RU2373441C2 - Mechanism of free running - Google Patents
Mechanism of free running Download PDFInfo
- Publication number
- RU2373441C2 RU2373441C2 RU2007116634/11A RU2007116634A RU2373441C2 RU 2373441 C2 RU2373441 C2 RU 2373441C2 RU 2007116634/11 A RU2007116634/11 A RU 2007116634/11A RU 2007116634 A RU2007116634 A RU 2007116634A RU 2373441 C2 RU2373441 C2 RU 2373441C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sprocket
- hand
- clutches
- shaft
- coupling halves
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Gears, Cams (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в бесступенчатых передачах, трансмиссиях самоходных машин, в металлорежущих станках и других устройствах.The invention relates to mechanical engineering and can be used in continuously variable transmissions, transmissions of self-propelled machines, in metal-cutting machines and other devices.
Известен клиновой механизм свободного хода (Авторское свидетельство СССР №1303764, кл. F16D 41/00, 1987 г.), содержащий обойму, звездочку с клиновидными зубьями, выполненными на ее торцевых поверхностях, и промежуточные элементы заклинивания, выполненные в виде полумуфт с торцевыми клиновидными зубьями и дисков трения, соединенных с обоймой.Known wedge freewheel mechanism (USSR Author's Certificate No. 1303764, class F16D 41/00, 1987), containing a clip, an asterisk with wedge-shaped teeth made on its end surfaces, and intermediate wedging elements made in the form of half-couplings with end wedge-shaped teeth and friction disks connected to the cage.
Недостатком данного механизма является повышенная угловая податливость при заклинивании, обусловленная податливостью упорного подшипника, увеличивающая потери мощности в цикле заклинивание-расклинивание, и высокие контактные напряжения при взаимодействии скосов кулачков, что приводит к значительным деформациям и быстрому выходу механизма из строя.The disadvantage of this mechanism is the increased angular compliance during jamming, due to the flexibility of the thrust bearing, increasing power losses in the jamming-wedging cycle, and high contact stresses during the interaction of the cam bevels, which leads to significant deformations and a quick failure of the mechanism.
Известен клиновой механизм свободного хода (Патент РФ №2070998, МПК F16D 41/00, 1996 г., Бюл. №36), содержащий звездочку с клиновидными зубьями на обоих торцах. По обе стороны от звездочки на валу свободно установлены полумуфты с аналогичными клиновидными зубьями, а также пакеты фрикционных дисков, поочередно связанных с обоймой и со ступицами полумуфт. Зубья выполнены по винтовым поверхностям противоположного направления на каждом торце звездочки и торцах полумуфт.Known wedge freewheel mechanism (RF Patent No. 2070998, IPC F16D 41/00, 1996, Bull. No. 36), containing an asterisk with wedge-shaped teeth on both ends. On both sides of the sprocket, half-couplings with similar wedge-shaped teeth are freely mounted on the shaft, as well as packages of friction discs, alternately connected with the ferrule and with the hubs of the half couplings. The teeth are made on helical surfaces of the opposite direction at each end of the sprocket and the ends of the coupling halves.
Недостатком данного механизма является малая площадь контакта рабочих поверхностей клиновидных зубьев, технологическая сложность изготовления винтовых поверхностей на торцевых клиновидных зубьях звездочки и полумуфт, а также невозможность обеспечения геометрического подобия зубьев при пооперационной обработке каждого зуба в отдельности (перебазирование, замена инструмента, позиционирование и др.) и, как следствие, неравномерность распределения нагрузок по рабочим поверхностям зубьев, высокие контактные напряжения и, соответственно, интенсивный износ и малый технический ресурс механизма.The disadvantage of this mechanism is the small contact area of the working surfaces of the wedge-shaped teeth, the technological complexity of manufacturing helical surfaces on the end wedge-shaped teeth of the sprockets and half couplings, as well as the inability to ensure geometric similarity of the teeth during the operation of each tooth individually (relocation, tool replacement, positioning, etc.) and, as a result, the uneven distribution of loads on the working surfaces of the teeth, high contact stresses and, accordingly but, intense wear and a small technical resource of the mechanism.
Целью изобретения является увеличение технического ресурса механизма свободного хода путем замены торцевых зубьев на винтовые рабочие поверхности полумуфт и звездочки, позволяющей простым технологическим способом обеспечить равномерность распределения нагрузки по виткам резьбы звездочки и полумуфт, а также увеличить площадь контакта рабочих поверхностей за счет развитой резьбовой части.The aim of the invention is to increase the technical resource of the freewheel mechanism by replacing the end teeth with helical working surfaces of the coupling halves and sprockets, which allows a simple technological method to ensure uniform load distribution over the threads of the sprocket and coupling halves, as well as increase the contact area of the working surfaces due to the developed threaded part.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в клиновом механизме свободного хода, содержащем обойму, вал, звездочку, закрепленную на валу, упорные крышки, промежуточные элементы заклинивания, установленные в обойме симметрично с обеих сторон звездочки и выполненные в виде полумуфт и дисков трения, соединенных с полумуфтой и размещенных между дисками трения, соединенными с обоймой, полумуфты имеют цилиндрические отверстия с внутренней резьбой, соответственно, одна полумуфта с правой, а другая с левой, а звездочка имеет цилиндрическую поверхность с соответствующими наружными резьбами, с одного конца правого, а с другого конца - левого направления, образуя совместно с полумуфтами винтовые пары с противоположным осевым перемещением последних относительно звездочки при их относительном вращении.The solution to this problem is achieved by the fact that in a wedge free-wheel mechanism containing a cage, a shaft, an asterisk mounted on the shaft, thrust covers, intermediate wedging elements installed symmetrically on both sides of the sprocket and made in the form of half-couplings and friction disks connected to the coupling and placed between the friction discs connected to the cage, the coupling halves have cylindrical holes with an internal thread, respectively, one coupling half on the right and the other on the left, and the sprocket has a cylindrical th surface with corresponding external threads, from one end of the right and from the other end of the left direction, forming together with half couplings screw pairs with opposite axial movement of the latter relative to the sprocket during their relative rotation.
Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На ведущем валу 1 (фиг.1, фиг.2) закреплена звездочка 2 (сдвоенная по технологическим соображениям), на наружной цилиндрической поверхности которой с обеих сторон имеются симметрично расположенные участки, соответственно, с левой и правой наружными резьбами (упорный или прямоугольный крупный профиль, многозаходная резьба). На резьбовые участки звездочки 2 с обеих сторон наворачиваются полумуфты 3 и 4, имеющие внутренние цилиндрические отверстия, соответственно, с левой и правой внутренними резьбами, вплоть до касания своими торцевыми поверхностями торцов звездочки 2. На ступицах полумуфт 3 и 4 установлены диски трения 5, соединенные внутренними зубьями с пазами ступиц. Они размещены между дисками трения 6, соединенными наружными зубьями с пазами обоймы 7. На торцах обоймы 7 закреплена резьбовая упорная гайка 8 и крышка с наружными зубьями 9. Крышки имеют центральные расточки под вал 1. Крышка 9 соединена также с ведомым валом 10.An
Механизм работает следующим образом. При повороте ведущего вала 1 и, соответственно, звездочки 2 в направлении навинчивания промежуточных элементов заклинивания, установленных в обойме 7 симметрично с обеих сторон звездочки и выполненных в виде полумуфт 3, 4 и дисков трения 5, соединенных с полумуфтами и размещенных между дисками трения 6, соединенных с обоймой, полумуфты, благодаря упиранию своих внутренних торцевых поверхностей в торцы звездочки 2, вращаются вместе с ней. При этом осевые силы не создаются. Диски трения 5, установленные на полумуфтах, вращаются относительно дисков 6, установленных в обойме 7, преодолевая минимальное трение, обеспеченное при сборке. При этом обойма 7 и ведомый вал 10 могут оставаться неподвижными. Осуществляется режим свободного хода.The mechanism works as follows. When the
При повороте ведущего вала 1 и, соответственно, звездочки 2 в направлении отвинчивания промежуточных элементов заклинивания полумуфты 3 и 4 под действием минимального трения в дисках 5 и 6, обеспеченного при сборке и за счет инерционных сил, стремятся отстать от звездочки 2, что, благодаря взаимодействию винтовых поверхностей полумуфт и звездочки, создает осевые силы, увеличивающие силы трения в дисках, которые, в свою очередь, увеличивают осевые силы и т.д. Происходит лавинообразный, почти мгновенный, процесс заклинивания. Ведущий 1 и ведомый 10 валы вращаются совместно. Осуществляется режим рабочего хода.When the
При использовании в механизме свободного хода в качестве ведущей - обоймы 7 (фиг.3, фиг.4) во внутреннем цилиндрическом отверстии звездочки 2, закрепленной в обойме 7, с обеих сторон нарезаются симметрично участки, соответственно, с левой и правой внутренними резьбами. В резьбовые участки звездочки 2 с обеих сторон вворачиваются полумуфты 3 и 4, имеющие наружные цилиндрические поверхности, соответственно, с левой и правой наружными резьбами, вплоть до касания своими торцевыми поверхностями торцов звездочки 2. На ступицах полумуфт 3 и 4 устанавливаются диски трения 5, соединенные наружными зубьями с пазами ступиц. Они размещаются между дисками трения 6, соединенными внутренними зубьями (шлицами) с валом 1. На торцах вала 1 закрепляются резьбовые упорные гайки 8. Вал 1 также соединен с ведомым валом 10.When used in the free-wheeling mechanism as the lead, the cage 7 (Fig. 3, Fig. 4) in the inner cylindrical hole of the
Механизм работает следующим образом. При повороте ведущей обоймы 7 и, соответственно, звездочки 2 относительно полумуфт 3 и 4 в направлении ввинчивания последних полумуфты, благодаря упиранию своих наружных торцевых поверхностей в торцы звездочки, вращаются вместе со звездочкой. При этом осевые силы не создаются. Диски трения 5, установленные на полумуфтах, вращаются относительно дисков 6, установленных на валу 1, преодолевая минимальное трение, обеспеченное при сборке. При этом валы 1 и 10 могут оставаться неподвижными. Осуществляется режим свободного хода.The mechanism works as follows. When the drive cage 7 and, accordingly, the
При повороте ведущей обоймы 7 и, соответственно, звездочки 2 относительно полумуфт 3 и 4 в направлении отвинчивания последних полумуфты под действием минимального трения в дисках, обеспеченного при сборке и за счет инерционных сил, стремятся отстать от звездочки, что, благодаря взаимодействию винтовых поверхностей полумуфт и звездочки, создает осевые силы, увеличивающие силы трения в дисках, которые, в свою очередь, увеличивают осевые силы и т.д. Происходит лавинообразный, почти мгновенный, процесс заклинивания. Ведущая обойма 7, вал 1 и ведомый вал 10 вращаются совместно. Осуществляется режим рабочего хода.When the drive cage 7 and, accordingly, the
Для механизма, изображенного на фиг.1…фиг.4, условие заклинивания выражаетсяFor the mechanism depicted in figure 1 ... figure 4, the condition of jamming is expressed
tgα≤n·f,tgα≤n · f,
где α - угол подъема винтовой линии;where α is the angle of elevation of the helix;
n - число пар трения на дисках одной полумуфты (n=6…8);n is the number of friction pairs on the disks of one half-coupling (n = 6 ... 8);
f - минимальное реализуемое на дисках трения значение коэффициента трения при скорости скольжения, близкой к нулю.f is the minimum value of the coefficient of friction realized on friction disks at a sliding speed close to zero.
Расклинивание механизма происходит по винтовым поверхностям звездочки. Условием свободного расклинивания является неравенство:The wedging mechanism occurs on the helical surfaces of the sprocket. The condition for free wedging is the inequality:
tgα>f0, tgα> f 0,
где f0 - значение коэффициента трения покоя.where f 0 is the value of the coefficient of friction of rest.
Так, при f>0,05, а f0<0,2, выбрав угол подъема винтовой линии α=15° (tgα=0,267), можно с запасом обеспечить выполнение условия надежного заклинивания и условия свободного расклинивания.So, for f> 0.05, and f 0 <0.2, by choosing the helix angle of elevation α = 15 ° (tgα = 0.267), it is possible to ensure that the conditions of reliable jamming and the condition of free wedging are met.
Положительный эффект заключается в том, что при заклинивании и нагружении механизма внутренние силы, действующие в осевом направлении, распределяются равномерно по непрерывным винтовым поверхностям полумуфт и звездочки при их относительном повороте. Это исключает появление на сопрягаемых рабочих поверхностях локальных пятен контакта с высокими напряжениями, уменьшает осевую и угловую податливости, снижает работу сил трения в цикле заклинивание-расклинивание, уменьшает износ и увеличивает технический ресурс механизма. При этом обеспечивается технологичность изготовления резьбовых поверхностей полумуфт и звездочки.The positive effect is that when the mechanism is jammed and loaded, the internal forces acting in the axial direction are distributed evenly over the continuous helical surfaces of the coupling halves and sprockets during their relative rotation. This eliminates the appearance of local contact spots with high stresses on the mating working surfaces, reduces axial and angular compliance, reduces the work of friction forces in the wedging-wedging cycle, reduces wear and increases the technical resource of the mechanism. This ensures the manufacturability of the manufacture of threaded surfaces of the coupling halves and sprockets.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007116634/11A RU2373441C2 (en) | 2007-05-02 | 2007-05-02 | Mechanism of free running |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007116634/11A RU2373441C2 (en) | 2007-05-02 | 2007-05-02 | Mechanism of free running |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007116634A RU2007116634A (en) | 2008-11-10 |
RU2373441C2 true RU2373441C2 (en) | 2009-11-20 |
Family
ID=41478064
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007116634/11A RU2373441C2 (en) | 2007-05-02 | 2007-05-02 | Mechanism of free running |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2373441C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2468266C1 (en) * | 2011-05-25 | 2012-11-27 | Виктор Борисович Лебедев | Free-travel coupling |
CN105422683A (en) * | 2015-12-05 | 2016-03-23 | 重庆华洋单向器制造有限公司 | Spirally-meshed one-way clutch |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105134824B (en) * | 2015-08-04 | 2017-10-10 | 武城县绿舟新能源电动车研发有限公司 | Save bidirectional clutch |
-
2007
- 2007-05-02 RU RU2007116634/11A patent/RU2373441C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2468266C1 (en) * | 2011-05-25 | 2012-11-27 | Виктор Борисович Лебедев | Free-travel coupling |
CN105422683A (en) * | 2015-12-05 | 2016-03-23 | 重庆华洋单向器制造有限公司 | Spirally-meshed one-way clutch |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007116634A (en) | 2008-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2373441C2 (en) | Mechanism of free running | |
KR20060122808A (en) | Actuator and brake assembly | |
KR101165113B1 (en) | Extruder | |
EP0016095A1 (en) | Mounting device | |
US9714675B2 (en) | Locknut assembly | |
CN104358788A (en) | Device for locking high-speed bearing | |
CN103291870A (en) | Planetary roller screw pair actuating cylinder capable of self locking | |
CN104132081A (en) | Centrifugal clutch | |
CA3044864C (en) | Improved engine braking system for continuously variable transmission | |
EP1916455A2 (en) | Nonrotational torque sensing belt drive | |
CN101813146B (en) | Coupling braking load limiter | |
US2835363A (en) | Overrunning clutch | |
US2938607A (en) | Mechanical actuator means for disc brakes | |
US4120388A (en) | Dry fluid drive and rotor therefor | |
JP2007524039A (en) | Automatic clutch | |
RU196020U1 (en) | WEDDING VARIATOR | |
WO2016073286A1 (en) | Low clearance high capacity roller bearing | |
US20200217374A1 (en) | Displacement-actuated positive-drive clutch | |
DE2614151B2 (en) | Friction clutch | |
RU177902U1 (en) | Shaft to hub connection | |
KR20130142901A (en) | Device for forming a workpiece | |
US9518640B2 (en) | Dry variable speed drive mechanism | |
RU183767U1 (en) | Shaft hub connection | |
RU2070998C1 (en) | Wedge-type free-wheeling mechanism | |
RU2610747C1 (en) | Rotary-to-linear motion converter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100503 |