RU2250400C1 - Колебательный механизм нефрикционного вариатора - Google Patents
Колебательный механизм нефрикционного вариатора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2250400C1 RU2250400C1 RU2003129463/11A RU2003129463A RU2250400C1 RU 2250400 C1 RU2250400 C1 RU 2250400C1 RU 2003129463/11 A RU2003129463/11 A RU 2003129463/11A RU 2003129463 A RU2003129463 A RU 2003129463A RU 2250400 C1 RU2250400 C1 RU 2250400C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaft
- rotation
- drive shaft
- amplitude
- driven shaft
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Friction Gearing (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к механизмам для преобразования вращения ведущего вала в колебательное ведомого вала с плавно измененяемой амплитудой и может быть использовано в нефрикционных вариаторах, гидравлических машинах и других устройствах. Механизм содержит рукоятку управления, установленные на подшипниках корпуса ведущий и ведомый валы, а также устройство преобразования однонаправленного вращения ведущего вала в колебательное вращение ведомого вала с возможностью изменения от рукоятки управления амплитуды колебания, включающее в себя смонтированный в корпусе с возможностью поворота от рукоятки управления суппорт, установленный на суппорте и связанный с ведущим валом с возможностью совершать колебание с постоянной амплитудой колебательное звено, например коромысло, установленный в цапфах ведомого вала наклонный кривошип, а также образующую с наклонным кривошипом вращательно-поступательную пару и шарнирно связанную с колебательным звеном кулису. Технический результат заключается в повышении эксплуатационных характеристик, упрощении и удешевлении конструкции. 12 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к машиностроению и предназначено для преобразования вращения ведущего вала в колебательное ведомого вала с плавно измененяемой амплитудой, что может быть использовано в нефрикционных вариаторах, гидравлических машинах и других устройствах.
Известны колебательные механизмы с плавно изменяемой амплитудой ведомого вала, например рычажный механизм [1], который достаточно громоздкий и динамически не уравновешенный. Колебательные механизмы, применяемые в высокомоментных вариаторах, например [3, 4], используют поступательно перемещаемые каретки или кулачки, что усложняет конструкцию.
Примем за прототип наиболее близкий по технической сущности и достигаемому результату колебательный механизм [2], содержащий рукоятку управления, установленные на подшипниках корпуса ведущий и ведомый валы, а также устройство преобразования однонаправленного вращения ведущего вала в колебательное вращение ведомого вала с возможностью изменения от рукоятки управления амплитуды колебания, включающее в себя смонтированную на ведущем валу с возможностью поворота от рукоятки управления косынку, установленный на цапфах ведомого вала наклонный кривошип, образующую с наклонным кривошипом вращательно-поступательную пару и шарнирно связанную с косынкой кулису.
Признаки известного механизма (прототипа), совпадающие с заявляемым изобретением, следующие. Известный механизм содержит рукоятку управления, установленные на подшипниках корпуса ведущий и ведомый валы, а также устройство преобразования однонаправленного вращения ведущего вала в колебательное вращение ведомого вала с возможностью изменения от рукоятки управления амплитуды колебания, включающее в себя установленный на цапфах ведомого вала наклонный кривошип, а также образующую с наклонным кривошипом вращательно-поступательную пару и кинематически связанную с ведущим валом кулису.
Известный механизм имеет сложную и сильно нагруженную кинематическую связь рукоятки управления с косынкой. Необходимое для изменения угла наклона косынки усилие сопоставимо с рабочим моментом на выходном валу.
Цель предлагаемого изобретения - повышение эксплутационных характеристик, упрощение и удешевление конструкции.
Предлагаемый колебательный механизм имеет следующие существенные признаки. Он содержит рукоятку управления, установленные на подшипниках корпуса ведущий и ведомый валы, а также устройство преобразования однонаправленного вращения ведущего вала в колебательное вращение ведомого вала с возможностью изменения от рукоятки управления амплитуды колебания, включающее в себя смонтированный в корпусе с возможностью поворота от рукоятки управления суппорт, установленный на суппорте и связанный с ведущим валом с возможностью совершать колебание с постоянной амплитудой, колебательное звено, например коромысло, установленный в цапфах ведомого вала наклонный кривошип, а также образующую с наклонным кривошипом вращательно-поступательную пару и шарнирно связанную с колебательным звеном кулису.
Отличительными от прототипа признаками изобретения являются следующие. Предлагаемый механизм нефрикционного вариатора снабжен смонтированным в корпусе с возможностью поворота от рукоятки управления суппортом, установленным на суппорте и связанным с ведущим валом с возможностью совершать колебание с постоянной амплитудой колебательным звеном, например коромыслом, при этом колебательное звено шарнирно связанно с кулисой.
На фиг.1-4 и фиг.6-10 даны две конструкции колебательного механизма, на фиг.5 и 11 - их расчетные кинематические схемы, на фиг.12 - пример использования колебательного механизма в конструкции импульсного нефрикционного вариатора.
Предлагаемый механизм (фиг.1-4) содержит корпус 1, установленные на подшипниках корпуса ведущий 2 и ведомый 3 валы, промежуточный колебательный вал 4, на цапфах 5 которого установлена вилка 6, сферическим шарниром 7 соединенная с ведущим валом 2. Промежуточный колебательный вал 4 снабжен коромыслом 8 и установлен на подшипниках в суппорте 9, который смонтирован с возможностью поворота относительно корпуса 1, АО - ось вращения, ψ - угол поворота (фиг.5). На цапфах 11 ведомого вала 3 установлен наклонный кривошип 12 с цилиндрическим пальцем 13, на котором посажена с возможностью вращения и осевого перемещения кулиса 14, шарнирно соединенная с коромыслом 8. На суппорте 9 выполнен зубчатый сектор 15, а на валу 16 рукоятки управления закреплена сцепленная с зубчатым сектором шестерня 17. L=АО - расстояние между промежуточным колебательным и ведомым валами.
Механизм действует следующим образом (фиг.1-5). От вращающегося ведущего вала 2 посредством вилки 6 колебательное вращение совершает промежуточный колебательный вал 4 вместе с коромыслом 8 (колебательное звено), амплитуда колебания - угол β =const, R=АВ - длина плеча коромысла, П8 - плоскость колебания плеча коромысла. От посаженной шарнирно на коромысло кулисы 14 движение передается наклонному кривошипу 12, который через цапфы 11 осуществляет колебательное вращение ведомого вала 3 с амплитудой γ , П11 - плоскость колебания осей цапф, на фиг.1-3 плоскости П8 и П11 совпадают.
r=OB - рабочая длина наклонного кривошипа при максимальном отклонении коромысла от АО равна
r=(L2+R2-LRcosβ ]0,5 .
На фиг.3 показано измененное положение звеньев механизма от положения на фиг.1, 2 при повороте ведущего вала на 90° .
Амплитуду γ можно принудительно изменять изменением угла ψ между осью ведомого вала и плоскостью П8, что осуществляется поворотом суппорта 9 от рукоятки управления 10. Из расчетной кинематической схемы (фиг.5) следует, что амплитуда колебания ведомого вала γ как функция ψ равна γ =arctg{sinψ (R/r)sinβ )/[1-(R/r)2sin2β ]0,5}.
При ψ =90° (фиг.1-3) имеем максимальную амплитуду γ =γ max=θ , где θ =arcsin[(R/r)sinβ ].
При повороте суппорта на 90° (фиг.4) от положения, показанного на фиг.1-3, т.е. при ψ =0° , ведомый вал неподвижен (γ =0).
Кинематическая связь ведущего вала с кулисой может отличаться от показанной на фиг.1-4.
На фиг.6-10 представлен вариант конструкции колебательного механизма, где ведущий вал 2 имеет водило 18, на ось 19 которого посажен сателлит 20, а суппорт 9 снабжен внутренним зубчатым венцом 21, сцепленным с сателлитом 20. Диаметр начальной окружности сателлита равен радиусу начальной окружности внутреннего зубчатого венца. На сателлите закреплено гнездо 22, в котором установлена кулиса 14, образующая с гнездом сферический шарнир, центр гнезда В проектируется на начальную окружность сателлита. Кинематическая связь ведомого вала с кулисой такая же, как в предыдущей конструкции, показанной на фиг.1-4.
Механизм действует следующим образом (фиг.6-10). От вращающегося ведущего вала 2 ось 19, вращаясь по окружности радиуса 0,5R, перемещает сателлит 20, который от неподвижного внутреннего венца 21 получает вращение. При этом центр гнезда В движется по диаметру внутреннего зубчатого венца между мертвыми точками B1 и В2 (см. [5]), т. е. является колебательным звеном, совершающим колебание с амплитудой R совместно с кулисой 14. От кулисы посредством наклонного кривошипа 12 колебательное вращение сообщается ведомому валу 3 с амплитудой γ , зависящей от угла ψ между осью ведомого вала и плоскостью П22, образованной осью суппорта ОА и центром гнезда В (фиг.11):
γ =arctg[(R/L)sinψ ],
где L=ОВ0.
При ψ =90° (фиг.6-8) имеем максимальную амплитуду γ =γ max=θ , где θ =arctg[(R/L).
При повороте суппорта на 90° (фиг.9) от положения, показанного на фиг.6-8, т.е. при ψ =0° , ведомый вал неподвижен (γ =0).
Наибольшая рабочая длина наклонного кривошипа равна
r=OB1=(L2+R2)0,5.
Пример применения изобретения в импульсном нефрикционном вариаторе показан на фиг.12, где вал 2 является входным валом вариатора, а вал 23 - выходным. На выходном валу вариатора закреплена коническая шестерня 24, которая сцеплена с парой зубчатых колес 25, каждая из которых соединена с ведомым валом 3 колебательного механизма обгонной муфтой 26. Ведущие полумуфты обгонных муфт закреплены на валу 3, а ведомые - на зубчатых колесах 25. При вращении вала 2 выходной вал получает однонаправленное вращение. Передаточное отношение вариатора зависит от амплитуды γ и может изменяться на работающем вариаторе рукояткой управления 10.
Источники информации
1. А.А.Благонравов. Механические бесступенчатые передачи нефрикционного типа. М.: Машиностроение, 1977, стр.52, рис.18.
2. Патент РФ № 2207463 С2, F 16 Н 23/04. Механизм с качающейся шайбой. Автор: Пылаев Б.В. Приор. 06.03.2001.
3. Патент РФ № 2212574 С2, F 16 Н 29/08. Высокомоментный вариатор. Автор: Пылаев Б.В. Приор. 19.11.2001.
4. Патент ФРГ № 3309044, F 16 Н 29/08. Stufenlos regelbares, mechanisches Schaltwerksgetribe/ Anmelder: Rindfleisch В.- Anmeldetag: 14.03.1983.
5. C.H.Кожевников, Я.И.Осипенко, Я.М.Раскин. Механизмы. Справочник. 4-е изд. Под ред. C.H.Кожевникова. - М.: Машиностроение. - 1976. стр.151, рис. 3.11 г.
Claims (1)
- Колебательный механизм нефрикционного вариатора, содержащий рукоятку управления, установленные на подшипниках корпуса ведущий и ведомый валы, а также устройство преобразования однонаправленного вращения ведущего вала в колебательное вращение ведомого вала с возможностью изменения от рукоятки управления амплитуды колебания, включающее в себя установленный в цапфах ведомого вала наклонный кривошип, а также образующую с наклонным кривошипом вращательно-поступательную пару и кинематически связанную с ведущим валом кулису, отличающийся тем, что снабжен смонтированным в корпусе с возможностью поворота от рукоятки управления суппортом, установленным на суппорте и связанным с ведущим валом с возможностью совершать колебание с постоянной амплитудой колебательным звеном, например коромыслом, при этом колебательное звено шарнирно связано с кулисой.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003129463/11A RU2250400C1 (ru) | 2003-10-06 | 2003-10-06 | Колебательный механизм нефрикционного вариатора |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003129463/11A RU2250400C1 (ru) | 2003-10-06 | 2003-10-06 | Колебательный механизм нефрикционного вариатора |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2250400C1 true RU2250400C1 (ru) | 2005-04-20 |
Family
ID=35634900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003129463/11A RU2250400C1 (ru) | 2003-10-06 | 2003-10-06 | Колебательный механизм нефрикционного вариатора |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2250400C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011103623A1 (en) * | 2010-02-23 | 2011-09-01 | Exodus R & D Pty Ltd | An arrangement for converting the output of a motor to variable oscillatable drive of a shaft for a pump and/or compressor and/or other devices etc |
| DE102012012880A1 (de) | 2011-09-22 | 2013-03-28 | Boris Vasilyevich Pylayev | Schwingungsmechanismus eines stufenlosen Nicht-Friktions-Getriebes von großem Drehmoment |
-
2003
- 2003-10-06 RU RU2003129463/11A patent/RU2250400C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011103623A1 (en) * | 2010-02-23 | 2011-09-01 | Exodus R & D Pty Ltd | An arrangement for converting the output of a motor to variable oscillatable drive of a shaft for a pump and/or compressor and/or other devices etc |
| DE102012012880A1 (de) | 2011-09-22 | 2013-03-28 | Boris Vasilyevich Pylayev | Schwingungsmechanismus eines stufenlosen Nicht-Friktions-Getriebes von großem Drehmoment |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4524191B2 (ja) | ロータが制御された変速機 | |
| EP1442235B1 (en) | Improvements relating to continuously variable transmissions | |
| RU2250400C1 (ru) | Колебательный механизм нефрикционного вариатора | |
| RU2409779C1 (ru) | Колебательный механизм нефрикционного высокомоментного вариатора | |
| US7344467B2 (en) | Self-regulating continuously variable transmission | |
| GB1597588A (en) | Variable throw crank assemblies and variable speed transmissions incorporating the same | |
| US4823627A (en) | Mechanical transmission | |
| US6016719A (en) | Continuously variable reciprocating transmission device | |
| US5134894A (en) | Inertial masses mediated rotational energy coupler | |
| RU2304734C2 (ru) | Нефрикционный высокомоментный вариатор | |
| US20040003672A1 (en) | Continuously variable transmission | |
| KR100984187B1 (ko) | 무단변속장치 | |
| RU2263240C2 (ru) | Колебательный механизм для высокомоментного вариатора | |
| RU2242654C2 (ru) | Высокомоментный вариатор | |
| US4392395A (en) | Infinitely variable transmission | |
| RU2313019C2 (ru) | Высокомоментный вариатор нефрикционного типа | |
| RU2263840C2 (ru) | Колебательный механизм высокомоментного вариатора | |
| US6425301B1 (en) | Continuously variable transmission | |
| RU2764452C1 (ru) | Устройство для круговой осцилляции рабочего инструмента | |
| RU2204749C1 (ru) | Высокомоментный вариатор | |
| RU2757327C1 (ru) | Коромысло-кулисный колебательный механизм нефрикционного высокомоментного вариатора | |
| RU2011909C1 (ru) | Рычажно-зубчатый механизм для преобразования вращательного движения в сложное | |
| JP2013142428A (ja) | 揺動運動を介在させて変速比を調整した無段変速装置 | |
| RU2169870C2 (ru) | Высокомоментный вариатор | |
| RU2382261C2 (ru) | Передача с роликовым зацеплением в тороидальной дорожке |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20051007 |