RU2172878C2

RU2172878C2 - Automatic infinitely variable mechanical transmission

Info

Publication number: RU2172878C2
Application number: RU2000119981/28A
Authority: RU
Inventors: Б.Ф. Кочетков
Original assignee: Кочетков Борис Федорович
Priority date: 2000-07-28
Filing date: 2000-07-28
Publication date: 2001-08-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: drive wheel 3 and driven wheel 4 are mounted on coaxial input shaft 1 and output shaft 2 respectively; these wheels are through into engageable with main satellites 7 and 8 fitted on radial axles 6 of carrier 5 where additional satellites 9 and are thrown into engagement with fixed bearing wheel 11 secured in transmission housing 10; auxiliary satellites 13 are thrown into engageable with movable bearing wheel 12 fitted on input shaft. Satellites are provided with sturdy rims and may be rigidly coaxially linked with additional inertial weights in form of flywheels 14. Carrier 5 with radial axles is arranged for free rotation on input or output shaft. EFFECT: extended range of automatic infinitely variable change in gear ratio between input and output shafts depending on load on output shaft and frequency of its rotation. 9 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 центральных 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 16 H 33/10, 3/74, Бюл. N 2). An inertial automatic transmission is known, containing two central bevel gears mounted on coaxial shafts, a carrier with radial axles, mounted 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 flywheels in at least two blocks and placed on the axles of the carrier symmetrically with respect to the transmission axis with free rotation (RF patent N 2072208, IPC F 16 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 соосные входной и выходной валы, установленные на них зубчатые конические ведущее и ведомое центральные колеса и водило, снабженное радиальными осями, на которых по разные стороны от оси передачи размещены с возможностью вращения на радиальных осях зубчатые конические сателлиты - основные и дополнительные, первые из которых введены в зацепление с ведущим и ведомым центральными колесами, а вторые - с закрепленным в корпусе передачи зубчатым коническим центральным неподвижным опорным колесом, при этом водило размещено между указанными ведущим и ведомым колесами с возможностью свободного вращения на входном или выходном валу, а масса сателлитов увеличена (патент РФ N 2072715, МПК F 16 H 33/10, 3/74, 1997 г.). The technical solution closest to the claimed combination of characteristics to the claimed transmission is an inertial transmission containing coaxial input and output shafts, gear conical drive and driven central wheels and a carrier provided with radial axles, on which, on different sides of the transmission axis, they are rotatable on the radial axes, gear conical satellites are the main and additional ones, the first of which are engaged with the driving and driven central wheels, and the second are fixed a gear conical central fixed support wheel in the transmission housing, while the carrier is placed between said drive and driven wheels with the possibility of free rotation on the input or output shaft, and the mass of satellites is increased (RF patent N 2072715, IPC F 16 H 33/10, 3 / 74, 1997).

У этой инерционной передачи по мере уменьшения частоты вращения водила вокруг оси передачи и увеличения частоты вращения выходного вала понижается КПД и эффективность использования мощности двигателя, поскольку при этом уменьшается частота вращения сателлитов 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. With this inertial transmission, as the carrier rotational speed decreases around the transmission axis and the output shaft rotational speed increases, the efficiency and efficiency of engine power use decrease, since the satellite rotational speed decreases relative to the central point of intersection of the transmission axes and the carrier. 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 входным и выходным валами в прямой зависимости от нагрузки на выходном валу и в обратной зависимости от частоты вращения выходного вала. Предложенная передача позволяет передавать вращающий момент с высокими показателями КПД при любых режимах работы, в том числе при неподвижном водиле, при минимальной частоте его вращения и при максимальной частоте вращения выходного вала. Вместе с тем, обеспечивается возможность силовой связи с постоянным передаточным отношением входного вала с выходным 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 буксировки транспортной машины. The present invention provides a widening range of automatic stepless changes in the power gear ratio between input and output shafts in direct proportion to the load on the output shaft and inversely to the speed of the output shaft. The proposed transmission allows you to transmit torque with high efficiency indicators under any operating conditions, including when the carrier is stationary, with a minimum speed of rotation and at a maximum speed of the output shaft. At the same time, there is the possibility of power communication with a constant gear ratio of the input shaft with the output shaft in order to brake the transport machine using the engine, for example, when moving 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, снабженное радиальными осями, на которых по разные стороны от оси передачи размещены с возможностью вращения на радиальных осях зубчатые конические сателлиты - основные и дополнительные, первые из которых введены в зацепление с ведущим и ведомым центральными колесами, а вторые - с закрепленным в корпусе передачи зубчатым коническим центральным неподвижным опорным колесом, при этом водило размещено между указанными ведущим и ведомым колесами с возможностью свободного вращения на входном или выходном валу, а масса сателлитов увеличена. Согласно изобретению на входном валу закреплено центральное подвижное опорное колесо, которое введено в зацепление с размещенными на радиальных осях водила вспомогательными сателлитами, масса которых увеличена. The specified technical result is achieved in that the automatic stepless mechanical transmission comprises coaxial input and output shafts, gear conical drive and driven central wheels and a carrier provided with radial axles, on which, on different sides of the transmission axis, are rotatably mounted on radial axes gear conic satellites - main and additional, the first of which are engaged with the driving and driven central wheels, and the second with the gear fixed transmission gear conical central stationary support wheel, while the carrier is located between the specified drive and driven wheels with the possibility of free rotation on the input or output shaft, and the mass of satellites is increased. According to the invention, a central movable support wheel is fixed on the input shaft, which is engaged with auxiliary satellites placed on the radial axes of the carrier, the mass of which is increased.

Сателлиты передачи выполнены с массивными ободами и одновременно с передачей вращающих моментов и вращательных движений выполняют также функции маховиков. The transmission 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 передачи жестко соосно связаны с размещенными на радиальных осях водила маховиками. As a special case of transmission satellites, they are rigidly coaxially connected with 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 - внутренних и внешних относительно оси передачи, размещенных на разных расстояниях от геометрической оси передачи и находящихся в зацеплении раздельно с ведущим и ведомым указанными выше 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 separately with the drive and driven wheels mentioned above, while the gear ratios these engaging pairs of wheels are different.

Как частный случай выполнения каждый из основных сателлитов выполнен из одного конического колеса, введенного в зацепление одновременно с указанными выше ведущим и ведомым колесами. As a special case of execution, each of the main satellites is made of one bevel wheel engaged into engagement simultaneously with the drive and driven wheels indicated above.

Как частный случай выполнения передача содержит две размещенные на одной диаметральной линии радиальные 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 carrier axial radial axes located on the same diametrical line, on each of which with the possibility of independent rotation from each other, 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 одновременно или раздельно в любых сочетаниях основные, дополнительные и 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, main, additional and auxiliary satellites are simultaneously or separately in any combination.

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, ведущий элемент которого связан с водилом, а ведомый элемент закреплен в корпусе передачи с обеспечением возможности вращения водила только в направлении вращения входного вала. The transmission is equipped with a freewheeling mechanism, the leading element of which is connected to the carrier, and the driven element is fixed in the transmission housing 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”) showing its elements and distinctive 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 первом из них зубчатое коническое ведущее колесо 3 и на выходном валу - зубчатое коническое ведомое колесо 4, водило 5, снабженное радиальными осями 6, на которых по разные стороны от оси O-O передачи размещены с возможностью вращения на радиальных осях 6 зубчатые конические сателлиты - основные 7, 8 и дополнительные 9. Основные сателлиты 7, 8 введены в зацепление с ведущим 3 и ведомым 4 колесами. Дополнительные сателлиты 9 находятся в зацеплении с закрепленным в корпусе 10 передачи зубчатым коническим неподвижным опорным колесом 11. Водило 5 с его радиальными осями 6 размещено между указанными ведущим 3 и ведомым 4 колесами с возможностью вращения на входном 1 или выходном 2 валу и при этом соответствующий из этих валов удлинен за пределы геометрической оси O₁-O₁ радиальных осей 6 водила 5. На фиг. 1 показан частный случай установки водила 5 на входном валу 1 передачи.The transmission contains coaxial input 1 and output 2 shafts mounted on the first gear conical drive wheel 3 and on the output shaft, a conical gear driven wheel 4, carrier 5, provided with radial axles 6, on which, on opposite sides of the transmission axis OO, are placed with the possibility of rotation on radial axes 6 gear conical satellites - the main 7, 8 and additional 9. The main satellites 7, 8 are engaged with the leading 3 and driven 4 wheels. Additional satellites 9 are engaged with a gear conical fixed support wheel 11 fixed in the transmission housing 10. The carrier 5 with its radial axles 6 is located between said drive 3 and driven 4 wheels with the possibility of rotation on the input 1 or output 2 shaft and the corresponding of these shafts is extended beyond the geometrical axis O ₁ -O _{1 of the} radial axes 6 of carrier 5. In FIG. 1 shows a special case of the installation of carrier 5 on the input shaft 1 of the transmission.

На входном валу 1 закреплено центральное подвижное опорное колесо 12, которое введено в зацепление с размещенными на радиальных осях 6 водила вспомогательными сателлитами 13. A central movable support wheel 12 is fixed on the input shaft 1, which is engaged with the auxiliary satellites 13 placed on the radial axes 6 of the carrier.

Масса всех сателлитов 7, 8, 9, 13 передачи увеличена, в том числе за счет выполнения их с массивными ободами. Вместе с тем, масса указанных сателлитов, при необходимости, увеличивается за счет жесткого соосного соединения с ними маховиков 14. Увеличение массы сателлитов обеспечивает им возможность одновременно с передачей вращающих моментов и вращательных движений выполнять также функции маховиков, которые являются инерционными грузами, обеспечивающими при их вращении создание моментов количества движения. The mass of all satellites 7, 8, 9, 13 of the transmission has been increased, including due to the performance of them with massive rims. At the same time, the mass of these satellites, if necessary, increases due to the rigid coaxial connection of the flywheels with them 14. An increase in the mass of satellites enables them to simultaneously carry out the functions of the flywheels, which are inertial loads that provide their rotation, simultaneously with the transmission of torques and rotational movements. creating moments of momentum.

Каждый из основных сателлитов 7, 8 выполнен в виде жестко соосно соединенных в единый блок двух конических зубчатых колес - внутренних 7 и внешних 8 относительно оси передачи, размещенных на разных расстояниях от геометрической оси O-O передачи и находящихся в зацеплении раздельно соответственно с ведущим 3 и ведомым 4 указанными выше колесами, при этом передаточные отношения этих зацепляющихся пар колес различны. Each of the main satellites 7, 8 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, located at different distances from the geometrical axis OO of the transmission and engaged separately, respectively, with the leading 3 and driven 4 above wheels, while the gear ratios of these engaging pairs of wheels are different.

Как частный случай выполнения каждый из основных сателлитов выполнен из одного конического колеса, введенного в зацепление одновременно с указанными выше ведущим 3 и ведомым 4 колесами. As a special case of execution, each of the main satellites is made of one bevel wheel engaged into engagement simultaneously with the driving 3 and driven 4 wheels indicated above.

Как частный случай выполнения, изображенный на фиг. 1, передача содержит две размещенные на одной диаметральной линии O₁-O₁ радиальные оси 6 водила 5, на каждой из которых с возможностью независимого друг от друга вращения размещены основные 7, 8, дополнительные 9 и вспомогательные 13 сателлиты.As a special case of execution, shown in FIG. 1, the transmission contains two radial axles 6 of carrier 5 located on the same diametrical line O ₁ -O ₁ , on each of which, with the possibility of independent rotation, are placed the main 7, 8, additional 9 and auxiliary 13 satellites.

Как частный случай выполнения, изображенный на фиг. 2, водило 5 содержит две пары перпендикулярных между собой радиальных осей 6 и на каждой из этих пар радиальных осей размещены раздельно в любых сочетаниях основные 7, 8, дополнительные 9 и вспомогательные 13 сателлиты с возможностью независимого друг от друга вращения на радиальных осях 6 водила 5. As a special case of execution, shown in 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, additional 9 and auxiliary 13 satellites are placed separately in any combination with the possibility of independent rotation on the radial axes 6 of carrier 5 .

Передаточные отношения двух пар колес - ведущее колесо 3, внутренний основной сателлит 7 и подвижное опорное колесо 12, вспомогательный сателлит 13 - различны. The gear ratios of two pairs of wheels - the driving wheel 3, the inner main satellite 7 and the movable support wheel 12, the auxiliary satellite 13 - are different.

Геометрические оси O₁-O₁ радиальных осей 6 водила 5 и геометрическая ось O-O передачи пересекаются в центральной точке O¹, совмещенной с этими осями.The geometric axes O ₁ -O _{1 of the} radial axes 6 of carrier 5 and the geometric axis OO of the transmission intersect at a central point O ¹ aligned with these axes.

Передача снабжена механизмом свободного хода 15, ведущий элемент которого жестко соединен при помощи механических удерживающих связей 16 с водилом 5 или его радиальными осями 6, а ведомый элемент закреплен в корпусе 10 передачи с обеспечением возможности вращения водила только в направлении вращения входного вала 1. The transmission is equipped with a freewheel mechanism 15, the driving element of which is rigidly connected by mechanical holding links 16 to the carrier 5 or its radial axes 6, and the driven element is fixed in the transmission housing 10, allowing the carrier to rotate only in the direction of rotation of the input shaft 1.

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. For the initial position it is assumed that the input shaft 1 rotates at a constant frequency and transmits an unchanged torque.

При вращении входного вала 1 и неподвижных выходном вале 2 и ведомом колесе 4 в связи с приложенной к выходному валу нагрузкой или началом вращения из неподвижного положения установленное на входном валу 1 ведущее колесо 3 приводит во вращение с максимальной частотой вокруг радиальных осей 6 водила внутренние основные сателлиты 7 и сблокированные с ними внешние основные сателлиты 8, которые перекатываются по находящемуся с ними в зацеплении неподвижному ведомому колесу 4 и вовлекают водило 5 с его радиальными осями 6 во вращение с максимальной частотой в направлении вращения входного вала 1. При указанном вращении водила 5 дополнительные сателлиты 9 перекатываются по закрепленному в корпусе передачи 10 неподвижному опорному колесу 11 и вращаются при этом на радиальных осях 6 водила 5 с максимальной частотой. When the input shaft 1 and the stationary output shaft 2 and the driven wheel 4 rotate due to the load applied to the output shaft or the start of rotation from a fixed position, the drive wheel 3 mounted on the input shaft 1 drives the internal main satellites to rotate with a maximum frequency around the radial axes 6 7 and the external main satellites 8 interlocked with them, which roll along the stationary driven wheel 4 which is engaged with them and engage the carrier 5 with its radial axles 6 in rotation with a maximum th frequency input shaft in a rotational direction indicated by 1. When the rotation of the carrier 5 additional satellites 9 roll along fixed in the transmission housing 10 stationary support wheel 11 and rotate at the same radial axes 6 on carrier 5 at the maximum frequency.

Закрепленное на входном валу 1 подвижное опорное колесо 12 приводит во вращение на радиальных осях 6 водила 5 находящиеся с указанным колесом в зацеплении вспомогательные сателлиты 13. Это вращение происходит с минимальной частотой, зависящей от различий в передаточных отношениях зацепляющихся разных пар колес - первых пар, состоящих из подвижного опорного колеса 12 и вспомогательных сателлитов 13, и вторых пар, включающих ведущее колесо 3 и внутренние основные сателлиты 7. Минимальная частота вращения вспомогательных сателлитов 13 вокруг радиальных осей 6 водила обусловлена в данном случае тем, что подвижное опорное колесо 12 и водило 5 с радиальными осями 6 вращаются вокруг оси O-O передачи в одном направлении, при этом водило 5 совершает это вращение с максимальной частотой. Fixed on the input shaft 1, the movable support wheel 12 rotates on the radial axes 6 of the carrier 5 auxiliary satellites 13 engaged with the indicated wheel in gearing. This rotation occurs with a minimum frequency depending on the differences in the gear ratios of the engaging different pairs of wheels - the first pairs consisting of from a movable support wheel 12 and auxiliary satellites 13, and second pairs including a drive wheel 3 and internal main satellites 7. The minimum speed of the auxiliary satellites 13 around rad cial axes carrier 6 is caused in this case by the fact that the movable support wheel 12 and the carrier 5 with radial axes 6 rotate around axis O-O of transmission in one direction, while the carrier 5 makes it rotating with the maximum frequency.

При частном случае выполнения передачи, когда сателлиты 7, 8, 9, 13 жестко соосно связаны с дополнительными инерционными грузами в виде маховиков 14, последние совершают вращательные движения вместе с указанными сателлитами. In the particular case of transmission, when the satellites 7, 8, 9, 13 are rigidly coaxially connected with additional inertial loads in the form of flywheels 14, the latter make rotational movements together with the specified satellites.

Одновременное вращение вместе с водилом 5 упомянутых сателлитов 7, 8, 9, 13 вокруг оси O-O передачи и геометрических осей O₁-O₁ радиальных осей 6 водила равнозначно их вращению относительно центральной точки O¹ пересечения указанных осей.Simultaneous rotation together with the carrier 5 of said satellites 7, 8, 9, 13 around the axis OO of the transmission and the geometric axes O ₁ -O _{1 of the} radial axes 6 of the carrier is equivalent to their rotation relative to the central point O ^{1 of the} intersection of these axes.

Известно, что момент количества движения при вращении тела относительно точки является векторной величиной и направление этого вектора совпадает с направлением оси вращения непосредственно тела, в данном случае с направлением радиальных геометрических осей O₁-O₁ водила 5 ("Политехнический словарь" под ред. академика Ишлинского А.Ю., изд. "Советская энциклопедия", М., 1980, с. 310/2). Но поскольку оси O₁-O₁ водила 5 совершают вращение вокруг оси O-O передачи, направление векторов моментов количества движения сателлитов 7, 8, 9, 13 постоянно изменяется.It is known that the angular momentum of rotation of a body relative to a point is a vector quantity and the direction of this vector coincides with the direction of the axis of rotation of the body itself, in this case, the direction of the radial geometric axes O ₁ -O ₁ drove 5 (Polytechnic Dictionary, edited by academician Ishlinsky A.Yu., ed. "Soviet Encyclopedia", M., 1980, p. 310/2). But since the axis O ₁ -O ₁ carrier 5 rotate around the axis OO transmission, the direction of the moment vectors of the momentum of the movement of the satellites 7, 8, 9, 13 is constantly changing.

Известно также, что действия над векторами являются отражением соответствующих действий над векторными величинами, а векторные величины являются равными, если совпадают их числовые значения и направления (см. там же, с. 73/1). It is also 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 (see ibid., P. 73/1).

Момент количества движения тела проявляется с соблюдением всеобщего физического закона сохранения и может быть изменен только под действием внешних сил. Проявление указанного всеобщего закона сохранения у вращающихся относительно центральной точки O¹ сателлитов 7, 8, 9, 13 противодействует вращению радиальных осей 6 водила 5 вокруг оси O-O передачи. В связи с этим упомянутые радиальные оси 6 водила 5 являются опорами для передачи вращающего момента от входного вала 1 и ведущего колеса 3 через основные сателлиты 7, 8 на ведомое колесо 4 и выходной вал 2.The moment of momentum of a body is manifested in compliance with the universal physical law of conservation and can only be changed under the influence of external forces. The manifestation of the indicated universal conservation law for the satellites 7, 8, 9, 13 rotating relative to the central point O ¹ counteracts the rotation of the radial axes 6 of carrier 5 around the transmission axis OO. In this regard, the aforementioned radial axis 6 of the carrier 5 are supports for transmitting torque from the input shaft 1 and the drive wheel 3 through the main satellites 7, 8 to the driven wheel 4 and the output shaft 2.

При неподвижном выходном вале 2 вращающий момент на него передается за счет принудительного изменения моментов количества движения преимущественно основных 7, 8 и дополнительных 9 сателлитов. Это связано с тем, что водило вращается вокруг оси O-O передачи, а все упомянутые сателлиты 7, 8 и 9 совершают вращение вокруг оси O₁-O₁ радиальных осей 6, а следовательно и относительно центральной точки O¹, с максимальной частотой, что определяет максимальное противодействие вращению водила 5 вокруг оси O-O передачи. Это обеспечивает условие для передачи максимального по величине вращающего момента на выходной вал 2, что зависит также от соотношения величин передаточных отношений между парами колес - ведущее колесо 3, внутренний основной сателлит 7 и внешний основной сателлит 8, ведомое колесо 4.When the output shaft 2 is stationary, the torque is transmitted to it due to the forced change of the moments of momentum, mainly of the main 7, 8 and additional 9 satellites. This is due to the fact that the carrier rotates around the axis OO of the transmission, and all the mentioned satellites 7, 8 and 9 rotate around the axis O ₁ -O _{1 of the} radial axes 6, and therefore with respect to the central point O ¹ , with a maximum frequency, which determines maximum resistance to rotation of carrier 5 around the axis of OO transmission. This provides a condition for transmitting the maximum torque to the output shaft 2, which also depends on the ratio of the gear ratios between the pairs of wheels - the drive wheel 3, the inner main satellite 7 and the outer main satellite 8, the driven wheel 4.

В то же время при неподвижных выходном вале 2 и ведомом колесе 4 по указанным выше причинам вспомогательные сателлиты 13 вращаются относительно центральной точки O¹ с минимальной частотой и оказывают минимальное противодействие вращению водила 5.At the same time, when the output shaft 2 and the driven wheel 4 are stationary, for the above reasons, the auxiliary satellites 13 rotate with respect to the central point O ¹ with a minimum frequency and have minimal resistance to the rotation of the carrier 5.

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 водила 5 вокруг оси O-O передачи и одновременно замедляется вращение основных сателлитов 7, 8 и дополнительных сателлитов 9 относительно центральной точки O¹ с соответствующим уменьшением создаваемого ими тормозящего момента силы, приложенного к водилу 5. Одновременно с этим возрастает частота вращения вспомогательных сателлитов 13 относительно центральной точки O¹ с соответствующим увеличением создаваемого ими тормозящего момента силы, приложенного к водилу 5. При этом вращение входного 1 и выходного 2 валов происходит в противоположных направлениях.Based on the above nature of the mechanical interaction of the transmission elements, it follows that with the beginning of the rotation of the output shaft 2 and with an increase in the frequency of its rotation, the rotation of the carrier 5 around the axis OO of the transmission slows down and simultaneously the rotation of the main satellites 7, 8 and additional satellites 9 relative to the central point O ¹ with a corresponding decrease in the braking torque created by them, applied to the carrier 5. At the same time, the speed of the auxiliary satellites 13 increases relative to about the central point O ¹ with a corresponding increase in the braking torque created by them, applied to the carrier 5. In this case, the rotation of the input 1 and output 2 shafts occurs in opposite directions.

При неподвижном водиле 5 с его радиальными осями 6 ведомое колесо 4 и выходной вал 2 будут вращаться с максимальной частотой, зависящей от передаточных отношений зацепляющихся пар колес 3, 7 и 8, 4. В связи с неподвижностью водила 5 и его радиальных осей 6 дополнительные сателлиты 9 не будут перекатываться по неподвижному опорному колесу 11, а следовательно, не будут вращаться относительно центральной точки O¹ и оказывать какое-либо противодействие вращению водила 5. Сблокированные основные сателлиты 7, 8 будут вращаться относительно центральной точки O¹ с минимальной частотой и соответственно оказывать минимальное противодействие вращению водила 5 вокруг оси O-O передачи. Вместе с тем, при неподвижном водиле 5 подвижное опорное колесо 12 будет вращать вспомогательные сателлиты вокруг радиальных осей O₁-O₁ с максимальной частотой. Действие вспомогательных сателлитов 13 в данных предельных по своему характеру условиях (т.е. при неподвижном водиле 5) подобно действию гироскопа, который противодействует повороту оси своего вращения.With a stationary carrier 5 with its radial axles 6, the driven wheel 4 and the output shaft 2 will rotate with a maximum frequency depending on the gear ratios of the engaging pairs of wheels 3, 7 and 8, 4. In connection with the immobility of the carrier 5 and its radial axes 6, additional satellites 9 will not roll along the fixed support wheel 11, and therefore, will not rotate relative to the central point O ¹ and will not provide any resistance to the rotation of the carrier 5. The locked main satellites 7, 8 will rotate relative to the central points O ¹ with a minimum frequency and, accordingly, provide minimal resistance to the rotation of carrier 5 around the axis of OO transmission. However, when the carrier is stationary 5, the movable support wheel 12 will rotate the auxiliary satellites around the radial axes O ₁ -O ₁ with a maximum frequency. The action of the auxiliary satellites 13 in these extreme conditions in nature (i.e., with a stationary carrier 5) is similar to the action of a gyroscope, which counteracts the rotation of its axis of rotation.

Следовательно, предложенная передача будет надежно трансформировать передаваемый вращающий момент с плавным бесступенчатым изменением частоты вращения выходного вала 2 в зависимости от приложенной к нему нагрузки при любой частоте вращения этого вала. Therefore, the proposed transmission will reliably transform the transmitted torque with a smooth stepless change in the speed of the output shaft 2, depending on the load applied to it at any speed of this shaft.

Приведенные выше особенности работы передачи с сателлитами, снабженными массивными ободами или сблокированными с маховиками 14, не имеют отличий, поскольку и те и другие дополнительные массы выполняют одни и те же функции инерционных грузов. The above features of the transmission operation with satellites equipped with massive rims or interlocked with flywheels 14 are not different, since both the additional masses perform the same functions of inertial loads.

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, 13 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, 13 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.

Приведенные в описании и формуле изобретения другие частные случаи выполнения передачи 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 the claims, other special cases of transmission 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 2, происходит замыкание механизма свободного хода 15, который посредством удерживающей связи 16 и при 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 колеса 4, основных сателлитов 8, 7 и ведущего 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 буксировки 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. At the same time, under the influence of the torque transmitted from the output shaft 2, the free-wheeling mechanism 15 closes, which, by means of a holding connection 16 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 flow transmission power with a constant power transmission ratio using the driven wheel 4, the main satellites 8, 7 and the driving wheel 3 to the input shaft 1 and further to the engine, forced rotation of the shaft th leads to inhibition of the working machine. In the same way, the engine is started using towing a working machine.

Claims

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 equipped with radial axes, on which gear conical gears are rotatably mounted on radial axes on different sides of the transmission axis - main and additional, the first of which are engaged with the driving and driven central wheels, and the second with a conical central gear fixed to the transmission housing a supporting support wheel, while the carrier is located between said drive and driven wheels with the possibility of free rotation on the input or output shaft, and the satellites are also configured to function as flywheels, characterized in that a central movable supporting wheel is fixed to the input shaft, which is inserted in gearing with auxiliary satellites placed on radial axes, also made with the possibility of functioning as flywheels.

2. The transmission according to claim 1, characterized in that the transmission satellites are made with massive rims and simultaneously with the transmission of torques and rotational movements also perform the functions of flywheels.

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. 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 relative to the transmission axis, located at different distances from the geometric axis of the transmission and engaged separately with the driving and driven wheels indicated above, while the gear ratios of these engaging pairs of wheels are different.

5. The transmission according to claim 1, characterized in that, as a special case of execution, each of the main satellites is made of one bevel wheel engaged into engagement simultaneously with the aforementioned drive and driven wheels.

6. The transmission according to claim 1, characterized in that, as a special case of execution, it contains two radial axes of the carrier located on the same diametrical line, on each of which, with the possibility of independent rotation from each other, the main, additional and auxiliary satellites are placed.

7. 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, additional and auxiliary satellites are placed separately in any combination.

8. The transmission according to claim 1, characterized in that the geometric axis of the carrier’s radial axes and the geometric axis of the transmission intersect at a central point aligned with these axes.

9. The transmission according to claim 1, characterized in that it is equipped with a freewheeling mechanism, the leading element of which is connected to the carrier, and the driven element is fixed in the transmission housing, allowing the carrier to rotate only in the direction of rotation of the input shaft.