gear, made in the form of a gear ring 13, the second central gear 14 and the middle bevel wheels 15 mounted on its shaft rotatably. The ring gear 13 is connected to the additional driven shaft 9 by means of the freewheel 10, the second central gear 14 of the additional three-link bevel gear is installed by the freewheel 11 on the additional driven shaft 9.

Устройство снабжено вторым дополнительным ведомым валом 16, выполненным в виде трубы и установленным с возможностью вращения на центральном опорном валу 12 коаксиально его оси, третьей центральной шестерней 17, установленной посредством механизма 18 свободного хода на центральном опорном валу 12, и второй дополнительной трехзвенной зубчатой конической передачей для связи ведущего вала 2 с центральным опорным валом 12, один конец которого посредством механизма 19 свободного хода установлен в осевом отверстии основной центральной шестерни 4, а другой посредством подшипника 20 качения - в корпусе 1. The device is equipped with a second additional driven shaft 16, made in the form of a pipe and mounted to rotate on the central support shaft 12 coaxially to its axis, a third central gear 17 mounted via the freewheel mechanism 18 on the central support shaft 12, and a second additional three-link gear bevel gear for coupling the drive shaft 2 with the central support shaft 12, one end of which is installed through the free-wheeling mechanism 19 in the axial hole of the main central gear 4, and the other by means of a rolling bearing 20 is in the housing 1.

Вторая дополнительная трехзвенная зубчатая коническая передача состоит из первой центральной шестерни этой передачи, выполненной в виде зубчатого венца 21, третьей центральной шестерни 17 и второго среднего конического колеса 22, установленного на общем с коническим колесом 15 валу с возможностью вращения. Указанный общий вал выполнен с поперечным отверстием на конце, сквозь которое с возможностью вращения проходит центральный опорный вал 12. Другой конец дополнительного ведомого вала 9 посредством пятого механизма 23 свободного хода установлен на втором дополнительном ведомом валу 16. Все механизмы свободного хода имеют одинаковое направление заклинивания. Ведомые валы 3, 9 и 16 связаны через соответствующие зубчатые колеса 24-26 с управляемыми кинематическими цепями (на чертеже не показаны). The second additional three-link bevel gear consists of a first central gear of this gear, made in the form of a gear ring 21, a third central gear 17 and a second middle bevel gear 22 mounted for rotation with a bevel gear 15 in common with the bevel gear. The specified common shaft is made with a transverse hole at the end through which the central support shaft 12 passes rotatably. The other end of the additional driven shaft 9 is mounted on the second additional driven shaft 16 by the fifth freewheeling mechanism 23. All freewheeling mechanisms have the same jamming direction. The driven shafts 3, 9 and 16 are connected through the corresponding gears 24-26 with controlled kinematic chains (not shown in the drawing).

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

При вращении ведущего вала 2 (например, по часовой стрелке) центральная коническая шестерня 4 через механизмы 7 свободного хода передает это вращение основному ведомому валу 3, а через механизм 10 свободного хода - дополнительному ведомому валу 9, и последний через механизм 23 свободного хода второму дополнительному ведомому валу 16. Валы 9 и 16 начинают вращаться также по часовой стрелке. When the drive shaft 2 rotates (for example, clockwise), the central bevel gear 4 through the freewheeling mechanisms 7 transfers this rotation to the main driven shaft 3, and through the freewheel 10 to the additional driven shaft 9, and the latter through the freewheeling mechanism 23 to the second additional driven shaft 16. Shafts 9 and 16 also begin to rotate clockwise.

Центральные конические шестерни 5, 14 и 17 при этом вращаются в направлении, противоположном вращению основной центральной шестерни 4 (против часовой стрелки), но так как механизмы 8, 11 и 18 при этом направлении вращения ведущего вала не включаются, то движение от этих шестерен на ведомые 3, 9 и центральный опорный вал 12 не передается. In this case, the central bevel gears 5, 14 and 17 rotate in the opposite direction to the rotation of the main central gear 4 (counterclockwise), but since the mechanisms 8, 11 and 18 do not turn on in this direction of rotation of the drive shaft, the movement from these gears driven 3, 9 and the Central support shaft 12 is not transmitted.

При реверсировании ведущего вала 2 механизмы 7, 10, 19 свободного хода не включаются и вращение от ведущего вала 2 на ведомые валы 3, 9 и центральный опорный вал 12 передается соответственно по цепям: I цепь центральная коническая шестерня 4, коническое колесо 6, центральная коническая шестерня 5, механизм 8 свободного хода, основной ведомый вал 3; II цепь центральная коническая шестерня 4, дополнительный зубчатый венец 13 шестерни 4, коническое колесо 15, вторая центральная коническая шестерня 14, механизм 11 свободного хода, дополнительный ведомый вал 9; III цепь центральная коническая шестерня 4, дополнительный зубчатый венец 21 шестерни 4, коническое колесо 22, третья центральная коническая шестерня 17, механизм 18 свободного хода, центральный опорный вал 12. Так как центральные конические шестерни 5, 14 и 17 в этом случае будут вращаться по часовой стрелке, то и ведомые валы 3, 9 и центральный опорный вал 12 сохраняют свое первоначальное направление вращения (по часовой стрелке). When the drive shaft 2 is reversed, the free-wheeling mechanisms 7, 10, 19 do not turn on and rotation from the drive shaft 2 to the driven shafts 3, 9 and the central support shaft 12 is transmitted respectively by the following chains: I chain, the central bevel gear 4, the bevel wheel 6, the central bevel gear 5, freewheel 8, main driven shaft 3; II chain central bevel gear 4, additional gear ring 13 of gear 4, bevel gear 15, second central bevel gear 14, freewheel 11, additional driven shaft 9; III chain the central bevel gear 4, an additional gear ring 21 of the gear 4, the bevel wheel 22, the third central bevel gear 17, the freewheel 18, the central support shaft 12. Since the central bevel gears 5, 14 and 17 in this case will rotate along clockwise, then the driven shafts 3, 9 and the central support shaft 12 retain their original direction of rotation (clockwise).

При условии, что передаточные отношения зубчатых передач равны единице (i=1), все ведомые валы 3, 9, 16 и центральный вал 12 сохранят не только направление вращения, но и величину скорости вращения. Provided that the gear ratios of the gears are equal to unity (i = 1), all driven shafts 3, 9, 16 and the central shaft 12 will save not only the direction of rotation, but also the magnitude of the speed of rotation.

Поскольку дополнительный ведомый вал 9 является ведущим по отношению к дополнительному ведомому валу 16 и всегда вращается в одну и ту же сторону, вал 16 будет иметь постоянные величину и направление вращения независимо от направления вращения ведущего вала 2. Since the additional output shaft 9 is leading with respect to the additional output shaft 16 and always rotates in the same direction, the shaft 16 will have constant magnitude and direction of rotation regardless of the direction of rotation of the drive shaft 2.

Claims

A device for switching speeds when reversing the drive shaft while maintaining the direction of rotation of the driven shaft, comprising a drive shaft, a main and an additional driven shaft and a central support shaft located in the housing two main and two additional freewheels with the same direction of jamming, the main three-link bevel gear for communication leading and main driven shafts to each other, the central gears of which are coaxial, one of them is rigidly mounted on the drive shaft, and, in addition, Without one main freewheel installed on the main driven shaft, another through the second main freewheel installed on the main driven shaft, and the middle bevel gear of the main gear installed in the housing, and an additional three-link bevel gear for communication between the master and additional driven shafts , the first central gear of this transmission is made in the form of an additional gear ring of smaller diameter on the central bevel gear of the main three-link gear of the bevel gear, the main driven shaft is made in the form of a pipe inside which an additional driven shaft is installed, the first central gear of the additional three-link gear conical gear is connected to the additional driven shaft by one additional free-wheeling mechanism, the second central gear of the additional three-link gear conical gear is installed by the second additional freewheel on an additional driven shaft, the fifth freewheel mounted in an additional driven shaft, characterized in that the device is equipped with a second additional driven shaft, made in the form of a pipe, inside of which a central support shaft is installed coaxially to its axis, with a third central gear mounted by means of a sixth free-wheeling mechanism on the central support shaft, the other end of which installed through the seventh freewheel in the axial bore of the first central gear of the main three-link gear bevel gear, the second additional three-link the second gear three-link gear conical gear consists of a second additional gear rim of the central gear of the main gear, a third central gear and a second middle bevel gear mounted on the same shaft as the first middle bevel wheel, the other end of the additional driven shaft is installed through the fifth freewheel on the second additional driven shaft, and the direction is closed initiation of the sixth and seventh freewheel equally with other freewheel mechanisms.