RU2162971C2

RU2162971C2 - Automatic pulse variable-speed drive

Info

Publication number: RU2162971C2
Application number: RU99108234/28A
Authority: RU
Inventors: М.П. Горин; А.Н. Васильев; А.В. Калинин
Original assignee: Калининградский государственный технический университет
Priority date: 1999-04-07
Filing date: 1999-04-07
Publication date: 2001-02-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: variable-speed drive relates to automatic pulse stepless transmissions. It has a body, bevel toothed pair, intermediate shaft and driven shaft with overrunning clutches. Intermediate shaft carries stationary sliders on which spring-loaded discs are mounted loosely with their recesses. Discs are coupled to spring-loaded rockers by connecting rods. Rockers contact side planes of driving eccentrics of overrunning clutches. Invention provides for accurate automatic self-control of gear ratio depending on resistance moment on driven shaft. EFFECT: enhanced efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к импульсным автоматическим бесступенчатым передачам, в которых движущий момент передается в виде периодических импульсов, и может быть использовано в приводах промысловых машин, автомобилей и др. для автоматического регулирования скорости ведомого звена в зависимости от величины момента сопротивления. The invention relates to the field of engineering, and more particularly to automatic pulse continuously variable transmissions in which the torque is transmitted in the form of periodic pulses, and can be used in drives of fishing machines, automobiles, etc. for automatically controlling the speed of the driven link depending on the value of the moment of resistance .

Известна импульсная передача, содержащая корпус, ведущий вал с механизмами свободного хода, внутренние обоймы которых закреплены на ведомом валу, при этом посредством шатунно- преобразующего механизма непрерывное однонаправленное движение сообщается ведомому валу через механизмы свободного хода (Авт. свид. N 992871, МКИ F 16 H 29/02, опубл. 30.01.1983 г.). A pulse transmission is known, comprising a housing, a drive shaft with freewheeling mechanisms, the inner clips of which are fixed to the driven shaft, and by means of a connecting rod-transforming mechanism, continuous unidirectional movement is communicated to the driven shaft through freewheel mechanisms (Auth. Certificate. N 992871, MKI F 16 H 29/02, published on January 30, 1983).

Недостатком известной передачи являются невозможность автоматического регулирования скорости ведомого вала в зависимости от величины момента сопротивления, сложность конструкции механизма регулирования импульсной передачи. A disadvantage of the known transmission is the inability to automatically control the speed of the driven shaft, depending on the magnitude of the moment of resistance, the complexity of the design of the control mechanism of the pulse transmission.

Известна автоматическая импульсная передача (заявка N 93033114 от 24.06.1993 г. - прототип), содержащая корпус, ведущий вал с конической зубчатой передачей, промежуточный вал выполнен с многозаходной резьбой, на которую навернут двусторонний эксцентрик, подпружиненный с двух сторон. На эксцентрик установлены эксцентриковые втулки, связанные выступами с радиальным пазом и шатунами, а также соединенные пальцами с коромыслами и муфтами свободного хода, установленными на ведомом валу. Known automatic pulse transmission (application N 93033114 from 06.24.1993 - prototype), comprising a housing, a drive shaft with a bevel gear, the intermediate shaft is made with multi-thread, onto which a double-sided eccentric, spring-loaded on both sides. Eccentric bushings are mounted on the eccentric, connected by protrusions with a radial groove and connecting rods, as well as connected by fingers with rocker arms and freewheels installed on the driven shaft.

Недостатком известной передачи являются сложность конструкции и ограниченный диапазон регулирования скорости. A disadvantage of the known transmission is the design complexity and a limited range of speed control.

Изобретение решает задачу создания автоматического импульсного вариатора с возможностью саморегулирования скорости ведомого вала в зависимости от величины момента сопротивления на валу и упрощения конструкции импульсного вариатора. The invention solves the problem of creating an automatic pulse variator with the possibility of self-regulation of the speed of the driven shaft, depending on the magnitude of the moment of resistance on the shaft and simplifying the design of the pulse variator.

Поставленная задача достигается тем, что на промежуточном валу закреплены неподвижно ползуны, на которые установлены подвижно пазами подпружиненные диски, связанные шатунами с подпружиненными коромыслами, выполненными также с пазами и имеющими возможность контакта с боковыми плоскостями ведущих эксцентриков муфты свободного хода. The task is achieved by the fact that the sliders are fixedly mounted on the intermediate shaft, onto which spring-loaded disks are mounted movably with grooves, connected by connecting rods to spring-loaded rocker arms, also made with grooves and having the ability to contact the lateral planes of the leading eccentrics of the freewheel.

На фиг. 1 представлен общий вид передачи (разрез); на фиг. 2 - разрез по А-А фиг. 1. In FIG. 1 shows a general view of the transmission (section); in FIG. 2 is a section along AA of FIG. 1.

Вариатор содержит корпус 1, в котором на подшипниках размещены ведущий вал 2 с конической шестерней, промежуточный вал 3 с зубчатым коническим колесом 4 и закрепленными неподвижно ползунами 5, диски 6, установленные своими радиальными пазами 7 на ползуны 5 и подпружиненные другими элементами 8 (тарельчатыми пружинами), и втулки 9, ограничивающие радиальное смещение дисков 6. Шатуны 10 охватывают диски 6 и втулки 9 и связаны с пальцами 11 с коромыслами 12, выполненными также с радиальными пазами 13. Коромысла входят в контакт с боковыми плоскостями 14 ведущего эксцентрика 15, установленного на бронзовом подшипнике 16 на цилиндрической поверхности 17 обоймы 18 муфты свободного хода, закрепленной на шлицах ведомого вала 19. Коромысло 12 поджимается к центру тарельчатыми пружинами 20, установленными на направляющей 21. The variator comprises a housing 1, in which a drive shaft 2 with a bevel gear is located on the bearings, an intermediate shaft 3 with a bevel gear 4 and fixed sliders 5, disks 6 mounted with their radial grooves 7 on the sliders 5 and spring-loaded with other elements 8 (disk springs ), and bushings 9, limiting the radial displacement of the disks 6. The connecting rods 10 cover the disks 6 and the bushings 9 and are connected to the pins 11 with the rocker arms 12, also made with radial grooves 13. The rocker arms come into contact with the lateral planes 14 in duschego eccentric 15 mounted on a bronze bearing 16 on the cylindrical surface 17 of the sleeve 18 of the overrunning clutch fixed to the shaft of the driven slots 19. Yoke 12 is urged toward the center of the disc springs 20 mounted on guide 21.

Автоматический импульсный вариатор работает следующим образом. Automatic pulse variator operates as follows.

При вращении ведущего вала 2 через коническую зубчатую пару 4 передается вращающий момент через промежуточный вал 3, закрепленный ползун 5 на диск 6, установленный своим радиальным пазом 7 на ползун и подпружиненный тарельчатыми пружинами 8 до упора во втулку 9. Диски 6 через шатуны 10 и пальцы 11 приводят в качательное движение коромысла 12, которые своими вертикальными пазами 13 контактируют с боковыми плоскостями 14 ведущего эксцентрика 15 и поджаты к центру тарельчатыми пружинами 20, установленными на направляющей 21. В этот период качательного движения коромысла 12 через боковые плоскости 14 эксцентрика 15 муфты свободного хода вращающий момент передается импульсами через обойму 18 на ведомый вал 19. When the drive shaft 2 rotates through the bevel gear pair 4, the torque is transmitted through the intermediate shaft 3, the fixed slider 5 to the disk 6, mounted with its radial groove 7 on the slider and spring-loaded with disk springs 8 until it stops in the sleeve 9. Disks 6 through the connecting rods 10 and fingers 11 drive the rocker arm 12 into oscillating motion, which, with their vertical grooves 13, are in contact with the lateral planes 14 of the driving clown 15 and are drawn to the center by Belleville springs 20 mounted on the guide 21. During this period, the rocking arm izheniya rocker arms 12 through the plane of the side 14 of the eccentric 15 freewheels torque pulses transmitted through the clip 18 to the driven shaft 19.

При наименьшем моменте сопротивления на ведомом валу 19 усилие действует через муфту свободного хода 15 на коромысло 12, а через палец 11 на шатун 10, упругие элементы 8 (тарельчатые пружины) и 20 будут упруго деформироваться весьма незначительно, при этом будет обеспечиваться наибольшая частота вращения ведомого вала 19, т.к. угол размаха коромысла 12 будет наибольшим. At the lowest moment of resistance on the driven shaft 19, the force exerts through the freewheel clutch 15 on the beam 12, and through the pin 11 on the connecting rod 10, the elastic elements 8 (Belleville springs) and 20 will elastically deform very slightly, while the maximum speed of the driven shaft will be ensured shaft 19, as the angle of swing of the rocker arm 12 will be the largest.

При возрастании момента сопротивления на ведомом валу 19 усилие, действующее через все элементы 15, 12, 11 и 10, заставит упруго деформироваться тарельчатые пружины 8, при этом уменьшается эксцентриситет диска 6, а при деформации тарельчатых пружин 20 коромысло 12 смещается от центра, увеличивает свое плечо, при этом угол размаха коромысла 12 уменьшается, а следовательно, снижается частота вращения ведомого вала 19. When the moment of resistance increases on the driven shaft 19, the force acting through all the elements 15, 12, 11, and 10 causes the Belleville springs 8 to deform elastically, while the eccentricity of the disk 6 decreases, and when the Belleville springs 20 are deformed, the beam 12 moves from the center, increases its shoulder, while the angle of swing of the rocker arm 12 is reduced, and therefore, the rotational speed of the driven shaft 19 is reduced.

Таким образом, автоматический импульсный вариатор обеспечивает саморегулирование за счет изменения усилий, действующих на коромысло 12, при этом происходит упругая деформация тарельчатых пружин 8 и 20 и соответственно уменьшается величина эксцентриситета диска 6 и увеличивается плечо коромысла 12, что автоматически снижает частоту вращения ведомого вала 19 до полной его остановки. Thus, the automatic pulse variator provides self-regulation due to changes in the forces acting on the beam 12, while the elastic deformation of the disk springs 8 and 20 occurs, and accordingly the eccentricity of the disk 6 decreases and the shoulder of the beam 12 increases, which automatically reduces the speed of the driven shaft 19 to full of his stop.

Предлагаемая автоматическая передача изготовлена и прошла стендовые испытания. Результаты испытаний показали, что передача обеспечивает четкое автоматическое саморегулирование передаточного отношения в зависимости от момента сопротивления на ведомом валу. The proposed automatic transmission is manufactured and passed bench tests. The test results showed that the transmission provides a clear automatic self-regulation of the gear ratio depending on the moment of resistance on the driven shaft.

Claims

An automatic pulse variator comprising a housing, a bevel gear pair, an intermediate shaft, a driven shaft with freewheels, characterized in that the sliders are fixedly mounted on the intermediate shaft, onto which the spring disks are movably mounted with grooves, connected by the connecting rods to the spring-loaded rocker arms, and the rocker arms are in contact with lateral planes of the leading clowns of freewheels.