RU2615824C2 - Torque transformation and transmission mechanism and screw toroid for it - Google Patents

Torque transformation and transmission mechanism and screw toroid for it Download PDF

Info

Publication number
RU2615824C2
RU2615824C2 RU2014141835A RU2014141835A RU2615824C2 RU 2615824 C2 RU2615824 C2 RU 2615824C2 RU 2014141835 A RU2014141835 A RU 2014141835A RU 2014141835 A RU2014141835 A RU 2014141835A RU 2615824 C2 RU2615824 C2 RU 2615824C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
toroid
screw
radial grooves
interconnected
nut
Prior art date
Application number
RU2014141835A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014141835A (en
Inventor
Сергей Юрьевич Ловцов
Святослав Германович Шаламов
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 RU2014141835A priority Critical patent/RU2615824C2/en
Publication of RU2014141835A publication Critical patent/RU2014141835A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2615824C2 publication Critical patent/RU2615824C2/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
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • 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
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • 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
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms

Abstract

FIELD: machine engineering.
SUBSTANCE: torque transformation and transmission mechanism includes a screw toroid, passing through the converter nut and interconnected with the drive rollers. The screw toroid is made of two parts, separated along, each with a convexo-plane contour in the section, facing with flat sides towards each other and interconnected with the possibility of independent axial rotation relatively to each other. The convex surface includes the radial grooves, and the drive roller consists of two parts, independent from each other in the axial rotation. At that the surface of drive roller each part, coupled with the screw toroid, contains the reciprocal radial grooves. The grooves are adapted to cooperate with radial grooves of the screw toroid corresponding part.
EFFECT: efficiency increase.
2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к эксцентрическим винтовым передачам, и может быть использовано, например, в редукторах, предназначенных преимущественно для увеличения числа оборотов.The invention relates to mechanical engineering, namely to eccentric helical gears, and can be used, for example, in gearboxes designed primarily to increase the speed.

Известен механизм передачи крутящего момента, включающий винтовой тороид с резьбовыми канавками по поверхности, проходящий через гайку, выполненную с возможностью вращения (патент №2390674, заявл. 18.02.2009, опубл. 27.05.2010). Гайку используют в качестве приводного элемента.A known mechanism for transmitting torque, including a helical toroid with threaded grooves on the surface, passing through a nut made with rotation (patent No. 2390674, stated. 02/18/2009, published. 05.27.2010). A nut is used as a drive element.

Недостатком является невозможность использования винтового тороида в качестве приводного элемента.The disadvantage is the inability to use a screw toroid as a drive element.

Известен механизм преобразования и передачи крутящего момента, принятый за прототип, включающий винтовой тороид с резьбовыми канавкам на поверхности, проходящий через гайку преобразователя и взаимосвязанный с приводным элементом (патент РФ №124342, заявл. 14.09.2012, опубл. 20.01.2013).A known mechanism for converting and transmitting torque, adopted for the prototype, comprising a helical toroid with threaded grooves on the surface, passing through the nut of the Converter and interconnected with the drive element (RF patent No. 124342, stated. 09/14/2012, publ. 20.01.2013).

Недостатком является низкий КПД известного устройства. В результате однонаправленного движения винтового тороида гайка преобразователя, образующая контакт шариков в линии сечения многозаходной резьбы и винтового тороида, одновременно разгоняется по восходящей резьбовой канавке (движение от меньшего радиуса тора к большему) и тормозит по нисходящей резьбовой канавке (движение от большего радиуса тора к меньшему), препятствуя скорости прохождения винтового тороида.The disadvantage is the low efficiency of the known device. As a result of the unidirectional movement of the screw toroid, the converter nut, which forms the contact of the balls in the cross-sectional line of the multi-thread and the screw toroid, simultaneously accelerates along the ascending threaded groove (movement from the smaller torus radius to the larger one) and brakes along the downward threaded groove (movement from the larger torus radius to the smaller ), obstructing the speed of passage of a helical toroid.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение КПД механизма преобразования и передачи крутящего момента.The task to which the invention is directed is to increase the efficiency of the conversion and transmission of torque.

Для решения поставленной задачи механизм преобразования и передачи крутящего момента включает винтовой тороид, проходящий через гайку преобразователя и взаимосвязанный с приводными роликами, согласно изобретению винтовой тороид выполнен из двух частей, разделенных вдоль, с плоско-выпуклым контуром в сечении каждая, обращенных плоскими сторонами друг к другу и взаимосвязанных между собой с возможностью независимого осевого вращения друг относительно друга, выпуклая поверхность которых содержит радиальные канавки, а приводной ролик состоит из двух частей, независимых друг от друга в осевом вращении, при этом поверхность каждой части приводного ролика, сопряженная с винтовым тороидом, содержит ответные радиальные канавки, выполненные с возможностью взаимодействия с радиальными канавками соответствующей части винтового тороида.To solve the problem, the torque conversion and transmission mechanism includes a helical toroid passing through the converter nut and interconnected with drive rollers. According to the invention, the helical toroid is made of two parts separated along, with a convex plane in cross section each facing the flat sides to each other to each other and interconnected with the possibility of independent axial rotation relative to each other, the convex surface of which contains radial grooves, and a drive roller is edit of two parts independent of each other in axial rotation, the surface of each of the drive roller, coupled with the screw toroid response comprises radial grooves, adapted to cooperate with the radial grooves corresponding to the screw portion of the toroid.

Для решения поставленной задачи винтовой тороид для механизма преобразования и передачи крутящего момента согласно изобретению выполнен из двух частей, разделенных вдоль, с плоско-выпуклым контуром в сечении каждая, обращенных плоскими сторонами друг к другу и взаимосвязанных между собой с возможностью независимого осевого вращения друг относительно друга, выпуклая поверхность которых содержит радиальные канавки.To solve the problem, a screw toroid for the torque conversion and transmission mechanism according to the invention is made of two parts separated along, with a plano-convex contour in cross section each facing the flat sides to each other and interconnected with the possibility of independent axial rotation relative to each other whose convex surface contains radial grooves.

Заявляемое изобретение поясняется чертежами.The claimed invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 изображен механизм преобразования и передачи крутящего момента, общий вид.In FIG. 1 shows a torque conversion and transmission mechanism, general view.

На фиг. 2 то же, вид спереди.In FIG. 2 same front view.

На фиг. 3 то же, вид сбоку.In FIG. 3 same side view.

На фиг. 4 то же, разрез А-А на фиг. 2.In FIG. 4 same, section AA in FIG. 2.

Механизм преобразования и передачи крутящего момента включает винтовой тороид 1, который проходит через гайку преобразователя 2 и взаимосвязан с приводными роликами 3. Винтовой тороид 1 содержит первую часть 4 и вторую часть 5, которые разделены вдоль со смещением плоскостей: по внутреннему радиусу в одну сторону, по внешнему - в другую. Части 4 и 5 имеют плоско-выпуклый контур в сечении каждая. Плоская поверхность частей 4, 5 содержит желоб 6 под шарики качения 7. Части 4, 5 обращены друг к другу плоскими поверхностями и взаимосвязаны между собой с возможностью независимого осевого вращения друг относительно друга. Выпуклая поверхность частей 4, 5 содержит радиальные канавки 8. Каждый приводной ролик 3 содержит первую часть 9 и вторую часть 10, которые взаимосвязаны между собой с возможностью независимого осевого вращения. На рабочей длине окружности каждой части 9, 10 приводного ролика, которая обращена к винтовому тороиду 1, нанесены ответные радиальные канавки 11, которые находятся в зацеплении с радиальными канавками 8 соответствующих частей 4, 5 винтового тороида 1. Гайка преобразователя 2 выполнена в виде цилиндрического тела с внутренней полостью 12, отверстиями 13, взаимосвязанными с шариками 14. Винтовой тороид 1 размещен во внутренней полости 12 гайки преобразователя 2 посредством зацепления шариков 14 с соответствующими радиальными канавками 8. Также заявляемый механизм содержит маховик привода (на чертеже не показан), размещенный на оси 15. Гайка преобразователя 2 взаимосвязана с планетарной парой отбора мощности, выполненной в виде зубчатых колес (на чертеже не показан).The torque conversion and transmission mechanism includes a screw toroid 1, which passes through the nut of the transducer 2 and is interconnected with drive rollers 3. The screw toroid 1 contains the first part 4 and the second part 5, which are separated along with the offset of the planes: along the inner radius in one direction, on the outside - to another. Parts 4 and 5 have a plano-convex contour in cross section each. The flat surface of parts 4, 5 contains a groove 6 for rolling balls 7. Parts 4, 5 face each other with flat surfaces and are interconnected with the possibility of independent axial rotation relative to each other. The convex surface of parts 4, 5 contains radial grooves 8. Each drive roller 3 contains a first part 9 and a second part 10, which are interconnected with the possibility of independent axial rotation. On the working circumference of each part 9, 10 of the drive roller, which faces the helical toroid 1, radial grooves 11 are applied, which are engaged with the radial grooves 8 of the corresponding parts 4, 5 of the helical toroid 1. The nut of the transducer 2 is made in the form of a cylindrical body with an internal cavity 12, holes 13, interconnected with balls 14. A helical toroid 1 is placed in the inner cavity 12 of the nut of the transducer 2 by engaging the balls 14 with the corresponding radial grooves 8. Also stated emy drive mechanism comprises a flywheel (not shown) disposed on the axis 15. The nut drive 2 is interconnected with a pair of planetary PTO formed as a gear (not shown).

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Вращение маховика привода приводит к вращению приводных роликов 3. Маховик взаимосвязан с одной частью каждого приводного ролика 3, которая двигает соответствующую часть винтового тороида 1. В примере конкретного выполнения маховик двигает первую часть 9 каждого приводного ролика 3, которые в свою очередь через зубчатое зацепление ответных радиальных канавок 11 и радиальных канавок 8 двигают первую часть 4 винтового тороида 1, который взаимодействует с гайкой преобразователя 2 посредством зацепления с шариками 14. В примере конкретного выполнения гайка преобразователя 2 содержит три шарика 14. Но количество шариков 14 может быть различным, например 2, 3, 4. Первая часть 4 винтового тороида 1 начинает давить на первый шарик 14, который находится в зацеплении с этой частью 4 и приводит во вращение гайку преобразователя 2. Одновременно второй шарик 14, находящийся в зацеплении со второй частью 5 винтового тороида 1, приводит ее в движение в противопожном направлении, третий шарик 14 находится в состоянии перехода со второй части 5 на первую часть 4. При вращении гайки преобразователя 2 первый шарик 14, перемещаясь по радиальной канавке 8, движет первую часть 4 винтового тороида 1 в одну сторону. При пересечении кромки первой части 4 первый шарик 14 подхватывается противоположно направленной радиальной канавкой 8 второй части 5 винтового тороида 1 и заставляет вторую часть 5 вращаться в другую сторону. Аналогично второй шарик 14 со второй части 5 перемещается на первую часть 4. Второй и третий шарики 14 гайки преобразователя 2 в то же время продолжают вращать первую часть 4 винтового тороида 1 в прежнюю сторону. То есть первая часть 4 винтового тороида 1 получает движение от маховика, вторая часть 5 винтового тороида 1 движется путем передачи движения шариков. Таким образом, разделено и разнонаправлено движение силовых потоков, образующихся в результате восходящих (от внутреннего радиуса к наружному) и нисходящих (от наружного к внутреннему) направлений радиальных канавок винтового тороида 1. При этом часть винтового тороида 1 с восходящим направлением радиальных канавок 8 ускоряет гайку преобразователя 2, которая при вращении позволяет двигаться другой части винтового тороида 1 с нисходящим направлением радиальных канавок 8 в противоположном направлении, ускоряясь за счет гайки преобразователя 2 и сопутствующего вращения шариков 14. С гайки преобразователя 2 через зубчатую передачу происходит отбор мощности. Работа заявляемого механизма преобразования и передачи крутящего момента обеспечивает увеличение оборотов.The rotation of the drive flywheel leads to the rotation of the drive rollers 3. The flywheel is interconnected with one part of each drive roller 3, which moves the corresponding part of the screw toroid 1. In a specific embodiment, the flywheel moves the first part 9 of each drive roller 3, which in turn is through the gearing of the reciprocal the radial grooves 11 and the radial grooves 8 move the first part 4 of the screw toroid 1, which interacts with the nut of the transducer 2 by engagement with the balls 14. In the example of a particular The nut of the converter 2 contains three balls 14. However, the number of balls 14 can be different, for example, 2, 3, 4. The first part 4 of the screw toroid 1 starts to press on the first ball 14, which is engaged with this part 4 and rotates the nut the transducer 2. At the same time, the second ball 14, which is meshed with the second part 5 of the screw toroid 1, moves it in the opposite direction, the third ball 14 is in a state of transition from the second part 5 to the first part 4. When the nut of the converter 2 is rotated, the first Arik 14 moving along the radial groove 8, are driven by a first screw portion 4 of the toroid 1 in one direction. When crossing the edge of the first part 4, the first ball 14 is picked up by the oppositely directed radial groove 8 of the second part 5 of the screw toroid 1 and causes the second part 5 to rotate in the other direction. Similarly, the second ball 14 from the second part 5 is moved to the first part 4. The second and third balls 14 of the nut of the converter 2 at the same time continue to rotate the first part 4 of the screw toroid 1 in the same direction. That is, the first part 4 of the screw toroid 1 receives movement from the flywheel, the second part 5 of the screw toroid 1 moves by transmitting the movement of the balls. Thus, the movement of power flows resulting from the ascending (from the inner radius to the outer) and descending (from the outer to the inner) directions of the radial grooves of the screw toroid 1 is divided and multidirectional. In this case, part of the screw toroid 1 with the upward direction of the radial grooves 8 accelerates the nut transducer 2, which during rotation allows the other part of the screw toroid 1 to move with the downward direction of the radial grooves 8 in the opposite direction, accelerating due to the nut will transform A 2 and concomitant rotation of the balls 14. Since the inverter 2 through the nut gear occurs PTO. The operation of the inventive mechanism for converting and transmitting torque provides an increase in speed.

Таким образом, независимое движение половин винтового тороида в разные стороны исключает торможение, возникающее при прохождении цельного винтового тороида сквозь гайку преобразователя. В результате чего заявляемое изобретение позволяет повысить КПД механизма преобразования и передачи крутящего момента.Thus, the independent movement of the halves of the screw toroid in different directions eliminates the braking that occurs when a solid screw toroid passes through the converter nut. As a result, the claimed invention allows to increase the efficiency of the conversion and transmission of torque.

Claims (2)

1. Механизм преобразования и передачи крутящего момента, включающий винтовой тороид, проходящий через гайку преобразователя и взаимосвязанный с приводными роликами, отличающийся тем, что винтовой тороид выполнен из двух частей, разделенных вдоль, с плоско-выпуклым контуром в сечении каждая, обращенных плоскими поверхностями друг к другу и взаимосвязанных между собой с возможностью независимого осевого вращения друг относительно друга, выпуклая поверхность которых содержит радиальные канавки, а приводной ролик состоит из двух частей, независимых друг от друга в осевом вращении, при этом поверхность каждой части приводного ролика, сопряженная с винтовым тороидом, содержит ответные радиальные канавки, выполненные с возможностью взаимодействия с радиальными канавками соответствующей части винтового тороида.1. The mechanism of conversion and transmission of torque, including a helical toroid passing through the nut of the transducer and interconnected with drive rollers, characterized in that the helical toroid is made of two parts separated along, with a plano-convex contour in cross section each facing each other with flat surfaces to each other and interconnected with the possibility of independent axial rotation relative to each other, the convex surface of which contains radial grooves, and the drive roller consists of two parts, n independent of each other in axial rotation, the surface of each part of the drive roller mating with a helical toroid contains mating radial grooves configured to interact with the radial grooves of the corresponding part of the helical toroid. 2. Винтовой тороид для механизма преобразования и передачи крутящего момента, отличающийся тем, что выполнен из двух частей, разделенных вдоль, с плоско-выпуклым контуром в сечении каждая, обращенных плоскими поверхностями друг к другу и взаимосвязанных между собой с возможностью независимого осевого вращения друг относительно друга, выпуклая поверхность которых содержит радиальные канавки.2. A helical toroid for a torque conversion and transmission mechanism, characterized in that it is made of two parts separated along, with a plano-convex contour in cross-section each, facing flat surfaces to each other and interconnected with the possibility of independent axial rotation relative to each other friend, the convex surface of which contains radial grooves.
RU2014141835A 2014-10-16 2014-10-16 Torque transformation and transmission mechanism and screw toroid for it RU2615824C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014141835A RU2615824C2 (en) 2014-10-16 2014-10-16 Torque transformation and transmission mechanism and screw toroid for it

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014141835A RU2615824C2 (en) 2014-10-16 2014-10-16 Torque transformation and transmission mechanism and screw toroid for it

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014141835A RU2014141835A (en) 2016-05-10
RU2615824C2 true RU2615824C2 (en) 2017-04-11

Family

ID=55959642

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014141835A RU2615824C2 (en) 2014-10-16 2014-10-16 Torque transformation and transmission mechanism and screw toroid for it

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2615824C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU380873A1 (en) * 1971-08-18 1973-05-15 Балхашский ордена Ленина горнометаллургический комбинат имени лети Окт брьской революции DEVICE FOR FIXING THE GOLDEN PLANT REGARDING
SU824086A1 (en) * 1979-07-11 1981-04-23 Предприятие П/Я А-1811 Hall generator
US6131479A (en) * 1995-07-07 2000-10-17 Dewitta Spezialmaschinenfabrik Wittenstein Gmbh & Co. Kg Device for converting rotary motion into axial motion
WO2010058403A1 (en) * 2008-11-23 2010-05-27 Technospin Inc. Mechanism for transferring rotational movement
RU2012139563A (en) * 2012-09-14 2014-03-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-техническая международная компания "РОСИ" TOROIDAL SCREW REDUCER-CONVERTER

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU380873A1 (en) * 1971-08-18 1973-05-15 Балхашский ордена Ленина горнометаллургический комбинат имени лети Окт брьской революции DEVICE FOR FIXING THE GOLDEN PLANT REGARDING
SU824086A1 (en) * 1979-07-11 1981-04-23 Предприятие П/Я А-1811 Hall generator
US6131479A (en) * 1995-07-07 2000-10-17 Dewitta Spezialmaschinenfabrik Wittenstein Gmbh & Co. Kg Device for converting rotary motion into axial motion
WO2010058403A1 (en) * 2008-11-23 2010-05-27 Technospin Inc. Mechanism for transferring rotational movement
RU2012139563A (en) * 2012-09-14 2014-03-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-техническая международная компания "РОСИ" TOROIDAL SCREW REDUCER-CONVERTER

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014141835A (en) 2016-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102007591B1 (en) Transmission component set with output bearing and strain wave gears that can be mounted on it
US9109634B2 (en) Actuator with face dog clutch
WO2008107168A3 (en) Coaxial gear set
US20170059026A1 (en) Harmonic drive apparatus
EP2772657A3 (en) Transmission shift device
US10024404B2 (en) Continuously variable transmission with cone discs
RU2615824C2 (en) Torque transformation and transmission mechanism and screw toroid for it
CN105020344A (en) Precision 2K-V transmission device
CN103925310B (en) Spring pressure friction gear meshing clutch
RU2526366C2 (en) Electromechanical mini-drive of translational action
CN104879459A (en) Identical-turning-direction ball transmission mechanism
CN104776179A (en) Opposite steering ball transmission mechanism
RU2610234C1 (en) Mechanism of translation of motion from rotational one to reciprocal one and back
RU2673411C1 (en) Clutch mechanism
RU2522185C1 (en) Planetary gear
CN202251785U (en) Torque control device
CN203784129U (en) Spring pressure friction gear mesh clutch
CN205991146U (en) The unidirectional Speed-adjustable reducer of eccentric bent plate
CN205026039U (en) Double cone body infinitely variable device
RU2671662C2 (en) Translational electromechanical drive
RU2810829C1 (en) Cone spiral ball gear
RU2554904C2 (en) Driven pulley of v-belt variator
TW201407065A (en) Reducer with a high reducing rate
RU2611064C1 (en) Motion conversion mechanism from rotational to reciprocating and vice versa
RU2611063C1 (en) Motion conversion mechanism from rotational to reciprocating and vice versa