RU2541560C1 - Method of torsion oscillations creation - Google Patents
Method of torsion oscillations creation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2541560C1 RU2541560C1 RU2013144484/11A RU2013144484A RU2541560C1 RU 2541560 C1 RU2541560 C1 RU 2541560C1 RU 2013144484/11 A RU2013144484/11 A RU 2013144484/11A RU 2013144484 A RU2013144484 A RU 2013144484A RU 2541560 C1 RU2541560 C1 RU 2541560C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- driven
- shaft
- oscillations
- torsional vibrations
- gear
- Prior art date
Links
Landscapes
- Gear Transmission (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к импульсным приводам машин с вращающимся рабочим органом (импульсные вращатели) для разрушения, транспортировки, перемешивания и т.п. обрабатываемых материалов.The invention relates to pulse drives of machines with a rotating working body (pulse rotators) for destruction, transportation, mixing, etc. processed materials.
Существуют динамические и кинематические способы создания крутильных колебаний механическим возбудителем крутильных колебаний.There are dynamic and kinematic methods for creating torsional vibrations by a mechanical exciter of torsional vibrations.
Известен способ создания крутильных колебаний на основе синтеза планетарного механизма и динамического возбудителя крутильных колебаний (а.с. СССР №1810914 A1, опубл. 23.04.93, бюл. №15, кл. H01C 17/24), где возбуждение крутильных колебаний происходит за счет вращения эксцентрично расположенных масс на сателлитах планетарного редуктора; известен кинематический способ создания крутильных колебаний (патент РФ №2018618, опубл. 30.08.94, бюл. №16, кл. E21B 3/02); известен способ создания крутильных колебаний (патент РФ №2335676, опубл. 10.10.2008, бюл. №28, кл. F16H 25/16, E21B 3/02, B06B 1/16).A known method of creating torsional vibrations based on the synthesis of the planetary mechanism and the dynamic causative agent of torsional vibrations (AS USSR No. 1810914 A1, publ. 04/23/93, bull. No. 15, class. H01C 17/24), where the excitation of torsional vibrations occurs for account of rotation of eccentrically located masses on the planetary gear satellites; the kinematic method for creating torsional vibrations is known (RF patent No.86188, publ. 30.08.94, bull. No. 16, class. E21B 3/02); A method of creating torsional vibrations is known (RF patent No. 2335676, publ. 10.10.2008, bull. No. 28, CL F16H 25/16, E21B 3/02, B06B 1/16).
Наиболее близким техническим решением является способ создания крутильных колебаний (патент РФ №2335676, опубликован 10.10.2008. Бюллетень №28, класс F16H 25/16, E21B 3/02, B06B 1/16), где кулачок вращается на ведущем валу и скользит по поверхности корпуса с неподвижными кулачками и по поверхности ведомого вала. Амплитудно-частотная характеристика обусловлена количеством и формой кулачков.The closest technical solution is a method of creating torsional vibrations (RF patent No. 2335676, published 10.10.2008. Bulletin No. 28, class F16H 25/16, E21B 3/02, B06B 1/16), where the cam rotates on the drive shaft and slides along the surface of the housing with fixed cams and on the surface of the driven shaft. The frequency response is determined by the number and shape of the cams.
Недостатком известного способа создания крутильных колебаний являются: ограничения применения соосного расположения валов редуктора; пониженный коэффициент полезного действия; усложнение конструкции необходимостью введения дополнительных кинематических пар; увеличение габаритов привода за счет разделения ведомого вала на две части; повышенный износ в добавочных кинематических парах; возрастание вероятности ударных нагрузок при увеличении амплитуды или частоты колебаний за счет кривизны поверхности кулачка и инерционных свойств привода.The disadvantage of this method of creating torsional vibrations are: restrictions on the use of coaxial arrangement of gearbox shafts; reduced efficiency; the complexity of the design by the need for the introduction of additional kinematic pairs; increase in drive dimensions due to the separation of the driven shaft into two parts; increased wear in additional kinematic pairs; an increase in the probability of shock loads with increasing amplitude or frequency of oscillations due to the curvature of the cam surface and the inertial properties of the drive.
Техническим результатом заявленного способа является: возможность применения в редукторах с параллельными валами; снижение вероятности появления непредусмотренной ударной нагрузки; повышение работоспособности и коэффициента полезного действия за счет исключения дополнительной кинематической цепи и кинематических пар.The technical result of the claimed method is: the possibility of application in gearboxes with parallel shafts; reduction in the likelihood of an unexpected shock load; increased efficiency and efficiency by eliminating the additional kinematic chain and kinematic pairs.
Указанный технический результат достигается исключением дополнительных устройств возбудителя крутильных колебаний, использованием параллельных валов с заменой эвольвентного зацепления зубьев специальным профилем контакта ведущей и ведомой шестерен. Предлагается способ создания крутильных колебаний, при котором ведомый вал суммирует равномерное вращение ведущего вала и колебательные движения возбудителя крутильных колебаний, при этом согласно изобретению ведущий вал расположен параллельно ведомому, который приводится в колебательное движение путем взаимодействия одной кинематической пары, образованной поверхностями зубьев ведомой и ведущей шестерен.The specified technical result is achieved by eliminating additional devices of the causative agent of torsional vibrations, using parallel shafts with the replacement of involute gearing of the teeth with a special contact profile of the driving and driven gears. A method for creating torsional vibrations is proposed, in which the driven shaft summarizes the uniform rotation of the drive shaft and the vibrational movements of the torsional vibration exciter, while according to the invention, the drive shaft is parallel to the driven shaft, which is driven by the interaction of one kinematic pair formed by the tooth surfaces of the driven and drive gears .
Это возможно при условии использования в возбудителе крутильных колебаний одной кинематической пары поверхности контакта зубьев, при этом поверхность зубьев обеспечивает определенную характеристику крутильных колебаний без дополнительных звеньев и кинематических пар.This is possible provided that in the causative agent of torsional vibrations of one kinematic pair of the contact surface of the teeth, while the surface of the teeth provides a certain characteristic of torsional vibrations without additional links and kinematic pairs.
На основании этого можно осуществить заданные амплитудно-частотные параметры крутильных колебаний. Поверхность контакта зуба ведущей шестерни цилиндрической формы, а ведомой - плоская. Место контакта зуба ведущей и ведомой шестерен имеет переменный радиус.Based on this, it is possible to carry out the specified amplitude-frequency parameters of torsional vibrations. The contact surface of the tooth of the driving gear is cylindrical, and the driven one is flat. The contact point of the tooth of the driving and driven gears has a variable radius.
Предлагается способ создания крутильных колебаний, при котором ведомый вал суммирует равномерное вращение ведущего вала и колебательные движения возбудителя крутильных колебаний, при этом согласно изобретению ведущий вал расположен параллельно ведомому, который приводится в колебательное движение путем взаимодействия одной кинематической пары, образованной поверхностями зубьев ведомой и ведущей шестерен.A method for creating torsional vibrations is proposed, in which the driven shaft summarizes the uniform rotation of the drive shaft and the vibrational movements of the torsional vibration exciter, while according to the invention, the drive shaft is parallel to the driven shaft, which is driven by the interaction of one kinematic pair formed by the tooth surfaces of the driven and drive gears .
Крутильные колебания возникают за счет изменения:Torsional vibrations occur due to changes:
1. Радиуса контакта на ведомой и ведущей шестернях;1. The contact radius on the driven and drive gears;
2. Наклона поверхности зуба ведомой шестерни.2. The inclination of the tooth surface of the driven gear.
Количество зубьев определяет частоту колебания, величина наклона поверхности и радиусы колес определяют амплитуду колебаний. Изменение закономерности импульса при плоской поверхности зуба ведомой шестерни зависит от угла между векторами скоростей точек контакта ведомой и ведущей шестерни и величины изменения радиуса точек контакта ΔR=Rmax-Rmin в начале и на минимальном удалении от центра вращения ведомой шестерни.The number of teeth determines the frequency of oscillation, the value of the slope of the surface and the radii of the wheels determine the amplitude of the oscillations. The change in the pattern of the pulse with a flat tooth surface of the driven gear depends on the angle between the velocity vectors of the contact points of the driven and driving gears and the magnitude of the change in the radius of the contact points ΔR = Rmax-Rmin at the beginning and at a minimum distance from the center of rotation of the driven gear.
Предлагаемый способ создания крутильных колебаний позволяет регулировать динамические характеристики рабочего процесса изменением наклона поверхности и высоты зуба.The proposed method of creating torsional vibrations allows you to adjust the dynamic characteristics of the working process by changing the slope of the surface and the height of the tooth.
Заявленное техническое решение отличается от прототипа тем, что совокупность вращательного движения ведомой шестерни и относительного поступательного движения зуба ведущей шестерни по поверхности ведомой за счет одной кинематической пары, при этом вторая обеспечивает кинематическое замыкание кулачка и заданную амплитудно-частотную характеристику крутильных колебаний ведомого вала параллельного ведущему, исключает появление дополнительных потерь в кинематических парах и в приводе, а также ударную нагрузку.The claimed technical solution differs from the prototype in that the combination of the rotational movement of the driven gear and the relative translational motion of the tooth of the pinion gear on the surface of the driven gear due to one kinematic pair, while the second provides a kinematic closure of the cam and a given amplitude-frequency characteristic of the torsional vibrations of the driven shaft parallel to the drive, excludes the appearance of additional losses in the kinematic pairs and in the drive, as well as the shock load.
Признаки, отличающие заявленное решение от прототипа, поясняются с помощью устройства, представленного на чертеже. Устройство содержит ведущий вал 1, шестерню 2, зуб 3 этой шестерни, кинематическую пару 4, шестерню ведомую 5, зуб 6 этой шестерни и вал 7.Signs that distinguish the claimed solution from the prototype are explained using the device shown in the drawing. The device comprises a drive shaft 1, gear 2, tooth 3 of this gear, a kinematic pair 4, driven gear 5, tooth 6 of this gear and shaft 7.
В процессе вращения вала 1 и шестерни 2 ее зуб 3 входит в зацепление и образует кинематическую пару 4 с зубом 6 шестерни 5 и вала 7, сообщает шестерне 5 импульс крутящего момента за счет изменения радиуса вращения и линейной скорости точки кинематической пары высшего класса. На валу 7 шестерни 5 суммируются равномерное вращательное движение шестерни 2 и динамическая составляющая кинематической пары 4. Шестерня 5 и вал 7 вращаются с наложением крутильных колебаний.In the process of rotation of the shaft 1 and gear 2, its tooth 3 engages and forms a kinematic pair 4 with tooth 6 of gear 5 and shaft 7, gives gear 5 a torque impulse due to a change in the radius of rotation and the linear speed of the point of the highest class kinematic pair. On the shaft 7 of the gear 5 summarizes the uniform rotational movement of the gear 2 and the dynamic component of the kinematic pair 4. The gear 5 and the shaft 7 rotate with superposition of torsional vibrations.
Использование заявленного способа создания крутильных колебаний позволяет снизить непредусмотренные динамические и ударные нагрузки в приводе, исключить дополнительные кинематические пары и потери на трение в виброприводе, повысить долговечность работы возбудителя колебаний за счет распределения усилия создания импульса на все последовательно меняющиеся взаимодействия пары зубьев ведомой и ведущей шестерен.Using the claimed method of creating torsional vibrations allows to reduce unforeseen dynamic and shock loads in the drive, to eliminate additional kinematic pairs and friction losses in the vibrodrive, to increase the durability of the exciter due to the distribution of the pulse generation force to all successively changing interactions of the pair of teeth of the driven and drive gears.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013144484/11A RU2541560C1 (en) | 2013-10-03 | 2013-10-03 | Method of torsion oscillations creation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013144484/11A RU2541560C1 (en) | 2013-10-03 | 2013-10-03 | Method of torsion oscillations creation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2541560C1 true RU2541560C1 (en) | 2015-02-20 |
Family
ID=53288689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013144484/11A RU2541560C1 (en) | 2013-10-03 | 2013-10-03 | Method of torsion oscillations creation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2541560C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2686518C1 (en) * | 2018-03-26 | 2019-04-29 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Vibrations generating method |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0254897A1 (en) * | 1986-08-01 | 1988-02-03 | Heidelberger Druckmaschinen Aktiengesellschaft | Transmission for transforming a rotational movement into an oscillating movement |
| US7000492B2 (en) * | 2001-06-20 | 2006-02-21 | Gkn Automotive Gmbh | Axial adjusting device with spring support during the return motion |
| RU2492379C1 (en) * | 2012-04-26 | 2013-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" | Reversible mechanism |
-
2013
- 2013-10-03 RU RU2013144484/11A patent/RU2541560C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0254897A1 (en) * | 1986-08-01 | 1988-02-03 | Heidelberger Druckmaschinen Aktiengesellschaft | Transmission for transforming a rotational movement into an oscillating movement |
| US7000492B2 (en) * | 2001-06-20 | 2006-02-21 | Gkn Automotive Gmbh | Axial adjusting device with spring support during the return motion |
| RU2492379C1 (en) * | 2012-04-26 | 2013-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" | Reversible mechanism |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2686518C1 (en) * | 2018-03-26 | 2019-04-29 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Vibrations generating method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2576650C1 (en) | Damper device of torsion oscillations suppression | |
| RU2570585C1 (en) | Resonatorless vibro-driver with variable moment | |
| JP2013053513A (en) | Vibration exciter and construction machinery including the same | |
| RU2541560C1 (en) | Method of torsion oscillations creation | |
| CN103438206B (en) | The hydraulic control ungraded amplitude device of vibratory roller | |
| CN104107796B (en) | Vibration exciter for a construction machine | |
| RU2335676C1 (en) | Method of producing torsion oscillations | |
| CN102168745A (en) | Transmission speed change device | |
| CN202644355U (en) | Road roller vibrating drum capable of shifting modes of circular vibration, oscillation or compound vibration | |
| CN202705868U (en) | Shock excitation mechanism for oscillatory road roller | |
| RU2007148177A (en) | METHOD FOR PRODUCING DIRECTED MECHANICAL OSCILLATIONS AND A DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
| CN102747668B (en) | A kind of vibration wheel of road roller that can be exchanged into circular vibration or vibration or complex vibration | |
| RU2686518C1 (en) | Vibrations generating method | |
| RU2413829C1 (en) | Pulse rotator of machine work member | |
| RU2413831C1 (en) | Pulse rotator for drilling materials of high strength | |
| RU2341636C1 (en) | Pulsed rotator of machine actuating device | |
| JP3168342U (en) | Power booster | |
| JP4931763B2 (en) | Rotational speed fluctuation generator | |
| RU2806379C1 (en) | Polyharmonic vibration device | |
| KR20110095618A (en) | Hypocycloid type worm geared speed reducer | |
| JP6268143B2 (en) | Power transmission device for vehicle | |
| CN204677684U (en) | A kind of trunnion shaft damper mechanism for electrodeless variable-speed motor | |
| RU2584319C1 (en) | Pulse rotator of drive of machine working member | |
| RU2273529C1 (en) | Method of vibration excitation and device for realization of this method | |
| JP6213840B2 (en) | Power transmission device for vehicle |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181004 |