RU2171930C2 - Automatic infinitely variable mechanical transmission - Google Patents

Automatic infinitely variable mechanical transmission Download PDF

Info

Publication number
RU2171930C2
RU2171930C2 RU2000112088/28A RU2000112088A RU2171930C2 RU 2171930 C2 RU2171930 C2 RU 2171930C2 RU 2000112088/28 A RU2000112088/28 A RU 2000112088/28A RU 2000112088 A RU2000112088 A RU 2000112088A RU 2171930 C2 RU2171930 C2 RU 2171930C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
transmission
carrier
satellites
axes
shaft
Prior art date
Application number
RU2000112088/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000112088A (en
Inventor
Б.Ф. Кочетков
Original Assignee
Кочетков Борис Федорович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кочетков Борис Федорович filed Critical Кочетков Борис Федорович
Priority to RU2000112088/28A priority Critical patent/RU2171930C2/en
Publication of RU2000112088A publication Critical patent/RU2000112088A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2171930C2 publication Critical patent/RU2171930C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Arrangement Of Transmissions (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering; transport engineering; machine tool manufacture. SUBSTANCE: proposed transmission includes input shaft 1 and output shaft 2, carrier 5 with radial axles 6 on which locked internal wheels 7 and external wheels 8 of main satellites are located coaxially, auxiliary satellites 9 and additional satellites 19 which are thrown into engagement with drive central wheel 3 and driven central wheel 4 secured in transmission housing 10 by means of immovable bearing wheel 11 and movable bearing wheel 18; wheel 18 is linked with input shaft 1 by means of hollow intermediate shaft 17 and two pairs of gear wheels (15, 13 and 14, 16). Wheel 13 and 14 are secured on bearing shaft 12 mounted in transmission housing 10 in parallel with axis 0-0. Transfer and conversion of torque in wide ranges at any modes of operation are effected through braking rotation of carrier 5 with its radial axles 6 due to change in directions of vectors of moment of momentum and flywheels 20 connected with them at their simultaneous rotation around axis 0-0 and geometric axes O1O1 of radial axles 6 of carrier which is identical to their rotation about central point O1 of intersection of these axes. EFFECT: extended range of variation of power gear ratio between drive and driven shafts in direct dependence on driven shaft load. 8 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в транспортном машиностроении, в частности в автомобилестроении, и станкостроении. The invention relates to mechanical engineering and can be used in transport engineering, in particular in the automotive industry, and machine tool industry.

Известна инерционная автоматическая передача, содержащая два нейтральных конических зубчатых колеса, установленных на соосных валах, водило с радиальными осями, размещенные на последних сателлиты, несущие маховики и взаимодействующие с центральными коническими колесами, образуя пары колес с разными передаточными отношениями, сателлиты введены в зацепление с разными центральными колесами, сблокированы попарно между собой и с маховиками по меньшей мере в два блока и размещены на осях водила симметрично относительно оси передачи с возможностью свободного вращения (патент РФ N 2072208, МПК F H 33/10, 3/74, Бюл. N 2). An inertial automatic transmission is known, containing two neutral bevel gears mounted on coaxial shafts, a carrier with radial axles, located on the last satellites, carrying flywheels and interacting with the central bevel wheels, forming pairs of wheels with different gear ratios, the gears are engaged with different the central wheels are interlocked in pairs with each other and with the handwheels in at least two blocks and placed on the axles of the carrier symmetrically with respect to the transmission axis free rotation (RF patent N 2072208, IPC F H 33/10, 3/74, Bull. N 2).

У этой инерционной автоматической передачи, способной изменять частоту вращения выходного вала в зависимости от приложенной к нему нагрузки, отсутствует внешняя опора (опора на корпус) при передаче вращающего момента, что ограничивает возможности автоматического изменения величины вращающего момента, передаваемого от входного вала на выходной вал. This inertial automatic transmission, capable of changing the speed of the output shaft depending on the load applied to it, has no external support (bearing on the housing) when transmitting torque, which limits the possibility of automatically changing the magnitude of the torque transmitted from the input shaft to the output shaft.

Наиболее близким по совокупности признаков техническим решением к заявленной передаче является инерционная передача, содержащая установленное с возможностью вращения вокруг оси передачи водило с радиальными осями, размещенные по разные стороны от радиальных осей конические зубчатые центральные колеса, закрепленные на соосных ведущем и ведомом валах, конические зубчатые сателлиты, введенные в зацепление с центральными колесами и образующие с последними пары колес, имеющие разные по величине передаточные отношения, и маховики, установленные на радиальных осях водила. Передача снабжена жестко соединенным с корпусом передачи опорным коническим зубчатым центральным колесом, установленными на радиальных осях водила сателлитами, жестко соединенными с маховиками и введенными в зацепление с опорным колесом, и установленными на осях водила по разные стороны от оси передачи сблокированными по два сателлитами, внутренними и внешними относительно оси передачи, введенными порознь в зацепление с разными центральными колесами, при этом блоки сателлитов и сателлиты с маховиками размещены с возможностью независимого друг от друга вращения вокруг радиальных осей водила (патент Российской Федерации N 2072715, МПК F 16 H 33/10, 3/74, 1997 г.). The technical solution closest to the set of features to the claimed transmission is an inertial transmission containing a carrier with radial axles mounted with the possibility of rotation around the transmission axis, bevel gear central wheels mounted on different sides of the radial axes, mounted on coaxial drive and driven shafts, bevel gear satellites engaged with central wheels and forming pairs of wheels with the latter having different gear ratios, and the flywheels are set immersed on the radial axes drove. The transmission is equipped with a support conical gear central wheel fixed to the gear housing, mounted on the radial axles of the carrier, fixedly connected to the flywheels and engaged with the support wheel, and mounted on the carrier axes on two sides of the transmission axis, locked in two satellites, internal and external relative to the transmission axis, separately engaged with different central wheels, while the blocks of satellites and satellites with flywheels are placed independently imogo from each other around the rotation radial axes of the carrier (the Russian Federation patent N 2072715, IPC F 16 H 33/10, 3/74, 1997 YG).

У этой инерционной передачи понижается КПД и эффективность использования мощности двигателя при уменьшении частоты вращения водила вокруг оси передачи, поскольку при этом уменьшается частота вращения маховика относительно центральной точки пересечения осей передачи и водила. У передачи отсутствует непосредственная связь с постоянным передаточным отношением выходного вала с входным валом при необходимости передачи потока мощности и вращающего момента от первого из этих валов на второй вал, что необходимо при торможении транспортной машины при помощи двигателя или при запуске двигателя путем буксировки транспортной машины. This inertial transmission reduces the efficiency and efficiency of using engine power while reducing the carrier’s rotational speed around the transmission axis, since the flywheel’s rotational speed decreases relative to the central point of intersection of the transmission and carrier axes. The transmission does not have a direct connection with the constant gear ratio of the output shaft to the input shaft if it is necessary to transfer the power flow and torque from the first of these shafts to the second shaft, which is necessary when braking the transport machine using the engine or when starting the engine by towing the transport machine.

Предлагаемое изобретение обеспечивает расширение диапазона автоматического бесступенчатого изменения силового передаточного отношения между ведущим и ведомым валами в прямой зависимости от нагрузки на ведомом валу и в обратной зависимости от частоты вращения ведомого вала. Предложенная передача позволяет передавать вращающий момент с высокими показателями КПД при любых режимах работы, в том числе при неподвижном водиле или при минимальной частоте его вращения. Вместе с тем, обеспечивается возможность силовой связи с постоянным передаточным отношением ведомого вала с ведущим валом с целью торможения транспортной машины при помощи двигателя, например, при движении ее под уклон или при остановке у светофора, а также при запуске двигателя путем буксирования транспортной машины. The present invention provides a range of automatic stepless changes in the power gear ratio between the drive and driven shafts in direct proportion to the load on the driven shaft and inversely to the speed of the driven shaft. The proposed transmission allows you to transmit torque with high efficiency in any operating mode, including when the carrier is stationary or at a minimum speed. At the same time, there is the possibility of power communication with a constant gear ratio of the driven shaft with the drive shaft in order to brake the transport machine using an engine, for example, when driving downhill or when stopping at a traffic light, as well as when starting the engine by towing the transport machine.

Указанный технический результат достигается тем, что автоматическая бесступенчатая механическая передача содержит соосные входной и выходной валы, установленные на них зубчатые конические ведущее и ведомое центральные колеса и водило в виде радиальных относительно геометрической оси передачи осей, на которых по разные стороны от оси передачи размещены с возможностью вращения зубчатые конические сателлиты - основные и вспомогательные, первые из которых введены в зацепление с центральными колесами, а вторые - с закрепленном в корпусе передачи зубчатым коническим неподвижным центральным опорным колесом, при этом водило размещено между центральными колесами с возможностью свободного вращения на входном или выходном валу, а масса сателлитов увеличена, в том числе за счет применения соосно связанных с сателлитами маховиков. The indicated technical result is achieved in that the automatic stepless mechanical transmission comprises coaxial input and output shafts, gear conical drive and driven central wheels mounted on them, and a carrier in the form of axes radial relative to the geometric axis of the transmission, on which, on different sides of the transmission axis, are arranged gear conical satellites - main and auxiliary rotations, the first of which are engaged with the central wheels, and the second - with gear conical fixed central support wheel, while the carrier is placed between the Central wheels with the possibility of free rotation on the input or output shaft, and the mass of satellites is increased, including through the use of flywheels coaxially connected to the satellites.

Согласно изобретению параллельно оси передачи в корпусе передачи размещен опорный вал, на котором закреплено два зубчатых колеса, одно из которых введено в зацепление с зубчатым колесом, закрепленном на входном валу, а другое колесо - с зубчатым колесом, закрепленном на полом промежуточном валу, который установлен коаксиально с входным валом и жестко связан с зубчатым коническим центральным подвижным опорным колесом, находящимся в зацеплении с размещенными на радиальных осях водила дополнительными сателлитами, при этом обеспечивается возможность вращения промежуточного вала и подвижного опорного колеса в одном направлении с входным валом. According to the invention, a support shaft is arranged parallel to the transmission axis in the transmission housing, on which two gear wheels are fixed, one of which is engaged with a gear fixed to the input shaft, and the other wheel with a gear fixed to the hollow intermediate shaft, which is mounted coaxially with the input shaft and is rigidly connected to the gear conical central movable support wheel, which is meshed with additional satellites placed on the carrier’s radial axes, while ensuring POSSIBILITY rotation of the intermediate shaft and the movable support wheels in the same direction as the input shaft.

Сателлиты выполнены с массивными ободами и одновременно с передачей вращающих моментов и вращательных движений выполняют также функции маховиков. Satellites are made with massive rims and simultaneously with the transmission of torques and rotational movements also perform the functions of flywheels.

Как частный случай выполнения, сателлиты жестко соосно связаны с размещенными на радиальных осях водила своими маховиками. As a special case of execution, the satellites are rigidly coaxially connected to the flywheels placed on the radial axes of the carrier.

Каждый из основных сателлитов выполнен в виде жестко соосно соединенных в единый блок двух конических зубчатых колес - внутреннего и внешнего относительно оси передачи, размещенных на разных расстояниях от геометрической оси передачи и находящихся в зацеплении с разными центральными колесами, при этом передаточные отношения этих зацепляющихся пар колес различны. Each of the main satellites is made in the form of two bevel gears rigidly coaxially connected into a single block - internal and external with respect to the transmission axis, located at different distances from the geometric axis of the transmission and engaged with different central wheels, while the gear ratios of these gearing pairs of wheels are different.

Как частный случай выполнения, передача содержит две размещенных на одной линии радиальных оси водила, на каждой из которых с возможностью независимого друг от друга вращения размещены основные, дополнительные и вспомогательные сателлиты. As a special case of execution, the transmission contains two radial axes of the carrier placed on the same line, on each of which, with the possibility of independent rotation from each other, the main, additional and auxiliary satellites are placed.

Как частный случай выполнения, водило содержит две пары перпендикулярных между собой радиальных осей и на каждой из этих пар радиальных осей размещены соответственно основные, или дополнительные, или вспомогательные сателлиты. As a special case of execution, the carrier contains two pairs of radial axes perpendicular to each other and, on each of these pairs of radial axes, the main, or additional, or auxiliary satellites are placed, respectively.

Геометрические оси радиальных осей водила и геометрическая ось передачи пересекаются в центральной точке, совмещенной с этими осями. The geometric axes of the carrier’s radial axes and the geometric axis of the transmission intersect at a central point aligned with these axes.

Передача снабжена механизмом свободного хода, одна из обойм которого закреплена в корпусе передачи, а другая обойма связана с водилом с обеспечением возможности вращения водила только в направлении вращения входного вала. The transmission is equipped with a freewheel mechanism, one of the clips of which is fixed in the transmission housing, and the other clip is connected to the carrier with the possibility of rotation of the carrier only in the direction of rotation of the input shaft.

На фиг. 1 дан общий вид автоматической бесступенчатой механической передачи (далее - передача) с показом ее элементов и отличительных признаков, характеризующих изобретение. На фиг. 2 показано устройство передачи в частном случае ее выполнения с изображением только тех ее элементов, которые попадают в плоскость сечения, перпендикулярную геометрической оси передачи и совмещенную с радиальными осями водила. При этом приведен вариант устройства без применения маховиков. In FIG. 1 is a general view of an automatic stepless mechanical transmission (hereinafter referred to as transmission) with a display of its elements and distinguishing features characterizing the invention. In FIG. Figure 2 shows the transmission device in the particular case of its execution with the image of only those elements that fall into the section plane perpendicular to the geometric axis of the transmission and combined with the radial axes of the carrier. In this case, a variant of the device without the use of flywheels is shown.

Передача содержит соосные входной 1 и выходной 2 валы, установленные на них зубчатые конические ведущее 3 и ведомое 4 центральные колеса, и водило 5 с радиальными относительно геометрической оси О-О передачи осями 6, на которых по разные стороны от оси О-О передачи размещены с возможностью вращения зубчатые конические сателлиты - основные сателлиты, состоящие из сблокированных внутренних 7 и внешних 8 относительно оси О-О передачи колес, и вспомогательные сателлиты 9. Основные сателлиты 7, 8 введены в зацепление соответственно с ведущим 3 и ведомым 4 центральными колесами. Вспомогательные сателлиты 9 находятся в зацеплении с закрепленным в корпусе 10 передачи зубчатым неподвижным опорным колесом 11. Водило 6 с его радиальными осями 6 размещено между центральными ведущим 3 и ведомым 4 колесами с возможностью свободного вращения на входном 1 или выходном 2 валу, для чего один из этих валов, несущий водило, соответственно удлиняется. The transmission contains coaxial input 1 and output 2 shafts, gear wheels mounted on them, bevel driving 3 and driven 4 central wheels, and carrier 5 with axles 6 radial relative to the geometric axis of the O-O transmission, on which axles are placed on different sides from the O-O axis of the transmission rotary gear conical satellites - the main satellites, consisting of interlocked internal 7 and external 8 relative to the O-O axis of the wheel transmission, and auxiliary satellites 9. The main satellites 7, 8 are engaged respectively with the leading 3 and driven with 4 central wheels. Auxiliary satellites 9 are in engagement with a fixed fixed gear wheel 11. The carrier 6 with its radial axles 6 is placed between the central drive 3 and the driven 4 wheels with the possibility of free rotation on the input 1 or output 2 shaft, for which one of of these shafts, the carrier carrier lengthens accordingly.

Параллельно оси О-О передачи в корпусе 10 передачи размещен опорный вал 12, на котором закреплено два зубчатых колеса 13 и 14, одно из которых 13 введено в зацепление с зубчатым колесом 15, закрепленном на входном валу 1, а другое колесо 14 находится в зацеплении с зубчатым колесом 16, закрепленном на полом промежуточном валу 17, который установлен коаксиально с входным валом 1 и жестко связан с зубчатым коническим центральным подвижным опорным колесом 18, находящимся в зацеплении с размещенными на радиальных осях 6 водила 5 коническими дополнительными сателлитами 19. При этом обеспечивается возможность вращения промежуточного вала 17 и подвижного опорного колеса 18 в одном направлении с входным валом 1. Parallel to the O-O axis of the transmission, a support shaft 12 is placed in the transmission housing 10, on which two gears 13 and 14 are fixed, one of which 13 is engaged with the gear 15 mounted on the input shaft 1, and the other wheel 14 is engaged with a gear wheel 16 mounted on a hollow intermediate shaft 17, which is mounted coaxially with the input shaft 1 and is rigidly connected to the gear conical central movable support wheel 18, which is meshed with additional conical additional axles 6 of the carrier 5 satellites 19. In this case, it is possible to rotate the intermediate shaft 17 and the movable support wheel 18 in one direction with the input shaft 1.

Сателлиты 7, 8, а также 9 и 19 выполнены с массивными ободами, обеспечивающими им возможность выполнять функции маховиков одновременно с передачей вращающих моментов и вращательных движений. Satellites 7, 8, as well as 9 and 19 are made with massive rims, providing them with the ability to perform flywheel functions simultaneously with the transmission of torques and rotational movements.

Как частный случай выполнения, вспомогательные 9 и дополнительные 19 сателлиты жестко соосно связаны с размещенными на радиальных осях 6 водила своими маховиками. As a special case of execution, the auxiliary 9 and additional 19 satellites are rigidly coaxially connected with the flywheels placed on the radial axes 6 of the carrier.

Каждый из основных сателлитов выполнен в виде жестко соосно соединенных в единый блок двух конических зубчатых колес - внутреннего 7 и внешнего 8 относительно оси О-О передачи, размещенных на разных расстояниях от геометрической оси О-О передачи и находящихся соответственно в зацеплении с разными центральными колесами - ведущим 3 и ведомым 4. При этом передаточные отношения этих зацепляющихся пар колес 3, 7 и 8, 4 различны. Each of the main satellites is made in the form of two bevel gears rigidly coaxially connected into a single block - internal 7 and external 8 relative to the transmission axis O-O, located at different distances from the geometric axis O-O of the transmission and correspondingly engaged with different central wheels - leading 3 and driven 4. At the same time, the gear ratios of these engaging pairs of wheels 3, 7 and 8, 4 are different.

Как частный случай выполнения, каждый из основных сателлитов представляет собой одно коническое колесо, находящееся в зацеплении одновременно с ведущим 3 и ведомым 4 центральными колесами. При этом упрощается устройство передачи, но вместе с тем уменьшается возможность изменения величины передаваемого вращающего момента. As a special case of execution, each of the main satellites is a single bevel wheel, which is meshed simultaneously with the driving 3 and driven 4 central wheels. This simplifies the transmission device, but at the same time reduces the possibility of changing the magnitude of the transmitted torque.

Приведенная на изображении фиг. 1 передача содержит две радиальные оси 6 водила 5, размещенные на одной линии О11, диаметральной относительно оси О-О передачи. На каждой радиальной оси 6 с возможностью независимого друг от друга вращения размещены основные 7, 8, дополнительные 19 и вспомогательные 9 сателлиты.Referring to FIG. 1 transmission contains two radial axes 6 of carrier 5, placed on one line O 1 -O 1 diametrical with respect to the axis O-O of transmission. On each radial axis 6, with the possibility of independent rotation from each other, the main 7, 8, additional 19 and auxiliary 9 satellites are placed.

Как частный случай выполнения, приведенный на изображении фиг. 2, водило 5 содержит две перпендикулярные между собой пары радиальных осей 6 и на каждой из этих пар радиальных осей размещены соответственно основные 7, 8, или вспомогательные 9, или дополнительные 19 сателлиты. Взаимосвязь этих сателлитов с другими элементами передачи не отличается от основного варианта устройства передачи. As a special case of execution, shown in the image of FIG. 2, carrier 5 contains two pairs of radial axes 6 perpendicular to each other and on each of these pairs of radial axes the main 7, 8, or auxiliary 9, or an additional 19 satellites are placed. The relationship of these satellites with other transmission elements does not differ from the main version of the transmission device.

Геометрическая ось О-О передачи и геометрические оси О11 радиальных осей 6 водила 5 пересекаются в центральной точке О1, совмещенной с этими осями.The geometric axis O-O transmission and the geometric axis O 1 -O 1 of the radial axes 6 of carrier 5 intersect at a central point O 1 combined with these axes.

Передача снабжена механизмом свободного хода 21, одна из обойм которого закреплена в корпусе 10 передачи, а другая обойма связана при помощи соединительного элемента 22 с радиальными осями 6 водила 5 с обеспечением возможности свободного вращения водила в направлении вращения входного вала 1 и предотвращения вращения в направлении вращения выходного вала 2. The transmission is equipped with a freewheel 21, one of the cages of which is fixed in the transmission housing 10, and the other cage is connected by means of a connecting element 22 with the radial axles 6 of the carrier 5 to allow the carrier to rotate freely in the direction of rotation of the input shaft 1 and prevent rotation in the direction of rotation output shaft 2.

Автоматическая бесступенчатая механическая передача работает следующим образом. Automatic stepless mechanical transmission operates as follows.

За исходное положение принимается, что входной вал 1 вращается с постоянной частотой и передает неизменный по величине вращающий момент. Передаточные отношения пар зубчатых колес 15, 13 и 14, 16 обеспечивают вращение промежуточного вала 17 и подвижного опорного колеса 18 с большей частотой по сравнению с входным валом 1. For the initial position it is assumed that the input shaft 1 rotates at a constant frequency and transmits an unchanged torque. The gear ratios of the pairs of gears 15, 13 and 14, 16 provide the rotation of the intermediate shaft 17 and the movable support wheel 18 with a higher frequency compared to the input shaft 1.

При вращении входного вала 1 вместе с установленным на нем ведущим центральным колесом 3 и неподвижном выходном вале 2 с установленным на нем ведомым центральным колесом 4 в связи с приложенной к этому валу нагрузкой или началом вращения из неподвижного положения, внешнее колесо 8 основного сателлита, соосно связанное с вращающимся вокруг оси О11 с максимальной частотой внутренним колесом 7 основного сателлита, обкатывается по неподвижному ведомому центральному колесу 4 и весь блок каждого основного сателлита 7, 8 приводит во вращение водило 5 с его радиальными осями 6 вокруг оси О-О передачи. Водило при этом вращается в направлении вращения входного вала 1 с максимальной частотой.When the input shaft 1 is rotated together with the driving central wheel 3 mounted on it and the stationary output shaft 2 with the driven central wheel 4 mounted on it in connection with the load applied to this shaft or the beginning of rotation from a fixed position, the outer wheel 8 of the main satellite is coaxially connected with the inner wheel 7 of the main satellite rotating around the axis O 1 -O 1 with a maximum frequency, it rolls around the stationary driven central wheel 4 and the entire block of each main satellite 7, 8 drives the water silt 5 with its radial axes 6 around the axis O-O transmission. The carrier rotates in the direction of rotation of the input shaft 1 with the maximum frequency.

Вместе с радиальными осями 6 водила вокруг оси О-О передачи вращаются вспомогательные 9 и дополнительные 19 сателлиты и соосно сблокированные с ними маховики 20. Together with the radial axes 6 of the carrier, auxiliary 9 and additional 19 satellites and flywheels 20 coaxially interlocked with them rotate around the O-O axis of the transmission.

Вспомогательные сателлиты 9 обкатываются по неподвижному опорному колесу 11 и вращаются вместе с маховиками одновременно вокруг оси О-О передачи и оси О11 радиальных осей 6 водила, что равнозначно их вращению относительно центральной точки О1 пересечения этих осей. При этом частота вращения вспомогательных сателлитов 9 вокруг осей О-О и О11 и относительно центральной точки О1 является максимальной.Auxiliary satellites 9 run around on a fixed support wheel 11 and rotate together with the flywheels simultaneously around the transmission axis O-O and the axis O 1 -O 1 of the radial axles 6 of the carrier, which is equivalent to their rotation relative to the central point O 1 of the intersection of these axes. In this case, the rotation frequency of the auxiliary satellites 9 around the O-O and O 1 -O 1 axes and relative to the central point O 1 is maximum.

Вместе с тем, подвижное опорное колесо 18 посредством связанных с входным валом 1 двух пар зубчатых колес 15, 13 и 14, 16 приводится во вращение в одном направлении с входным валом 1. Передаточные отношения связанных с опорным валом 12 двух пар зубчатых колес 15, 13 и 14, 16 обеспечивают вращение промежуточного вала 17 и подвижного опорного колеса 18 с большей частотой по сравнению с водилом 5. При этом дополнительные сателлиты 19 и связанные с ними маховики 20 вращаются вокруг радиальных осей 6 водила 5, а следовательно относительно центральной точки О1.However, the movable support wheel 18 by means of two pairs of gears 15, 13 and 14, 16 connected to the input shaft 1 is rotated in the same direction as the input shaft 1. The gear ratios of the two gear pairs 15, 13 connected to the support shaft 12 and 14, 16 provide rotation of the intermediate shaft 17 and the movable support wheel 18 with a higher frequency compared to the carrier 5. In this case, additional satellites 19 and the associated flywheels 20 rotate around the radial axes 6 of the carrier 5, and therefore relative to the central point O 1 .

Из сказанного выше следует, что при неподвижном выходном вале 2 и максимальной частоте вращения водила 5 блок колес 7, 8 основных сателлитов и вспомогательные сателлиты 9 со своими маховиками 20 вращаются относительно центральной точки О1 с максимальной частотой. В то же время при указанных условиях дополнительные сателлиты 19 со своими маховиками 20 вращаются относительно центральной точки О1 с минимальной частотой.From the foregoing, it follows that with a fixed output shaft 2 and a maximum speed of carrier 5, the block of wheels 7, 8 of the main satellites and auxiliary satellites 9 with their flywheels 20 rotate with respect to the central point O 1 with a maximum frequency. At the same time, under the indicated conditions, additional satellites 19 with their flywheels 20 rotate with respect to the central point O 1 with a minimum frequency.

Известно, что вращающееся тело имеет определенный момент количества движения, который проявляется с соблюдением фундаментального всеобщего физического закона сохранения, согласно которому момент количества движения может быть изменен только под действием внешних сил. Известно также, что момент количества движения при вращении тела относительно точки является векторной величиной и направление вектора совпадает с направлением оси вращения непосредственно тела, в данном случае с направлением оси О11 водила, перпендикулярной оси О-О передачи. Но поскольку ось О11 водила совершает вращение вокруг оси О-О передачи и относительно центральной точки О1 пересечения этих осей, направление векторов моментов количества движения сателлитов и маховиков постоянно изменяется.It is known that a rotating body has a certain moment of momentum, which manifests itself in compliance with the fundamental universal physical conservation law, according to which the moment of momentum can only be changed under the influence of external forces. It is also known that the angular momentum during rotation of the body relative to the point is a vector quantity and the direction of the vector coincides with the direction of the axis of rotation of the body itself, in this case, with the direction of the axis O 1 -O 1 carrier, perpendicular to the axis O-O transmission. But since the axis O 1 –O 1 of the carrier rotates around the O – O axis of transmission and relative to the central point O 1 of the intersection of these axes, the direction of the moment vectors of the momentum of the satellites and flywheels is constantly changing.

Известно, что действия над векторами являются отражением соответствующих действий над векторными величинами, а векторные величины являются равными, если совпадают их числовые значения и направления. Исходя из этого, при указанных выше условиях вращения сателлитов и маховиков относительно двух осей одновременно их моменты количества движения принудительно изменяются под воздействием в конечном итоге от вращающего момента, передаваемого входным валом 1, и момента сопротивления, приложенного к выходному валу 2. Проявление при этом закона сохранения противодействует вращению осей 6 водила 5 вокруг оси О-О передачи, которые стремятся сохранить свое стабильное положение. В связи с этим оси 6 водила являются опорами для передачи вращающего момента от ведущего центрального колеса 3 на ведомое центральное колесо 4 и далее - на выходной вал 2. Величина передаваемого при этом вращающего момента зависит от величины тормозящего момента силы, приложенного к водилу 5, а также от передаточных отношений двух пар зацепляющихся колес - ведущего центрального колеса 3, внутреннего колеса 7 основного сателлита и внешнего колеса 8 основного сателлита, ведомого центрального колеса 4. It is known that actions on vectors are a reflection of the corresponding actions on vector quantities, and vector quantities are equal if their numerical values and directions coincide. Based on this, under the above conditions of rotation of the satellites and flywheels relative to two axes at the same time, their angular momenta are forced to change under the influence ultimately from the torque transmitted by the input shaft 1 and the moment of resistance applied to the output shaft 2. The manifestation of the law conservation counteracts the rotation of the axles 6 of the carrier 5 around the axis O-O transmission, which tend to maintain their stable position. In this regard, the axles 6 of the carrier are supports for transmitting torque from the driving Central wheel 3 to the driven Central wheel 4 and then to the output shaft 2. The magnitude of the transmitted torque depends on the amount of braking torque applied to the carrier 5, and also from the gear ratios of two pairs of engaging wheels - the leading Central wheel 3, the inner wheel 7 of the main satellite and the outer wheel 8 of the main satellite, the driven Central wheel 4.

Исходя из приведенного выше характера механического взаимодействия элементов передачи следует, что с началом вращения выходного вала 2 и по мере увеличения частоты его вращения, замедляется вращение основных сателлитов 7, 8 и вспомогательных сателлитов 9 с их маховиками 20 относительно центральной точки О1 с соответствующим уменьшением создаваемого ими тормозящего момента силы, приложенного к водилу 5. Одновременно с этим возрастает частота вращения дополнительных сателлитов 19 с их маховиками относительно центральной точки O1 с соответствующим увеличением создаваемого ими тормозящего момента силы, приложенного к водилу 5.Based on the above nature of the mechanical interaction of the transmission elements, it follows that with the beginning of rotation of the output shaft 2 and with an increase in the frequency of its rotation, the rotation of the main satellites 7, 8 and auxiliary satellites 9 with their flywheels 20 relative to the central point O 1 with a corresponding decrease in created them braking torque applied to the carrier 5. At the same time, the rotation frequency of additional satellites 19 with their flywheels relative to the center point O 1 increases, respectively a twofold increase in the braking torque created by them, applied to the carrier 5.

При неподвижном водиле 5 с его радиальными осями 6 ведомое центральное колесо 4 будет вращаться с максимальной частотой, зависящей от передаточных отношений зацепляющихся пар колес 3, 7 и 8, 4. Сблокированные колеса 7, 8 основных сателлитов и вспомогательные сателлиты 9 с их маховиками 20 будут при этом создавать минимальный по величине тормозящий момент силы, а дополнительные сателлиты 19 с их маховиками 20 - максимальный по величине тормозящий момент силы, приложенный к водилу 5 с его радиальными осями 6. With a stationary carrier 5 with its radial axles 6, the driven central wheel 4 will rotate with a maximum frequency depending on the gear ratios of the engaging pairs of wheels 3, 7 and 8, 4. The locked wheels 7, 8 of the main satellites and auxiliary satellites 9 with their flywheels 20 will be at the same time create the minimum braking torque, and the additional satellites 19 with their flywheels 20 - the maximum braking torque, applied to the carrier 5 with its radial axes 6.

Следовательно, описываемая передача будет надежно передавать вращающий момент при любых соотношениях в частотах вращения входного 1 и выходного 2 валов. При этом осуществляется автоматическое преобразование передаваемого вращающего момента и изменение частоты вращения выходного вала 2 в зависимости от приложенной к нему нагрузки в связи с тем, что частоты вращения водила 5 с его радиальными осями 6 вокруг оси О-О передачи находятся в обратной зависимости от частоты вращения выходного вала 2. Therefore, the described transmission will reliably transmit torque at any ratio in the rotational speeds of input 1 and output 2 shafts. This automatically converts the transmitted torque and changes the speed of the output shaft 2 depending on the load applied to it due to the fact that the rotational speed of the carrier 5 with its radial axes 6 around the transmission axis O-O are inversely related to the rotational speed output shaft 2.

Известно, что величина момента количества движения вращающегося тела находится в зависимости от его массы, расстояния этой массы от оси или точки вращения и скорости вращения. Это определяет возможность создавать передачи с различными заданными параметрами путем применения отличающихся по размерам и массе сателлитов 7, 8, 9, 19 и маховиков 20 и использованием различных передаточных отношений применяемых в передаче пар зубчатых колес. It is known that the magnitude of the angular momentum of a rotating body depends on its mass, the distance of this mass from the axis or point of rotation and the speed of rotation. This determines the ability to create gears with various specified parameters by using satellites 7, 8, 9, 19 and flywheels 20 differing in size and mass and using various gear ratios used in the transmission of gear pairs.

При частном случае выполнения передачи, приведенном на фиг. 2, когда водило 5 содержит две пары перпендикулярных между собой радиальных осей 6, взаимодействие входящих в состав передачи сателлитов 7, 8, 9, 19 с другими элементами передачи не имеет отличий от приведенного выше описания, поскольку все силовые и кинематические связи элементов передачи остаются без изменений. In the particular case of the transmission shown in FIG. 2, when carrier 5 contains two pairs of radial axes 6 perpendicular to each other, the interaction of the satellites 7, 8, 9, 19 included in the transmission with other transmission elements does not differ from the above description, since all power and kinematic connections of the transmission elements remain without changes.

При выполнении передачи с массивными сателлитами и без использования маховиков характер ее работы не изменяется по сравнению с приведенным выше, поскольку сателлиты выполняют функции маховиков. When transmitting with massive satellites and without using the flywheels, the nature of its operation does not change compared to the above, since the satellites perform the functions of the flywheels.

Приведенные в описании и формуле изобретения другие частные случаи ее выполнения позволяют конкретизировать устройство с учетом заданных конструктивных особенностей. Вместе с тем, изложенный выше характер работы передачи при этом не изменяется. Given in the description and claims, other special cases of its implementation allow to specify the device taking into account the specified design features. However, the above nature of the transmission does not change.

При необходимости передачи вращающего момента и вращения от выходного вала 2 на входной вал 1 с целью торможения рабочей машины, работа двигателя прекращается. При этом под воздействием вращающего момента, передаваемого от выходного вала на входной вал, происходит замыкание механизма свободного хода 21, который посредством соединительного элемента 22 и при на наличии опоры на корпус 10 передачи не допускает вращения водила 5 в направлении вращения выходного вала 2, что обеспечивает надежную передачу потока мощности с постоянным по величине силовым передаточным отношением с использованием ведомого центрального колеса 4, основных сателлитов 8, 7 и ведущего центрального колеса 3 на входной вал 1 и далее - на двигатель, принудительное вращение вала которого приводит к торможению рабочей машины. Таким же образом производится запуск двигателя с применением буксирования рабочей машины. If necessary, the transmission of torque and rotation from the output shaft 2 to the input shaft 1 in order to brake the working machine, the engine stops. In this case, under the influence of the torque transmitted from the output shaft to the input shaft, the free-wheeling mechanism 21 is closed, which, by means of the connecting element 22 and if there is support on the transmission housing 10, does not allow the carrier 5 to rotate in the direction of rotation of the output shaft 2, which ensures reliable transmission of power flow with a constant power transmission ratio using the driven central wheel 4, the main satellites 8, 7 and the driving central wheel 3 on the input shaft 1 and e - to the engine, the forced rotation of the shaft of which leads to braking of the working machine. In the same way, the engine is started using towing a working machine.

Claims (8)

1. Автоматическая бесступенчатая механическая передача, содержащая соосные входной и выходной валы, установленные на них зубчатые конические ведущее и ведомое центральные колеса и водило в виде радиальных относительно геометрической оси передачи осей, на которых по разные стороны от оси передачи размещены с возможностью вращения зубчатые конические сателлиты - основные и вспомогательные, первые из которых введены в зацепление с центральными колесами, а вторые - с закрепленным в корпусе передачи зубчатым коническим неподвижным центральным опорным колесом, при этом водило размещено между центральными колесами с возможностью свободного вращения на входном или выходном валу, а масса сателлитов увеличена в том числе за счет применения соосно связанных с сателлитами маховиков, отличающаяся тем, что параллельно оси передачи в корпусе передачи размещен опорный вал, на котором закреплено два зубчатых колеса, одно из которых введено в зацепление с зубчатым колесом, закрепленным на входном валу, а другое колесо - с зубчатым колесом, закрепленным на полом промежуточном валу, который установлен коаксиально с входным валом и жестко связан с зубчатым коническим центральным подвижным опорным колесом, находящимся в зацеплении с размещенными на радиальных осях водила дополнительными сателлитами, при этом обеспечивается возможность вращения промежуточного вала и подвижного опорного колеса в одном направлении с входным валом. 1. An automatic stepless mechanical transmission containing coaxial input and output shafts, gear conical drive and driven central wheels mounted on them, and a carrier in the form of axes radial relative to the transmission geometry axis, on which gear conical gears are rotatably mounted on different sides of the transmission axis - main and auxiliary, the first of which are engaged with the central wheels, and the second with a conical fixed central gear fixed in the transmission housing with a support wheel, while the carrier is placed between the central wheels with the possibility of free rotation on the input or output shaft, and the mass of satellites is increased, including through the use of flywheels coaxially connected to the satellites, characterized in that the support shaft is parallel to the transmission axis in the transmission housing on which two gears are fixed, one of which is engaged with a gear mounted on the input shaft, and the other with a gear mounted on the floor of the intermediate shaft, ing mounted coaxially with the input shaft and is rigidly connected with a toothed conical central movable support wheel being in engagement with the axes arranged on radial carrier additional satellites, thus it is possible rotation of the intermediate shaft and the movable support wheels in the same direction as the input shaft. 2. Передача по п.1, отличающаяся тем, что сателлиты выполнены с массивными ободами и одновременно с передачей вращающих моментов и вращательных движений выполняют также функции маховиков. 2. The transmission according to claim 1, characterized in that the satellites are made with massive rims and simultaneously with the transmission of torques and rotational movements also perform the functions of flywheels. 3. Передача по п.1, отличающаяся тем, что, как частный случай выполнения, сателлиты жестко соосно связаны с размещенными на радиальных осях водила своими маховиками. 3. The transmission according to claim 1, characterized in that, as a special case of execution, the satellites are rigidly coaxially connected to the flywheels placed on the radial axes of the carrier. 4. Передача по п.1, отличающаяся тем, что каждый из основных сателлитов выполнен в виде жестко соосно соединенных в единый блок двух конических зубчатых колес - внутреннего и внешнего относительно оси передачи, размещенных на разных расстояниях от геометрической оси передачи и находящихся в зацеплении с разными центральными колесами, при этом передаточные отношения этих зацепляющихся пар колес различны. 4. The transmission according to claim 1, characterized in that each of the main satellites is made in the form of two bevel gears rigidly coaxially connected into a single block - internal and external with respect to the transmission axis, located at different distances from the geometric axis of the transmission and engaged with different central wheels, while the gear ratios of these engaging pairs of wheels are different. 5. Передача по п.1, отличающаяся тем, что, как частный случай выполнения, передача содержит две размещенные на одной линии радиальные оси водила, на каждой из которых с возможностью независимого друг от друга вращения размещены основные, дополнительные и вспомогательные сателлиты. 5. The transmission according to claim 1, characterized in that, as a special case of execution, the transmission contains two radial axes of the carrier located on the same line, on each of which, with the possibility of independent rotation from each other, the main, additional and auxiliary satellites are placed. 6. Передача по п.1, отличающаяся тем, что, как частный случай выполнения, водило содержит две пары перпендикулярных между собой радиальных осей и на каждой из этих пар радиальных осей размещены соответственно основные, или дополнительные, или вспомогательные сателлиты. 6. The transmission according to claim 1, characterized in that, as a special case of execution, the carrier contains two pairs of radial axes perpendicular to each other and, on each of these pairs of radial axes, the main, or additional, or auxiliary satellites are respectively placed. 7. Передача по п.1, отличающаяся тем, что геометрические оси радиальных осей водила и геометрическая ось передачи пересекаются в центральной точке, совмещенной с этими осями. 7. The transmission according to claim 1, characterized in that the geometric axes of the carrier’s radial axes and the geometric axis of the transmission intersect at a central point aligned with these axes. 8. Передача по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена механизмом свободного хода, одна из обойм которого закреплена в корпусе передачи, а другая обойма связана с водилом с обеспечением возможности вращения водила только в направлении вращения входного вала. 8. The transmission according to claim 1, characterized in that it is equipped with a freewheel mechanism, one of the clips of which is fixed in the transmission housing, and the other clip is connected to the carrier with the possibility of rotation of the carrier only in the direction of rotation of the input shaft.
RU2000112088/28A 2000-05-17 2000-05-17 Automatic infinitely variable mechanical transmission RU2171930C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000112088/28A RU2171930C2 (en) 2000-05-17 2000-05-17 Automatic infinitely variable mechanical transmission

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000112088/28A RU2171930C2 (en) 2000-05-17 2000-05-17 Automatic infinitely variable mechanical transmission

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000112088A RU2000112088A (en) 2001-01-10
RU2171930C2 true RU2171930C2 (en) 2001-08-10

Family

ID=36608193

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000112088/28A RU2171930C2 (en) 2000-05-17 2000-05-17 Automatic infinitely variable mechanical transmission

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2171930C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2171930C2 (en) Automatic infinitely variable mechanical transmission
RU2409779C1 (en) Oscillating mechanism of non-friction high-torque variator
RU2171931C2 (en) Sutomatic infinitely variabe mechanical transmission
RU2178107C2 (en) Automatic stepless mechanical transmission
RU2172878C2 (en) Automatic infinitely variable mechanical transmission
RU2171932C2 (en) Automatic infinitely variable mechanical transmission
RU2174202C2 (en) Automatic stepless gearing
RU2174204C2 (en) Automatic stepless gearing
RU2174200C2 (en) Automatic stepless gearing
RU2172877C2 (en) Automatic infinitely variable mechanical transmission
RU2174203C2 (en) Automatic stepless gearing
RU2174201C2 (en) Automatic stepless gearing
RU2172438C2 (en) Automatic infinitely variable mechanical transmission
RU2171928C2 (en) Automatic infinitely variable mechanical transmission
RU2063569C1 (en) Automatic infinitely variable gear box
RU2171929C2 (en) Automatic infinitely variable mechanical transmission
RU2247274C2 (en) Automatic infinitely variable transmission
RU2163317C2 (en) Automatic stepless mechanical gearing
RU2171933C2 (en) Automatic infintely variable meachanicval transmission
RU2184894C2 (en) Automatic mechanical infinitely variable transmission
RU2185553C2 (en) Automatic stepless mechanical transmission
RU2188975C2 (en) Automatic infinitely variable mechanical transmission
RU2247885C1 (en) Automatic stepless mechanical transmission
RU2036361C1 (en) Planet gear with automatically changeable gear ratio
RU2279596C1 (en) Automatic infinitely variable mechanical transmission

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050518