RU2253061C1

RU2253061C1 - Infinitely variable reduction gear

Info

Publication number: RU2253061C1
Application number: RU2004102345/11A
Authority: RU
Inventors: Е.С. Шаньгин (RU); Е.С. Шаньгин; Р.В. Давлетов (RU); Р.В. Давлетов
Original assignee: Уфимский Государственный институт сервиса (УГИС)
Priority date: 2004-01-27
Filing date: 2004-01-27
Publication date: 2005-05-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: infinitely variable reduction gear comprises input shaft connected with the driving electric motor and output shaft provided with a longitudinal opening connected with the controllable throttle through the coupling. The throttle is connected with the rotatable housing which receives the hydraulic braking device mounted inside the vessel. The hydraulic braking device is made of worm gearing whose worm wheel is connected with the output shaft. The worm wheel is coupled with two worm shafts arranged from both sides of the worm wheel. The axle of each worm shafts is connected with the gearing pump whose intake is connected with the space of the vessel and outlet is connected with the opening in the output shaft.

EFFECT: enhanced reliability and simplified structure.

1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для создания бесступенчатых коробок передач транспортных средств.The invention relates to mechanical engineering and can be used to create continuously variable gearboxes of vehicles.

Известен реверсивный бесступенчатый редуктор, содержащий входной и выходной дифференциалы, соединенные с устройством регулирования передаточного отношения, выполненного в виде двух шестеренчатых гидравлических насосов, выходы которого соединены с регулируемым дросселем (патент РФ № 2188351, Б.И.24, 2002 г.).Known reversible continuously variable gearbox containing input and output differentials connected to a gear ratio control device made in the form of two gear hydraulic pumps, the outputs of which are connected to an adjustable throttle (RF patent No. 2188351, B.I. 24, 2002).

Недостатком известного устройства является его сложность, обусловленная наличием большого количества механизмов и соединений их в единую систему.A disadvantage of the known device is its complexity, due to the presence of a large number of mechanisms and their connections into a single system.

Наиболее близким к заявляемому объекту по конструктивным особенностям и достигаемым результатам является управляемый привод штангового глубинного насоса, содержащий входной вал, соединенный с приводным электродвигателем, выходной вал, соединенный с вращающимся корпусом управляемого привода, помещенным в резервуар, входной вал соединен с кривошипом и через него - с поршнями, цилиндры которых имеют входные и выходные клапаны, причем выходные клапаны соединены с регулируемым дросселем (Свидетельство на полезную модель № 308771, Б.И. № 19, 2003 г.).The closest to the claimed object in terms of design features and the achieved results is a controllable drive of a sucker rod pump containing an input shaft connected to a drive electric motor, an output shaft connected to a rotating housing of a controllable drive placed in the reservoir, the input shaft is connected to the crank and through it with pistons, the cylinders of which have inlet and outlet valves, the outlet valves being connected to an adjustable throttle (Utility Model Certificate No. 308771, B.I. No. 19, 2003 g.).

Недостатком данного устройства, принятого в качестве прототипа, является его сложность, обусловленная наличием большого количества сопряженных между собой частей, что в целом снижает надежность устройства.The disadvantage of this device, adopted as a prototype, is its complexity due to the presence of a large number of paired parts, which generally reduces the reliability of the device.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - упрощение конструкций и повышение надежности.The problem to which the invention is directed is the simplification of structures and increased reliability.

Для решения поставленной задачи в редукторе с бесступенчатым изменением передаточного отношения, содержащем входной вал, соединенный с приводным электродвигателем, выходной вал, соединенный с вращающимся корпусом, помещенным в резервуар, в выходном вале выполнено продольное отверстие, соединенное через муфту с регулируемым дросселем, во вращающемся корпусе размещено гидравлическое тормозное устройство, в отличие от прототипа гидравлическое тормозное устройство выполнено в виде червячной несамотормозящейся передачи, червячное колесо которой соединено с входным валом, с червячным колесом зацеплены два червячных вала, диаметрально удаленных друг от друга, расположенных по обе стороны червячного колеса, ось каждого червячного вала связана с шестеренчатым насосом, входное отверстие которого соединено с полостью резервуара, а выходное - с продольным отверстием в выходном вале.To solve the problem in a gearbox with a continuously variable gear ratio, containing an input shaft connected to a drive motor, an output shaft connected to a rotating housing placed in the tank, a longitudinal hole is made in the output shaft, connected through a coupling with an adjustable throttle, in a rotating housing a hydraulic brake device is placed, in contrast to the prototype, the hydraulic brake device is made in the form of a non-self-locking worm gear, a worm wheel two worm shafts, diametrically spaced from each other, located on both sides of the worm wheel, the axis of each worm shaft connected to the gear pump, the inlet of which is connected to the cavity of the reservoir, and the outlet to the longitudinal hole in the output shaft.

На чертеже показана схема заявляемого устройства.The drawing shows a diagram of the inventive device.

Входной вал 1 соединен с червячным колесом 2. Червячные валы 3, помещенные во вращающемся корпусе 4, находятся в зацеплении с колесом 2. С корпусом 4 соединен выходной вал 5, снабженный продольным отверстием. Оси червячных валов 3 соединены с шестеренчатыми насосами 6. Входные отверстия насосов 6 выходят в полость резервуара 7, заполненного моторным маслом. Выходные отверстия насосов 6 через патрубки 8 соединены с продольным отверстием выходного вала 5, которое через муфту 9 соединяется с регулируемым дросселем 10.The input shaft 1 is connected to the worm wheel 2. The worm shafts 3 located in the rotary housing 4 are engaged with the wheel 2. An output shaft 5 is provided with a housing 4, provided with a longitudinal hole. The axis of the worm shafts 3 is connected to gear pumps 6. The inlet openings of the pumps 6 exit into the cavity of the reservoir 7 filled with engine oil. The outlet openings of the pumps 6 through the nozzles 8 are connected to the longitudinal hole of the output shaft 5, which, through the coupling 9, is connected to an adjustable throttle 10.

Устройство работает следующим образом. В начальный момент времени регулируемый дроссель 10 полностью открыт. Вращение входного вала 1 через червячное колесо 2 передается червячным валом 3 к шестеренчатым насосам 6. Насосы 6 при открытом дросселе 10 перекачивают рабочую жидкость без сопротивления. При закрытом дросселе 10 сопротивление выходу жидкости из насосов 6 возрастает, что приводит к увеличению тормозного момента на червячных валах 3. При этом начинает вращаться корпус 4 и соединенный с ним выходной вал 5. По мере увеличения сопротивления потоку рабочей жидкости из насосов 6 с помощью дросселя 10, увеличивается скорость вращения выходного вала 5. При полном закрытии дросселя 10 сопротивление выходу жидкости из насосов 6 становится максимальным, насосы 6 и червячные валы 3 останавливаются, скорость вращения выходного вала 5 становится равной угловой скорости вращения входного вала 1. Таким образом, с помощью дросселирования рабочей жидкости, выходящей из насосов, можно плавно изменять передаточное отношение редуктора от 0 до 1. Заявляемое устройство может быть выполнено в виде резервуара с масляной ванной, в которую погружены все механизмы, причем масло одновременно используется как для смазки трущихся частей, так и в качестве рабочей жидкости для насосов. Регулируемый дроссель, выполненный в виде трехходового вентиля, может управляться как вручную, так и с помощью сервомеханизма, дистанционно. Возможно программное управление.The device operates as follows. At the initial time, the adjustable throttle 10 is fully open. The rotation of the input shaft 1 through the worm wheel 2 is transmitted by the worm shaft 3 to the gear pumps 6. The pumps 6 with the open throttle 10 pump the working fluid without resistance. When the throttle 10 is closed, the resistance to the liquid outlet from the pumps 6 increases, which leads to an increase in the braking torque on the worm shafts 3. In this case, the housing 4 and the output shaft 5 connected to it begin to rotate. As the resistance to the flow of the working fluid from the pumps 6 with the throttle increases 10, the speed of rotation of the output shaft 5 increases. When the throttle 10 is completely closed, the resistance to liquid exit from the pumps 6 becomes maximum, the pumps 6 and the worm shafts 3 stop, the rotation speed of the output shaft 5 becomes equal to the angular velocity of rotation of the input shaft 1. Thus, by throttling the working fluid leaving the pumps, you can smoothly change the gear ratio of the gearbox from 0 to 1. The inventive device can be made in the form of a tank with an oil bath, in which all mechanisms are immersed moreover, the oil is simultaneously used both for lubrication of rubbing parts, and as a working fluid for pumps. An adjustable throttle, made in the form of a three-way valve, can be controlled either manually or using a servo mechanism, remotely. Perhaps software control.

По сравнению с известными конструкциями редукторов заявляемое техническое решение обладает следующими преимуществами:Compared with the known designs of the gearboxes, the claimed technical solution has the following advantages:

- простотой конструкции, обусловленной наличием небольшого количества деталей;- simplicity of design, due to the presence of a small number of parts;

- повышенной надежностью, связанной с простотой кинематической цепи;- increased reliability associated with the simplicity of the kinematic chain;

- использование гидравлических насосов в качестве тормозных устройств позволяет повысить ресурс редуктора и уменьшить износ, что повышает эксплуатационные качества редуктора.- the use of hydraulic pumps as braking devices allows to increase the life of the gearbox and reduce wear, which increases the performance of the gearbox.

Достигнутый в заявляемом конструктивном решении эффект не вытекает с очевидностью из уровня техники, поскольку, как правило, упрощение конструкции неизбежно вело к некоторому снижению функциональных возможностей устройства. В данном случае упрощение конструкции привело к улучшению ресурсных показателей при сохранении функциональных возможностей.The effect achieved in the claimed design solution does not follow with obviousness from the prior art, since, as a rule, the simplification of the design inevitably led to a certain decrease in the functionality of the device. In this case, the simplification of the design led to an improvement in resource indicators while maintaining functionality.

Claims

A gearbox with a continuously variable gear ratio, comprising an input shaft connected to a drive motor, an output shaft in which a longitudinal hole is made, connected through a coupling with an adjustable throttle connected to a rotating housing, in which a hydraulic brake device is placed in a reservoir, characterized in that the hydraulic brake device is made in the form of a non-self-locking worm gear, the worm wheel of which is connected to the input shaft, with the worm wheel m are functionally connected two worm shafts, diametrically separated from each other, located on both sides of the worm wheel, the axis of each worm shaft is connected to a gear pump, the inlet of which is connected to the cavity of the tank, and the outlet is connected to a longitudinal hole in the output shaft.