RU2170376C2

RU2170376C2 - Pulse type variable speed drive

Info

Publication number: RU2170376C2
Application number: RU99108229A
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: 2001-07-10

Abstract

FIELD: machine engineering, namely pulse type variable speed drives. SUBSTANCE: pulse type variable speed drive includes driving and driven shafts, toothed pair and conversion mechanism having outer eccentric and inner eccentric with counterweight, disc, freewheel unit. Disc is in the form of sprocket. Counterweight of inner eccentric also is eccentric. Outer eccentric is joined by means of pin with groove of gear wheel and groove of counterweight of inner eccentric. Control mechanism is in the form of threaded roller. Control lever with nut rigidly secured to it engages with threaded portion of roller. Elongated nut is joined with inner eccentric. EFFECT: reduced axial dimensions, simplified design of transmission with balanced rotary masses. 4 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам, предназначенным для бесступенчатого изменения частоты вращения ведомого вала, и может быть использовано в приводах рыбообрабатывающих и пищевых машин и технологических линиях. The invention relates to mechanical engineering, in particular to devices designed for steplessly changing the frequency of rotation of the driven shaft, and can be used in drives of fish processing and food machines and processing lines.

Известен импульсный вариатор (патент N 1551906, F 16 H 29/04), содержащий соосные ведущий и ведомые валы, эксцентрик, установленный на многозаходной резьбе ведущего вала, имеющий противовес на конце, эксцентриковые втулки, на одной установлен диск, а на другой установлен противовес, связанный штифтом подвижно с диском, при этом эксцентриковая втулка связана штифтом с другим диском, закрепленным на конце ведущего вала. Known pulse variator (patent N 1551906, F 16 H 29/04), containing coaxial drive and driven shafts, an eccentric mounted on a multiple thread of the drive shaft, having a counterweight at the end, eccentric bushings, a disc is installed on one, and a counterweight is installed on the other connected by a pin movably to the disk, wherein the eccentric sleeve is connected by a pin to another disk fixed to the end of the drive shaft.

Одним из основных недостатков этого устройства является то, что усложняется конструкция вариатора, увеличиваются его осевые габариты, снижается его уравновешенность. One of the main disadvantages of this device is that the design of the variator is complicated, its axial dimensions are increased, its balance is reduced.

Известен импульсный вариатор (авт. свид. N 1355813, F 16 H 29/04, опубл. 30.11.87 г. , БИ N 44), содержащий соосные ведущий и ведомые валы, эксцентрик, установленный на многозаходной резьбе ведущего вала, перемещаемый по оси через подшипник и рычаг, при этом эксцентриковая втулка связана подвижно в радиальном направлении штифтом, расположенным в пазу зубчатого колеса, приводимого от вал-шестерни, установленного на валу двигателя. Диск связан тягами с коромыслами с помощью пальцев, установленных на промежуточных валах вместе с эксцентриковыми механизмами свободного хода, передающими поочередно импульсы вращения на ведомое зубчатое колесо, установленное на ведомом валу. Known pulse variator (ed. Certificate. N 1355813, F 16 H 29/04, publ. 30.11.87, BI N 44), containing coaxial drive and driven shafts, an eccentric mounted on a multiple thread of the drive shaft, moved axially through a bearing and a lever, while the eccentric sleeve is connected movably in the radial direction by a pin located in the groove of the gear wheel driven by the pinion shaft mounted on the motor shaft. The disk is connected by rods to the rocker arms using the fingers mounted on the intermediate shafts together with the eccentric freewheel mechanisms, which alternately transmit rotation pulses to the driven gear mounted on the driven shaft.

К недостаткам этого устройства относится то, что винтовой механизм регулирования скорости установлен на одной опоре, что ведет к перекосу рычага управления. Кроме того, эксцентрик, эксцентриковая втулка и диск неуравновешенны, что вызывает вибрацию всего привода. The disadvantages of this device include the fact that the screw speed control mechanism is mounted on one support, which leads to a misalignment of the control lever. In addition, the eccentric, eccentric bushing and disc are unbalanced, which causes vibration of the entire drive.

Задачей данного изобретения является упрощение конструкции, уменьшение осевых габаритов, полная уравновешенность вращающихся масс привода и повышение надежности его работы. The objective of the invention is to simplify the design, reduce axial dimensions, complete balance of the rotating masses of the drive and increase the reliability of its operation.

Эта задача достигается тем, что преобразующий механизм выполнен в виде наружного эксцентрика и внутреннего эксцентрика с противовесом, причем противовес внутреннего эксцентрика также является эксцентриком. Наружный эксцентрик связан штифтом с пазом зубчатого колеса и пазом противовеса внутреннего эксцентрика. Диск выполнен в виде звездочки. Механизм управления предлагается выполнить в виде резьбового валика, который приводится во вращение конической зубчатой парой. На рычаге управления закреплена жестко гайка, которая контактирует с валиком по резьбе, связанной с внутренним эксцентриком и выполненной с увеличенной длиной для устранения перекоса рычага управления. Такое конструктивное решение позволяет упростить конструкцию вариатора, полностью уравновесить вращающиеся массы привода при сохранении малых осевых габаритов. Кроме того, повысить надежность работы механизма управления вариатора за счет отсутствия перекоса рычага управления. This task is achieved in that the conversion mechanism is made in the form of an external eccentric and an internal eccentric with a counterweight, and the counterweight of the internal eccentric is also an eccentric. The external eccentric is connected by a pin to the groove of the gear wheel and the groove of the counterweight of the internal eccentric. The disk is made in the form of an asterisk. The control mechanism is proposed to perform in the form of a threaded roller, which is driven into rotation by a bevel gear pair. A nut is rigidly fixed on the control lever, which contacts the roller by a thread connected to the internal eccentric and made with an increased length to eliminate the distortion of the control lever. Such a constructive solution allows us to simplify the design of the variator, to completely balance the rotating mass of the drive while maintaining small axial dimensions. In addition, to increase the reliability of the control mechanism of the variator due to the lack of distortion of the control lever.

На фиг. 1 показан импульсный вариатор в разрезе; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 3. In FIG. 1 shows a pulsed variator in section; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1; in FIG. 3 is a section BB in FIG. 2; in FIG. 4 is a cross-section BB in FIG. 3.

Импульсный вариатор содержит корпус 1, ведущий вал 2, ведомый вал 3, преобразующий механизм 4, в виде наружного эксцентрика и внутреннего эксцентрика с противовесом, эксцентриковую втулку 5, связанную штифтом 6 с пазом зубчатого колеса 7, закрепленного на валу 2 и приводимого во вращение от вал-шестерни 8 звездочки 9 (диска), установленной на эксцентриковой втулке 5 на подшипнике скольжения 10, и связанной с тягами 11 и коромыслами 12, пальцами 13, при этом одна тяга закреплена на звездочке жестко. На промежуточных валах 14 установлены эксцентриковые механизмы свободного хода 15, шестерни 16 которых находятся в зацеплении с центральным колесом 17, закрепленным на ведомом валу 3. Ведущие обоймы механизмов свободного хода 15 и коромысла 12 закреплены на промежуточных валах 14. На преобразующем механизме 4 установлен эксцентриковый противовес 18, связанный подвижно в радиальном направлении со штифтом 6, закрепленным в эксцентриковой втулке 5. The pulse variator includes a housing 1, a drive shaft 2, a driven shaft 3, a conversion mechanism 4, in the form of an external eccentric and an internal eccentric with a counterweight, an eccentric sleeve 5 connected by a pin 6 to the groove of the gear wheel 7, mounted on the shaft 2 and driven into rotation from pinion shaft 8 of sprocket 9 (disk) mounted on an eccentric sleeve 5 on a sliding bearing 10, and connected with rods 11 and rocker arms 12, fingers 13, while one rod is rigidly fixed to the sprocket. Eccentric freewheeling mechanisms 15 are installed on the intermediate shafts 15, the gears 16 of which are engaged with the central wheel 17 mounted on the driven shaft 3. The driving clips of the freewheeling mechanisms 15 and the rocker arm 12 are mounted on the intermediate shafts 14. An eccentric counterweight is installed on the converting mechanism 4 18, connected movably in the radial direction with a pin 6 fixed in the eccentric sleeve 5.

Регулирующее устройство выполнено в виде рычага 19 с резьбовой гайкой 20, зацепленной на нем жестко и связанной через подшипник качения 21 с преобразующим механизмом 4, винта-валика 22, конической зубчатой пары 23 и 24, штурвала управления 25. The adjusting device is made in the form of a lever 19 with a threaded nut 20, rigidly engaged on it and connected through a rolling bearing 21 with a conversion mechanism 4, a screw-roller 22, a bevel gear pair 23 and 24, and a control wheel 25.

Импульсный вариатор работает следующим образом. При вращении ведущего вала 2 вращающийся преобразующий механизм 4 и эксцентриковая втулка 5, связанная штифтом 6 с пазом зубчатого колеса 7, приводят в плоскопараллельное движение звездочку 9 (диск), установленную на подшипнике скольжения 10. Звездочка 9 через тяги 11 приводит в колебательные движения коромысла 12, при этом одна тяга закреплена на звездочке жестко. Колебания коромысел 12 и эксцентриков 15 механизмов свободного хода, установленных на промежуточных валах 14, преобразуют в однонаправленное вращение шестерни-обоймы 16 механизмов свободного хода, которые передают поочередно вращение на центральное зубчатое колесо 17, установленное на ведомом валу 3. На преобразующем механизме 4 установлен эксцентриковый противовес 18, связанный подвижно в радиальном направлении штифтом 6, закрепленным в эксцентриковой втулке 5. При изменении эксцентриситета, эксцентриковый противовес автоматически изменяет эксцентриситет, что обеспечивает полное уравновешивание вращающихся масс. Pulse variator works as follows. When the drive shaft 2 is rotated, the rotating conversion mechanism 4 and the eccentric sleeve 5 connected by a pin 6 to the groove of the gear wheel 7 cause the sprocket 9 (disk) to be mounted in plane-parallel motion, mounted on the sliding bearing 10. The sprocket 9, through the rods 11, oscillates the rocker arm 12 , while one rod is rigidly fixed to the sprocket. The oscillations of the rocker arm 12 and the eccentrics 15 of the free-wheeling mechanisms mounted on the intermediate shafts 14 are converted into unidirectional rotation of the pinion-gear 16 of the free-wheeling mechanisms, which transmit the rotation in turn to the central gear wheel 17 mounted on the driven shaft 3. An eccentric is mounted on the conversion mechanism 4. counterweight 18, movably radially connected by a pin 6 fixed in the eccentric sleeve 5. When the eccentricity changes, the eccentric counterweight automatically changes t eccentricity that provides complete balancing of rotating masses.

Регулирование скорости вращения ведомого вала 3 осуществляется вращением штурвала 25, конической зубчатой пары 24 и 23, винта-валика 22, при этом гайка 20, выполненная за одно целое с рычагом 19 и подшипник качения 21, зацепленный на конце преобразующего механизма 4, приводят к развороту эксцентрика по винту вала 2 и внутри эксцентриковой втулки 5, которая связана штифтом 6 с зубчатым колесом 7. В результате этого разворота изменяется величина эксцентриситета звездочки 9 от нуля до 2e, амплитуда колебаний коромысел 12 за один импульс, а следовательно, и частота вращения ведомого вала 3. The speed of rotation of the driven shaft 3 is controlled by rotating the steering wheel 25, the bevel gear pair 24 and 23, the screw-roller 22, while the nut 20, made in one piece with the lever 19 and the rolling bearing 21, engaged at the end of the transforming mechanism 4, lead to a turn an eccentric on the screw of the shaft 2 and inside the eccentric sleeve 5, which is connected by a pin 6 to the gear 7. As a result of this turn, the magnitude of the eccentricity of the sprocket 9 changes from zero to 2e, the amplitude of the rocker arm 12 in one pulse, and therefore output shaft speed 3.

Такое конструктивное выполнение импульсного вариатора позволяет уменьшить его осевые габариты, упростить конструкцию и полностью уравновесить все вращающиеся массы. Such a constructive implementation of the pulse variator can reduce its axial dimensions, simplify the design and completely balance all rotating masses.

Claims

A pulse variator containing drive and driven shafts, a gear pair, a conversion mechanism in the form of an external eccentric and an internal eccentric with a counterweight, a disk connected by rods with rocker arms, a free-wheeling mechanism and a gear transmission, characterized in that the disk is made in the form of an asterisk and the counterweight the internal eccentric is also an eccentric, while the external eccentric is connected by a pin to the groove of the gear wheel and the groove of the counterweight of the internal eccentric, and the control mechanism is made in the form of a threaded shaft and driven in rotation by a conical gear pair, a control lever rigidly mounted thereon a nut threadably contacting roller associated with the internal eccentric and adapted for increased length deskew control lever.