RU2537501C2 - Toroidal-screw converting gear - Google Patents

Toroidal-screw converting gear Download PDF

Info

Publication number
RU2537501C2
RU2537501C2 RU2012139563/11A RU2012139563A RU2537501C2 RU 2537501 C2 RU2537501 C2 RU 2537501C2 RU 2012139563/11 A RU2012139563/11 A RU 2012139563/11A RU 2012139563 A RU2012139563 A RU 2012139563A RU 2537501 C2 RU2537501 C2 RU 2537501C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
screw
converter
thread
toroidal
cylindrical cavity
Prior art date
Application number
RU2012139563/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012139563A (en
Inventor
Сергей Юрьевич Ловцов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-техническая международная компания "РОСИ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Научно-техническая международная компания "РОСИ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-техническая международная компания "РОСИ"
Priority to RU2012139563/11A priority Critical patent/RU2537501C2/en
Priority to PCT/RU2013/000293 priority patent/WO2014042553A1/en
Publication of RU2012139563A publication Critical patent/RU2012139563A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2537501C2 publication Critical patent/RU2537501C2/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/02—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H1/04—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members
    • F16H1/12—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2204—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Friction Gearing (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention refers to machine building, namely to the reducing gears for speedup. The toroidal-screw converting gear contains screw in form of the toroid with continuous thread along full length of the toroid circumference, the converter with contact mean in the internal cylindrical cavity made with the possibility of rotation around its axis by means of the contact mean engagement with thread of the screw located in the inside cylindrical cavity of the converter with possibility of the continuous translation movement of the screw through the internal cylindrical cavity of the converter. The contact mean can be in form of pellets associated with the holes in the converter body, and continuous thread is single-thread or multiple-thread.
EFFECT: speedup is ensured.
4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к редукторам, предназначенным для увеличения числа оборотов.The invention relates to mechanical engineering, namely to gearboxes designed to increase the speed.

В уже существующих редукторах эффект увеличения числа оборотов достигается при использовании взаимодействий различных угловых скоростей на зубчатых шестернях, шкивах и т.д. - за счет «окраинных» взаимодействий (см., например, Планетарный редуктор. Википедия. http://ru.wikipedia.org/).In existing gearboxes, the effect of increasing the speed is achieved by using interactions of various angular speeds on gears, pulleys, etc. - due to "marginal" interactions (see, for example, Planetary gearbox. Wikipedia. http://ru.wikipedia.org/).

Известные редукторы имеют сложную конструкцию.Known gearboxes have a complex structure.

Аналогов заявляемому изобретению не выявлено.Analogues of the claimed invention are not identified.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка простого редуктора, обеспечивающего увеличение числа оборотов.The problem to which the invention is directed is the development of a simple gearbox that provides an increase in the number of revolutions.

Для решения поставленной задачи тороидально-винтовой редуктор-преобразователь, включает винт, выполненный в виде тора с непрерывной резьбой на поверхности по всей длине окружности тора, преобразователь со средством контакта во внутренней цилиндрической полости, выполненный с возможностью осуществления вращательного движения вокруг своей оси посредством зацепления средства контакта с резьбой винта, размещенного во внутренней цилиндрической полости преобразователя с возможностью осуществления непрерывного поступательного движения винта через внутреннюю цилиндрическую полость преобразователя.To solve the problem, a toroidal helical gearbox converter includes a screw made in the form of a torus with continuous thread on the surface along the entire circumference of the torus, a converter with contact means in the inner cylindrical cavity, made with the possibility of rotational movement around its axis by means of gearing contact with the screw thread located in the inner cylindrical cavity of the transducer with the possibility of continuous translational motion I screw through the inner cylindrical cavity of the transducer.

Средство контакта выполнено в виде шариков, сопряженных с отверстиями в теле преобразователя.The contact means is made in the form of balls conjugated with holes in the body of the transducer.

Непрерывная резьба выполнена однозаходной.Continuous thread is made single.

Возможен пример выполнения редуктора, при котором резьба выполнена многозаходной.A possible example of the implementation of the gearbox, in which the thread is made multiple.

Заявляемое изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 изображен редуктора, общий вид. На фиг.2 - то же, разрез А-А на фиг.1.The claimed invention is illustrated by drawings. Figure 1 shows the gearbox, General view. Figure 2 is the same, a section aa in figure 1.

На фиг.3 изображен фрагмент винта для заявляемого редуктора. На фиг.4 - то же, разрез Б-Б на фиг.3.Figure 3 shows a fragment of a screw for the inventive gear. Figure 4 is the same, a section bB in figure 3.

Тороидально-винтовой редуктор-преобразователь включает винт 1, преобразователь 2. Винт 1 выполнен в виде тороида (далее тороидальный винт) правильной геометрической формы с непрерывной резьбой 3 на поверхности по всей длине окружности тора. В примере конкретного выполнения тороидальный винт 1 содержит трехзаходную резьбу. Шаг резьбы, форма и направление (правая, левая) могут быть выполнены различным образом. Тороидальный винт 1 может быть выполнен различного диаметра и сечения. Тороидальный винт 1 выполнен из металла. Также для его изготовления могут быть использованы различные материалы, например: полимеры (фторопласт, капролон, полиуретан и т.д.), комбинированные материалы (металл-полимер, металл-магнитные компоненты) и т.д. Преобразователь 2 выполнен в виде цилиндрического тела с внутренней полостью 4, отверстиями 5, взаимосвязанными с шариками 6. Тороидальный винт 1 размещен во внутренней полости 4 преобразователя 2 посредством зацепления шариков 6 с соответствующими витками резьбы 3 тороидального винта 1. В точке взаимодействия преобразователя 2 и тороидального винта 1 их оси 7 и 8 совпадают. Преобразователь 2 в свою очередь взаимосвязан с планетарной парой отбора мощности, выполненной в виде зубчатых колес 9, 10 . Также редуктор содержит опорно-приводные ролики 11, маховик привода 12.Toroidal helical gearbox-converter includes screw 1, converter 2. Screw 1 is made in the form of a toroid (hereinafter toroidal screw) of regular geometric shape with a continuous thread 3 on the surface along the entire circumference of the torus. In a specific embodiment, the toroidal screw 1 comprises a three-way thread. The thread pitch, shape and direction (right, left) can be performed in various ways. Toroidal screw 1 can be made of various diameters and cross sections. Toroidal screw 1 is made of metal. Also, various materials can be used for its manufacture, for example: polymers (fluoroplast, caprolon, polyurethane, etc.), combined materials (metal-polymer, metal-magnetic components), etc. The transducer 2 is made in the form of a cylindrical body with an internal cavity 4, holes 5 interconnected with the balls 6. A toroidal screw 1 is placed in the inner cavity 4 of the transducer 2 by engaging the balls 6 with the corresponding threads of the toroidal screw 3 screw 1. At the point of interaction of the transducer 2 and the toroidal screws 1 their axes 7 and 8 coincide. Converter 2, in turn, is interconnected with a planetary power take-off pair made in the form of gears 9, 10. The gearbox also contains support-drive rollers 11, the flywheel of the drive 12.

При работе редуктора вращение с маховика привода 12 передается на опорно-приводные ролики 11, приводящие в движение тороидальный винт 1. Вращаясь вокруг оси 13, тороидальный винт 1 совершает поступательное движение через преобразователь 2, шарики 6 которого, двигаясь по резьбе 3 винта 1 как по направляющим, сообщают преобразователю 2, взаимосвязанному с планетарной парой 9,10, вращательное движение.When the gearbox is operating, the rotation from the flywheel of the drive 12 is transmitted to the supporting-drive rollers 11, which drive the toroidal screw 1. Rotating around the axis 13, the toroidal screw 1 translates through the converter 2, the balls 6 of which, moving along the thread 3 of the screw 1 as guides, inform the Converter 2, interconnected with a planetary pair 9,10, rotational motion.

В работе заявляемого устройства используют «централизованный» метод взаимодействия - угловая скорость тороидального винта 1 увеличивает угловую скорость преобразователя 2 за счет прохождения в осевой части 7 преобразователя 2 шаго-витка 14 и достигается эффект передачи вращательно-поступательного движения во вращательное в замкнутом динамическом цикле, за один шаго-виток 14 - один оборот зубчатого колеса 9 любой длины окружности. Чем короче шаго-виток 14, тем длиннее шаговый цикл тороидального винта 1 на расчетной длине окружности. Эффективность закручивания преобразователя 2 достигается за счет многозаходности шаго-витка 14, при этом длина окружности тороидального винта 1 решающим образом не влияет на эффективность работы редуктора, а увеличение числа оборотов зависит от количества шаго-витков14 на одном шаговом цикле (шаговый цикл - количество шаго-витков 14 на длине окружности тороидального винта 1, совершающих один оборот).In the operation of the inventive device, a “centralized” interaction method is used — the angular velocity of the toroidal screw 1 increases the angular velocity of the transducer 2 due to the passage of step-turn 14 in the axial part 7 of the transducer 2 and the effect of transferring rotational-translational motion to rotational in a closed dynamic cycle is achieved, for one step-turn 14 - one revolution of the gear wheel 9 of any circumference. The shorter the step-turn 14, the longer the step-by-step cycle of the toroidal screw 1 at the calculated circumference. The twisting efficiency of the converter 2 is achieved due to the multi-start of the step-turn 14, while the circumference of the toroidal screw 1 does not decisively affect the efficiency of the gearbox, and the increase in the number of revolutions depends on the number of step-turns14 in one step cycle (step cycle - number of steps turns 14 on the circumference of the toroidal screw 1, making one revolution).

Заявителем разработан опытный образец заявляемого изобретения, который имеет следующие параметры:The applicant has developed a prototype of the claimed invention, which has the following parameters:

Тороидальный винт: D=400 ммToroidal screw: D = 400 mm

d в сечении=10ммd section = 10mm

ПD=250 ммPD = 250 mm

ШВ=50ммШВ = 50mm

ШЦ=25 едШЦ = 25 units

Опорно-приводной ролик: D=80mm (100мм)Supporting pulley: D = 80mm (100mm)

ПD=251ммPD = 251mm

1 оборот - 5ШВ1 revolution - 5ShV

Маховик привода: D=240 ммFlywheel drive: D = 240 mm

ПD=753/251=3×5=15ШВPD = 753/251 = 3 × 5 = 15ShV

Общий вес 5 кгTotal weight 5 kg

За один оборот маховика 12 тороидальный винт совершает 15 шаго-витков, что соответствует 15 оборотам в секунду или 900 оборотам в минуту на преобразователе 2.For one revolution of the flywheel 12, the toroidal screw makes 15 step-turns, which corresponds to 15 revolutions per second or 900 revolutions per minute on the converter 2.

Таким образом, заявляемое изобретение позволяет создать простой и эффективный редуктор, решающий задачу повышения числа оборотов.Thus, the claimed invention allows to create a simple and effective gearbox that solves the problem of increasing the speed.

Изобретение может быть использовано в редукторах, обеспечивающих функционирование дополнительных энергоресурсов, например, ветряных генераторов.The invention can be used in gearboxes that provide the operation of additional energy resources, for example, wind generators.

Claims (4)

1. Тороидально-винтовой редуктор-преобразователь включает винт, выполненный в виде тора с непрерывной резьбой на поверхности по всей длине окружности тора, преобразователь со средством контакта во внутренней цилиндрической полости, выполненный с возможностью осуществления вращательного движения вокруг своей оси посредством зацепления средства контакта с резьбой винта, размещенного во внутренней цилиндрической полости преобразователя с возможностью осуществления непрерывного поступательного движения винта через внутреннюю цилиндрическую полость преобразователя.1. Toroidal helical gearbox-converter includes a screw made in the form of a torus with continuous thread on the surface along the entire circumference of the torus, a converter with contact means in the inner cylindrical cavity, configured to rotate around its axis by engaging the means of contact with the thread a screw located in the inner cylindrical cavity of the Converter with the possibility of continuous translational movement of the screw through the inner cylinder ric cavity of the transducer. 2. Тороидально-винтовой редуктор-преобразователь по п.1, отличающийся тем, что средство контакта выполнено в виде шариков, сопряженных с отверстиями в теле преобразователя.2. The toroidal helical gearbox-converter according to claim 1, characterized in that the contact means is made in the form of balls conjugated with holes in the body of the converter. 3. Тороидально-винтовой редуктор-преобразователь по п.1, отличающийся тем, что непрерывная резьба выполнена однозаходной.3. The toroidal helical gearbox-converter according to claim 1, characterized in that the continuous thread is made single-thread. 4. Тороидально-винтовой редуктор-преобразователь по п.1, отличающийся тем, что непрерывная резьба выполнена многозаходной. 4. The toroidal helical gearbox-converter according to claim 1, characterized in that the continuous thread is multi-start.
RU2012139563/11A 2012-09-14 2012-09-14 Toroidal-screw converting gear RU2537501C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012139563/11A RU2537501C2 (en) 2012-09-14 2012-09-14 Toroidal-screw converting gear
PCT/RU2013/000293 WO2014042553A1 (en) 2012-09-14 2013-04-05 Toroidally helical speed changer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012139563/11A RU2537501C2 (en) 2012-09-14 2012-09-14 Toroidal-screw converting gear

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012139563A RU2012139563A (en) 2014-03-20
RU2537501C2 true RU2537501C2 (en) 2015-01-10

Family

ID=50278515

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012139563/11A RU2537501C2 (en) 2012-09-14 2012-09-14 Toroidal-screw converting gear

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2537501C2 (en)
WO (1) WO2014042553A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2615824C2 (en) * 2014-10-16 2017-04-11 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-техническая международная компания "РОСИ" Torque transformation and transmission mechanism and screw toroid for it

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU605926A1 (en) * 1975-01-14 1978-05-05 Ignatishchev Ruslan M Planetary reduction gear for face motors
SU1812745A1 (en) * 1990-11-29 1996-07-20 Авиационный научно-технический комплекс им.А.Н.Туполева Screw reduction gear of drive of flying vehicle wing high-lift devices
WO2010058403A1 (en) * 2008-11-23 2010-05-27 Technospin Inc. Mechanism for transferring rotational movement
CN201858319U (en) * 2010-07-08 2011-06-08 孙杰炬 Rotary and linear motion component

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU605926A1 (en) * 1975-01-14 1978-05-05 Ignatishchev Ruslan M Planetary reduction gear for face motors
SU1812745A1 (en) * 1990-11-29 1996-07-20 Авиационный научно-технический комплекс им.А.Н.Туполева Screw reduction gear of drive of flying vehicle wing high-lift devices
WO2010058403A1 (en) * 2008-11-23 2010-05-27 Technospin Inc. Mechanism for transferring rotational movement
CN201858319U (en) * 2010-07-08 2011-06-08 孙杰炬 Rotary and linear motion component

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014042553A1 (en) 2014-03-20
RU2012139563A (en) 2014-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2119940A4 (en) Speed reducer and tracking-type solar photovoltaic power generation device
JP2003161357A (en) Speed-increasing gear for wind power generator
WO2009017143A1 (en) Gear device and rotation section structure adapted for industrial robot and using the gear device
RU2537501C2 (en) Toroidal-screw converting gear
CN202158149U (en) Harmonic gear device
CN207715681U (en) A kind of harmonic speed reducer
RU124342U1 (en) TOROIDAL SCREW REDUCER-CONVERTER
CN209444758U (en) A kind of direct-drive type harmonic speed reducer transmission device
CN201560903U (en) Oscillating tooth transmission speed increasing box for wind driven generator
CN104534030A (en) Inner meshing worm and worm wheel transmission device with enveloped rollers
CN104061295B (en) Rub planetary reduction gear
KR20120037898A (en) Assembled transmission device with bi-rotating directional input and constant rotating directional output
RU124343U1 (en) TOROIDAL SCREW FOR REDUCER
CN103671844A (en) Compact-structure harmonic reducer
RU2526366C2 (en) Electromechanical mini-drive of translational action
CN203656124U (en) Harmonic reducer compact in structure
WO2014042559A2 (en) Toroidal screw for a reduction gear
CN203130930U (en) Harmonic gear transmission device and pneumatic wave generator thereof
CN203656058U (en) Precise type harmonic reducer
CN105225830B (en) The special wrap-up of heating wire coil winding machine
CN204312627U (en) A kind of harmonic speed reducer
CN201579289U (en) Pressing machine for extruding end of pipe fitting
CN206738502U (en) A kind of transmission mechanism
CN202952552U (en) Tube winding machine of lining helix tube used for high voltage cold contraction electric cable accessory
CN208810330U (en) A kind of rotary spraying device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180915