RU2243428C2

RU2243428C2 - Unit of ratchet free wheel mechanisms

Info

Publication number: RU2243428C2
Application number: RU2002129537/11A
Authority: RU
Inventors: С.А. Воркуев (RU); С.А. Воркуев; А.А. Заплаткин (RU); А.А. Заплаткин; Р.В. Тесаков (RU); Р.В. Тесаков; В.П. Бондалетов (RU); В.П. Бондалетов; С.В. Крылов (RU); С.В. Крылов; А.В. Любкин (RU); А.В. Любкин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева"
Priority date: 2002-11-04
Filing date: 2002-11-04
Publication date: 2004-12-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: unit has unmovable housing, ratchet wheels, dogs, reactor, and output shaft, which are arranged concentrically and form housing and output free-wheel mechanisms. The dogs are mounted on the inner and outer sides of the reactor. The ratchet wheel of the housing free-wheel mechanism has teeth of outer engagement, is connected with the unmovable housing, and engages the dogs of the inner set of the reactor. The ratchet wheel of the output free-wheel mechanism has teeth for inner engagement, is mounted on the output shaft, and engages the dogs of the outer set of the reactor. The reactor dogs are made for permitting their affecting by the centrifugal and tangential forces which occur when the reactor rotates. These forces press the dogs of the outer set to the teeth of the ratchet wheel of the output mechanism during the direct pulse and press the dogs of the inner set to the teeth of the ratchet wheel of the housing mechanism during the back pulse.

EFFECT: simplified design and enhanced reliability.

2 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может найти применение, в частности, в механизмах свободного хода инерционных трансформаторов.The invention relates to the field of mechanical engineering and can find application, in particular, in freewheeling mechanisms of inertial transformers.

Известны механизмы свободного хода для инерционных трансформаторов (см. Леонов Д.И. Микрохраповые механизмы свободного хода. - М.: Машиностроение, 1982).Known free-wheeling mechanisms for inertial transformers (see Leonov D.I. Micro-ratchet free-wheeling mechanisms. - M.: Mechanical Engineering, 1982).

В инерционном трансформаторе блок храповых механизмов свободного хода служит для преобразования колебательного движения промежуточного вала-реактора во вращательное движение путем передачи прямого импульса на выходной вал от импульсатора и торможения обратного импульса.In an inertial transformer, a block of ratchet freewheeling mechanisms is used to convert the oscillatory motion of the intermediate shaft of the reactor into rotational motion by transmitting a direct pulse to the output shaft from the pulser and braking the reverse pulse.

В известных конструкциях оба механизма свободного хода устанавливаются последовательно на промежуточном валу-реакторе, который совершает колебания в соответствии с частотой прямого и обратного импульсов.In known designs, both freewheeling mechanisms are mounted in series on an intermediate shaft-reactor, which oscillates in accordance with the frequency of the forward and reverse pulses.

Последовательная установка механизмов свободного хода на промежуточном валу-реакторе увеличивает его размеры и, следовательно, момент инерции. Большой момент инерции реактора является причиной значительных инерционных нагрузок в элементах инерционного трансформатора и приводит к ухудшению его работы.The sequential installation of freewheeling mechanisms on the intermediate shaft-reactor increases its size and, consequently, the moment of inertia. A large moment of inertia of the reactor causes significant inertial loads in the elements of the inertial transformer and leads to a deterioration in its operation.

Известны пути решения этой проблемы. Концентричное расположение обоих механизмов свободного хода позволяет значительно сократить длину вала реактора. Известен блок микрохраповых механизмов (см. полезную модель № 12445, F 16 H 27/02, 1999 г.), состоящий из неподвижного корпуса, храповых колес, подпружиненных собачек, реактора и выходного вала, расположенных концентрично и образующих корпусной и выходной механизмы свободного хода, при этом собачки корпусного механизма расположены на наружной поверхности корпуса-реактора выходного механизма, на внутренней поверхности которого выполнены храповые зубья внутреннего зацепления, а собачки выходного механизма свободного хода расположены на выходном валу. Пружины необходимы для постоянного поджатия собачек к храповым зубьям.Known solutions to this problem. The concentric arrangement of both freewheel mechanisms can significantly reduce the length of the reactor shaft. A known block of micro-ratchet mechanisms (see utility model No. 12445, F 16 H 27/02, 1999), consisting of a fixed housing, ratchet wheels, spring-loaded dogs, a reactor and an output shaft located concentrically and forming a case and output freewheel wherein, the dogs of the housing mechanism are located on the outer surface of the reactor vessel of the output mechanism, on the inner surface of which ratchet teeth of the internal gear are made, and the dogs of the output freewheel are located on the output alu. Springs are required to constantly tighten the dogs to the ratchet teeth.

Недостатком устройства является сложность конструкции из-за наличия пружин, поджимающих собачки к зубьям.The disadvantage of this device is the design complexity due to the presence of springs, pressing the dog to the teeth.

Наиболее близким по технической сущности является блок храповых механизмов свободного хода (см. DE 10017744 А1, кл. F 16 D 41/12, опубл. 11.10.2001), состоящий из неподвижного корпуса, храповых колес, собачек, выполненных в виде упругих пластин, реактора и выходного вала, расположенных концентрично и образующих корпусной и выходной механизмы свободного хода, при этом собачки размещены на внутренней и наружной поверхностях реактора, храповое колесо корпусного механизма свободного хода имеет зубья внешнего зацепления, связано с неподвижным корпусом и взаимодействует с собачками внутреннего ряда реактора, а храповое колесо выходного механизма свободного хода имеет зубья внутреннего зацепления, установлено на выходном валу и взаимодействует с собачками наружного ряда реактора.The closest in technical essence is the block of ratchet freewheeling mechanisms (see DE 10017744 A1, class F 16 D 41/12, publ. 11.10.2001), consisting of a fixed housing, ratchet wheels, dogs made in the form of elastic plates, the reactor and the output shaft located concentrically and forming the hull and output freewheel mechanisms, while the dogs are located on the inner and outer surfaces of the reactor, the ratchet wheel of the freewheel housing mechanism has external gear teeth, is connected to the fixed body and odeystvuet pawls with the inner row of the reactor, and the output ratchet freewheel mechanism has teeth internal gear is mounted on the output shaft and cooperates with a number of outer pawls reactor.

Недостатком прототипа является выполнение собачек в виде упругих пластин, которые снижают надежность конструкции вследствие возможной поломки упругих пластин и увеличивают потери на трение собачек о храповые зубья, постоянно происходящее в процессе работы.The disadvantage of the prototype is the implementation of dogs in the form of elastic plates, which reduce the reliability of the structure due to possible breakdown of the elastic plates and increase the friction loss of dogs on ratchet teeth, constantly occurring during operation.

Технический результат, получаемый от использования изобретения, заключается в повышении надежности конструкции.The technical result obtained from the use of the invention is to increase the reliability of the design.

Указанный технический результат достигается тем, что в блоке храповых механизмов свободного хода, состоящий из неподвижного корпуса, храповых колес, собачек, реактора и выходного вала, расположенных концентрично и образующих корпусной и выходной механизмы свободного хода, при этом собачки размещены на внутренней и наружной поверхностях реактора, храповое колесо корпусного механизма свободного хода имеет зубья внешнего зацепления, связано с неподвижным корпусом и взаимодействует с собачками внутреннего ряда реактора, а храповое колесо выходного механизма свободного хода имеет зубья внутреннего зацепления, установлено на выходном валу и взаимодействует с собачками наружного ряда реактора, собачки на реакторе выполнены с возможностью воздействия на них центробежных и тангенциальных сил, возникающих при вращении реактора и обеспечивающих прижатие собачек наружного ряда к зубьям храпового колеса выходного механизма в момент действия прямого импульса и прижатие собачек внутреннего ряда к зубьям храпового колеса корпусного механизма в момент действия обратного импульса.The specified technical result is achieved by the fact that in the block of ratchet freewheeling mechanisms, consisting of a fixed body, ratchet wheels, dogs, reactor and output shaft located concentrically and forming a hull and output freewheel, while the dogs are placed on the inner and outer surfaces of the reactor , the ratchet wheel of the freewheel housing mechanism has external gear teeth, is connected with the stationary body and interacts with the dogs of the inner row of the reactor, and the ratchet wheels o the output freewheel has internal gear teeth, is mounted on the output shaft and interacts with the dogs of the outer row of the reactor, the dogs in the reactor are made with the possibility of acting on them centrifugal and tangential forces arising from the rotation of the reactor and ensuring that the dogs of the outer row are pressed against the teeth of the ratchet wheel the output mechanism at the time of the direct pulse and pressing the dogs of the inner row to the teeth of the ratchet wheel of the housing mechanism at the time of the reverse impu of ice.

Предлагаемая конструкция позволяет использовать силы инерции (тангенциальные и центробежные), возникающие вследствие колебательного движения реактора. Наружный ряд собачек устанавливается так, чтобы при действии прямого импульса собачки прижимались центробежными и тангенциальными силами к зубьям выходного механизма свободного хода, передавая крутящий момент на выходной вал. Собачки внутреннего ряда при прямом импульсе выводятся из зацепления с храповым колесом, совершая свободный ход. При торможении реактора, вследствие обратного импульса, уменьшается величина центробежной силы и тангенциальное усилие направляется в сторону торможения. Это приводит к выходу собачек выходного механизма свободного хода из контакта с храповым колесом и поджатию к храповому колесу собачек корпусного механизма свободного хода. Происходит включение корпусного механизма свободного хода с передачей обратного импульса на корпус трансформатора и свободный ход выходного механизма свободного хода.The proposed design allows the use of inertia forces (tangential and centrifugal) arising from the oscillatory motion of the reactor. The outer row of dogs is set so that under the action of a direct pulse, the dogs are pressed by centrifugal and tangential forces to the teeth of the output freewheel, transmitting torque to the output shaft. Dogs of the inner row with a direct impulse are disengaged from the ratchet wheel, making a free run. When braking the reactor, due to the reverse pulse, the magnitude of the centrifugal force decreases and the tangential force is directed towards braking. This leads to the release of the dogs of the output freewheel mechanism out of contact with the ratchet wheel and the pressing of the dogs of the housing freewheel to the ratchet wheel. The case of the freewheel mechanism is turned on with the transfer of the reverse pulse to the transformer housing and the free-wheeling of the output freewheel.

Технические решения с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, не известны и явным образом из уровня техники не следуют. Это позволяет считать, что заявляемое решение является новым и обладает изобретательским уровнем.Technical solutions with features distinguishing the claimed solution from the prototype are not known and do not follow explicitly from the prior art. This suggests that the claimed solution is new and has an inventive step.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен блок храповых механизмов свободного хода, общий вид, а на фиг.2 - то же, разрез А-А.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a block of ratchet freewheeling mechanisms, a General view, and figure 2 is the same, section aa.

Блок храповых механизмов свободного хода, состоящий из неподвижного корпуса 1, храпового колеса 2 с зубьями наружного зацепления, жестко соединенного с корпусом 1, храпового колеса 3 с зубьями внутреннего зацепления, жестко соединенного с выходным валом 4. Между храповыми колесами 2 и 3 установлен реактор 5, на внутренней и наружной поверхностях которого размещены соответственно собачки 6 и 7, взаимодействующие соответственно с храповыми зубьями колес 2 и 3. Все элементы устройства концентрично расположены относительно друг друга.The unit of ratchet freewheeling mechanisms, consisting of a fixed housing 1, a ratchet wheel 2 with external gear teeth rigidly connected to the housing 1, a ratchet wheel 3 with internal gear teeth rigidly connected to the output shaft 4. A reactor 5 is installed between the ratchet wheels 2 and 3 , on the inner and outer surfaces of which are placed, respectively, dogs 6 and 7, interacting respectively with the ratchet teeth of wheels 2 and 3. All elements of the device are concentrically arranged relative to each other.

Корпус 1, храповое колесо 2, собачки 6 и реактор 5 образуют корпусной механизм свободного хода, а реактор 5, собачки 7, храповое колесо 3 и выходной вал 4 образуют выходной механизм свободного хода.The housing 1, the ratchet wheel 2, the dogs 6 and the reactor 5 form a freewheel mechanism, and the reactor 5, the dogs 7, the ratchet wheel 3 and the output shaft 4 form the free-wheel output mechanism.

Собачки 6 и 7 на реакторе 5 выполнены с возможностью воздействия на них центробежных и тангенциальных сил, возникающих при вращении реактора 5 и обеспечивающих прижатие собачек 7 наружного ряда к зубьям храпового колеса 3 выходного механизма в момент действия прямого импульса и прижатие собачек 6 внутреннего ряда к зубьям храпового колеса 2 корпусного механизма в момент действия обратного импульса.Dogs 6 and 7 on the reactor 5 are made with the possibility of exposure to centrifugal and tangential forces arising from the rotation of the reactor 5 and ensuring that the dogs of the outer row 7 are pressed against the teeth of the ratchet wheel 3 of the output mechanism at the time of the direct pulse and the dogs of the inner row 6 are pressed against the teeth ratchet wheel 2 of the housing mechanism at the time of the reverse pulse.

Блок храповых механизмов работает следующим образом. В момент возникновения прямого импульса реактор 5 вращается с ускорением, например, по часовой стрелке, собачки 7 наружного ряда под действием центробежных и тангенциальных сил прижимаются к зубьям храпового колеса 3, передавая импульс момента на выходной вал 4. Собачки 6 внутреннего ряда под действием центробежных и тангенциальных сил инерции отжимаются от зубьев храпового колеса 2. При возникновении обратного импульса меняется направление тангенциального ускорения, а центробежное ускорение уменьшается и собачки 7 отходят от зубьев храпового колеса 3, снижая трение собачек о поверхность храповых зубьев. Собачки 6 внутреннего ряда под действием центробежных и тангенциальных сил входят в зацепление с зубьями храпового колеса 2 и происходит передача обратного импульса на неподвижный корпус 1 трансформатора, при этом происходит свободный ход выходного механизма.Block ratchet works as follows. At the moment of the occurrence of a direct pulse, the reactor 5 rotates with acceleration, for example, clockwise, the dogs 7 of the outer row under the action of centrifugal and tangential forces are pressed against the teeth of the ratchet wheel 3, transmitting the momentum to the output shaft 4. The dogs 6 of the inner row under the action of centrifugal and the tangential forces of inertia are squeezed from the teeth of the ratchet wheel 2. When a reverse pulse occurs, the direction of tangential acceleration changes, and centrifugal acceleration decreases and the dogs 7 move away from the teeth of the ratchet o 3 wheels, reducing the friction of the dogs on the surface of the ratchet teeth. Dogs 6 of the inner row, under the action of centrifugal and tangential forces, mesh with the teeth of the ratchet wheel 2 and the reverse pulse is transmitted to the stationary housing 1 of the transformer, with free movement of the output mechanism.

Claims

A block of ratchet freewheeling mechanisms, consisting of a fixed housing, ratchet wheels, dogs, a reactor and an output shaft located concentrically and forming a shell and output freewheel, while the dogs are located on the inner and outer surfaces of the reactor, the ratchet wheel of the freewheel housing has the teeth of external gearing are connected with the fixed body and interacts with the dogs of the inner row of the reactor, and the ratchet wheel of the free-wheel output mechanism has teeth gearing, mounted on the output shaft and interacts with the dogs of the outer row of the reactor, characterized in that the dogs in the reactor are made with the possibility of exposure to centrifugal and tangential forces arising from the rotation of the reactor and ensuring that the dogs of the outer row are pressed against the teeth of the ratchet wheel of the output mechanism in the moment of action of the direct pulse and the pressing of the dogs of the inner row to the teeth of the ratchet wheel of the housing mechanism at the time of the action of the reverse pulse.