RU2629765C2 - Impulsed changed rotation transmission - Google Patents
Impulsed changed rotation transmission Download PDFInfo
- Publication number
- RU2629765C2 RU2629765C2 RU2016127646A RU2016127646A RU2629765C2 RU 2629765 C2 RU2629765 C2 RU 2629765C2 RU 2016127646 A RU2016127646 A RU 2016127646A RU 2016127646 A RU2016127646 A RU 2016127646A RU 2629765 C2 RU2629765 C2 RU 2629765C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ministry
- agriculture
- main movement
- transmission
- kinematic
- Prior art date
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
- F16H29/00—Gearings for conveying rotary motion with intermittently-driving members, e.g. with freewheel action
- F16H29/02—Gearings for conveying rotary motion with intermittently-driving members, e.g. with freewheel action between one of the shafts and an oscillating or reciprocating intermediate member, not rotating with either of the shafts
- F16H29/04—Gearings for conveying rotary motion with intermittently-driving members, e.g. with freewheel action between one of the shafts and an oscillating or reciprocating intermediate member, not rotating with either of the shafts in which the transmission ratio is changed by adjustment of a crank, an eccentric, a wobble-plate, or a cam, on one of the shafts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Description
Импульсная изменяемая передача вращения (далее ИИПВ). Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах машин и механизмов, в том числе, для бесступенчатой (вариаторной) или многоступенчатой регулируемой передачи основной мощности в транспортных средствах, в частности в автомобилестроении, включая производство грузовиков, в мотоциклостроении, при производстве сельскохозяйственной и строительной техники, при производстве приводов основной мощности судов, велосипедов. Движения элементов ИИПВ, непосредственно связанные с передачей основной мощности от входного звена на выходное, будут называться главными движениями, в отличие, например, от движений, связанных с регулировкой передаточного отношения. Кинематическая цепь главного движения ИИПВ обычно включает в себя один или несколько механизмов свободного хода (МСХ), преобразующих колебательные движения во вращательное движение или наоборот. В описании будут использоваться понятия: качательный элемент – означающее, что элемент установлен с возможностью совершения возвратно-качательного движения, как подвида колебательного движения; вращательный элемент – означающее, что элемент установлен с возможностью совершения вращательного движения. Включенное в кинематическую цепь главного движения средство передачи вращения с циклически изменяемым передаточным отношением, но постоянным средним передаточным отношением в описании будет назваться пульсатором. В графиках скоростей поворота/вращения, скорость будет откладываться по оси ординат в условных единицах, причем все такие графики будут подразумевать работу ИИПВ при фиксированной амплитуде качаний качательных элементов.Pulse variable gear rotation (hereinafter IIPV). The invention relates to mechanical engineering and can be used in drives of machines and mechanisms, including for continuously variable (variator) or multi-stage controlled transmission of the main power in vehicles, in particular in the automotive industry, including the production of trucks, in motorcycle manufacturing, in the production of agricultural and construction technology in the manufacture of drives for the main power of ships, bicycles. The movements of the IIPV elements directly related to the transfer of the main power from the input link to the output will be called the main movements, in contrast, for example, from the movements associated with adjusting the gear ratio. The kinematic chain of the main IIPV movement usually includes one or more free-wheeling mechanisms (MCA), which convert oscillatory movements into rotational motion or vice versa. The following concepts will be used in the description: swinging element - meaning that the element is installed with the possibility of making a reciprocating movement, as a subspecies of the oscillatory movement; rotational element - meaning that the element is installed with the possibility of making a rotational movement. The means of transmission of rotation included in the kinematic chain of the main movement with a cyclically variable gear ratio but a constant average gear ratio in the description will be called a pulsator. In the graphs of rotation / rotation speeds, the velocity will be plotted along the ordinate axis in arbitrary units, and all such graphs will imply the operation of the IIPW with a fixed swing amplitude of the swing elements.
Известна (А.с. 1414990 СССР, F16H 29/04) ИИПВ, содержащая в кинематической цепи передачи главного движения более двух МСХ, каждый из которых выполнен связывающим соосно установленные элементы: качательный элемент и соответствующий качательному элементу вращательный элемент; выбранная как прототип. Для прототипа характерны недостатки: повышенный износ МСХ и уменьшенный ресурс ИИПВ; повышенный нагрев МСХ; повышенные требования к материалам изготовления МСХ и их обработке; повышенные требования к скорости переключения МСХ; пониженный КПД ИИПВ; неравномерность передачи мощности ИИПВ; повышенные требования к системе охлаждения МСХ; ограничение на частоту движения качательных элементов; ограничение на использовании МСХ на основе нефрикционного зацепления, в том числе храповых механизмов.Known (A.S. 1414990 USSR, F16H 29/04) IIIP, containing in the kinematic transmission chain of the main movement of more than two Ministry of Agriculture, each of which is made connecting coaxially mounted elements: oscillating element and a rotary element corresponding to the oscillating element; selected as a prototype. The prototype is characterized by disadvantages: increased wear of the Ministry of Agriculture and a reduced resource IIPV; increased heating of the Ministry of Agriculture; increased requirements for materials manufacturing MOA and their processing; increased requirements for the MOX switching speed; low efficiency IIPV; uneven power transmission IIPV; increased requirements for the Ministry of Agriculture cooling system; restriction on the frequency of movement of the swinging elements; restriction on the use of the Ministry of Agriculture on the basis of non-friction gearing, including ratchet mechanisms.
Недостатки связаны с конструктивной особенностью кинематической схемы прототипа, а именно – с большим угловым относительным ускорением между качательным элементом и соответствующим ему вращательным элементом в период замыкания МСХ связывающего указанные элементы. Рассмотрим вариаторную часть прототипа без пульсатора. При вращении кривошипов, каждая зацепленная за рейку шестерня (25) (далее ЗРШ), выполняющая роль качательного элемента, за один оборот кривошипа поворачивается, при передаче главного движения (когда связанный с ней МСХ замкнут), на уголThe disadvantages are associated with the design feature of the kinematic scheme of the prototype, namely, with large angular relative acceleration between the swinging element and the corresponding rotational element during the closure of the Ministry of Agriculture connecting these elements. Consider the variable part of the prototype without a pulsator. During the rotation of the cranks, each gear (25) (hereinafter referred to as ZRSh) engaged in the rack, which acts as a rocking element, rotates in one revolution of the crank, when the main movement is transmitted (when the connected MCX is closed), by an angle
ϕ1=2* R1/R2*sin(π/N), ϕ 1 = 2 * R 1 / R 2 * sin (π / N),
где:Where:
ϕ1 - угол поворота ЗРШ, при передаче через нее главного движения;ϕ 1 - angle of rotation of the air defense system, when transmitting the main movement through it;
R1 - плечо кривошипа;R 1 - crank arm;
R2- делительный радиус ЗРШ;R 2 - dividing radius ZRSh;
π – число Пи;π is the number of Pi;
N – количество МСХ в передаче главного движения (в прототипе равно 4).N is the number of MOA in the transmission of the main movement (in the prototype is 4).
При этом кривая скорости поворота ЗРШ в зависимости от фазы поворота одного из кривошипов на графике будет иметь вид синусоиды 1. Кривые движения остальных ЗРШ являются такими же синусоидами, но смещенными на фазу, кратную 90 градусам (кривые 2, 3, 4). Средняя скорость поворота ЗРШ за период, когда связанная с ней МСХ замкнута, равнаIn this case, the curve of the velocity of rotation of the anti-ballistic missile, depending on the phase of rotation of one of the cranks on the graph, will be in the form of a
ωa = 2*R1/R2*N*ϑ*sin(π/N),ω a = 2 * R 1 / R 2 * N * ϑ * sin (π / N),
где:Where:
ωa - средняя скорость поворота качательного элемента за период передачи им главного движения, то есть в период, когда МСХ, связанная с данным качательным элементом замкнута;ω a is the average rotation speed of the swinging element for the period of transmission of the main movement by it, that is, in the period when the Ministry of Agriculture associated with this swinging element is closed;
ϑ – частота колебаний качательного элемента.ϑ is the oscillation frequency of the oscillating element.
Заметим, что ωa совпадает со скоростью вращения промежуточного и выходного вала прототипа, которые выполняют роли вращательных элементов, соответствующих качательным элементам. Кривая скорости вращения выходного вала 5 в прототипе без пульсатора является огибающей синусоид 1,2,3,4. В момент 6 переключения двух МСХ (одна обгонная муфта размыкается, другая замыкается) и после ЗРШ движется с замедлением, а соответствующий ей вращательный элемент ускоряется, так как приводится уже другой ЗРШ. Таким образом, относительное ускорение между ЗРШ и выходным валом составляетNote that ω a coincides with the rotation speed of the intermediate and output shaft of the prototype, which play the role of rotational elements corresponding to the swing elements. The curve of the speed of rotation of the
ω’ = 4*R1/R2* π2 *ϑ2 *sin(π/N);ω '= 4 * R 1 / R 2 * π 2 * ϑ 2 * sin (π / N);
где Where
ω’ – модуль относительного ускорения в прототипе между качательным элементом и соответствующим ему вращательным элементом в момент переключения МСХ их связывающих. Он же равен ускорению между обоймами обгонной муфты прототипа, в период переключения ее состояния;ω ’is the relative acceleration module in the prototype between the rocking element and the corresponding rotational element at the moment of switching the MOX connecting them. It is equal to the acceleration between the clips of the overrunning clutch of the prototype, in the period of switching its state;
или иначе:or else:
ω’ = 2*π2 *ϑ * ωa/N;ω '= 2 * π 2 * ϑ * ω a / N;
(далее - формула относительного ускорения), указанная величина является минимальным ускорением относительного поворота между качательным элементом и соответствующим ему вращательным элементом в момент переключения МСХ в прототипе без пульсатора. Коррекция вращения с помощью пульсатора увеличивает скорость поворота обоих указанных элементов ориентировочно на 27%, а значит увеличивает их ускорение относительного поворота в момент переключения МСХ. Указанная формула относительного ускорения характеризует для всех предшествующих ИИПВ минимальное значение модуля относительного ускорения, которое достигается хотя бы одной парой главного движения состоящей из качательного элемента и соответствующего ему вращательного элемента в период переключения режима МСХ связывающего указанную пару, при любой штатной фиксированной амплитуде колебаний качательного элемента. Формула относительного ускорения показывает, что относительное ускорение возрастает от частоты колебаний качательного элемента по квадратичному закону и, при требуемых для транспорта частотах, ставится весьма значительным. С другой стороны все МСХ имеют конечное время переключения - замыкания и размыкания, и за время переключения режима МСХ качательный элемент и соответствующий ему вращательный элемент из-за большого относительного ускорения в момент переключения оказываются в подключенном состоянии через МСХ с ненулевой паразитной относительной угловой скоростью (ПОУС), которая гасится в МСХ. Для прототипа с пульсатором это выглядит так. До прохождения момента переключения двух МСХ первая ЗРШ, со скоростной кривой 7 связана с выходным валом через свою замкнутую обгонную муфту, и вращается с угловой скоростью равной угловой скорости выходного вала 8. Обгонная муфта второй ЗРШ со скоростной кривой 9 разомкнута. Сразу после прохождения момента переключения двух МСХ угловая скорость поворота первой ЗРШ падает, а значит, падает скорость вращения выходного вала. Скорость поворота второй ЗРШ начинает превышать скорость вращения выходного вала, а значит, распирающие элементы обгонной муфты связанной со второй ЗРШ начинают поворачиваться к замкнутому положению. Для полного замыкания указанной обгонной муфты требуется угловой поворот между обоймами обгонной муфты ϕ2 . Причем модуль ускорения между второй ЗРШ и соответствующей ей вращательным элементом не меньше, чем ω’ = 2*π2 *ϑ * ωa/N. Согласно известному из школьной программы соотношению между пройденным путем, ускорением и скоростью, к моменту полного замыкания указанной обгонной муфты ПОУС составит для прототипа -(hereinafter referred to as the formula for relative acceleration), the indicated value is the minimum acceleration of the relative rotation between the oscillating element and its corresponding rotational element at the moment of switching the Ministry of Agriculture in the prototype without a pulsator. Correction of rotation using a pulsator increases the rotation speed of both of these elements by approximately 27%, and therefore increases their acceleration of relative rotation at the time of switching the Ministry of Agriculture. The indicated relative acceleration formula characterizes for all previous IIPIs the minimum value of the relative acceleration modulus, which is achieved by at least one pair of the main movement consisting of the oscillating element and the corresponding rotational element during the switching of the MCX mode connecting the specified pair, for any nominal fixed oscillation amplitude of the oscillating element. The relative acceleration formula shows that the relative acceleration increases from the oscillation frequency of the oscillating element according to the quadratic law and, at the frequencies required for transport, is set very significant. On the other hand, all MCA have a finite switching time - closing and opening, and during the switching of the MCA mode, the oscillating element and its corresponding rotational element, due to the large relative acceleration at the moment of switching, find themselves in the connected state through the MOA with a nonzero stray relative angular velocity (POS ), which is extinguished in the Ministry of Agriculture. For a prototype with a pulsator, it looks like this. Before passing through the moment of switching two MCXs, the first ZRSh, with a speed curve 7, is connected to the output shaft through its closed overrunning clutch, and rotates with an angular speed equal to the angular velocity of the
ПОУС = (2* ω’* ϕ2)0.5 POUS = (2 * ω '* ϕ 2 ) 0.5
где:Where:
ϕ2 - угловой поворот между обоймами обгонной муфты, требуемый для ее замыкания.ϕ 2 - the angular rotation between the clips of the freewheel coupling, required for its closure.
Таким образом, чем больше относительное ускорение между соответствующими друг другу качательным и вращательным элементами в момент переключения обгонной муфты, тем больше ПОУС. Эта ПОУС погашается в обгонной муфте, с выделением тепловой энергии. Данный эффект характерен для всех ИИПВ с качательными элементами (например В.Ф.Мальцев. «Механические импульсные передачи». М., Машиностроение, 1978 стр. 26 рис. 21), а не только для реечных ИИПВ, и приводит к: повышенному износу МСХ и уменьшенному ресурсу ИИПВ; повышенному нагреву МСХ; повышенным требованиям к материалам изготовления МСХ и их обработке; повышенные требования к скорости переключения МСХ; понижению КПД прототипа, из-за потерь энергии связанных с переводом ПОУС в тепло; неравномерности передачи мощности ИИПВ, которая связана с тем, что когда в прототип набирает указанную ПОУС, в этот момент он использует подводимую к нему мощность полностью или частично на набор ПОУС, а не на передачу этой части мощности потребителю; ограничению на частоту колебаний качательных элементов для предотвращения разрушения МСХ; повышению требований к системе охлаждения МСХ; ограничению на использовании МСХ на основе нефрикционного зацепления, в том числе храпового механизма, так как при погашении ПОУС в таких МСХ возникают ударные нагрузки, которые быстро разрушают МСХ.Thus, the greater the relative acceleration between the oscillating and rotational elements corresponding to each other at the moment of switching the freewheel, the greater the POC. This POUS is extinguished in an overrunning clutch, with the release of thermal energy. This effect is characteristic of all IIPV with rocking elements (for example, V.F. Maltsev. "Mechanical impulse transmissions." M., Mechanical Engineering, 1978 p. 26 Fig. 21), and not only for rack and pinion IIPV, and leads to: increased wear Ministry of Agriculture and the reduced resource IIIP; increased heating of the Ministry of Agriculture; increased requirements for materials manufacturing MOA and their processing; increased requirements for the MOX switching speed; lowering the efficiency of the prototype, due to energy losses associated with the conversion of the POUS to heat; irregularities in the IIPV power transfer, which is due to the fact that when the prototype picks up the specified power control system, at that moment it uses the power supplied to it in whole or in part on the set of power control system, and not on the transfer of this part of the power to the consumer; limiting the oscillation frequency of the oscillating elements to prevent destruction of the Ministry of Agriculture; increasing requirements for the Ministry of Agriculture cooling system; restriction on the use of the Ministry of Agriculture on the basis of non-friction gearing, including the ratchet mechanism, since upon repayment of the CCP, such Ministry of Agriculture has shock loads that quickly destroy the Ministry of Agriculture.
Технической задачей изобретения является достижение технических результатов: улучшения условий работы МСХ; уменьшения износа МСХ и увеличение ресурса ИИПВ; уменьшения нагрева МСХ; понижения требований к материалам изготовления МСХ и их обработке; понижения требований к скорости переключения МСХ; увеличения КПД ИИПВ; выравнивания передачи мощности ИИПВ; уменьшения требований к системе охлаждения МСХ; повышения допустимой частоты движения качательных элементов.An object of the invention is to achieve technical results: improve the working conditions of the Ministry of Agriculture; reducing depreciation of the Ministry of Agriculture and increasing the life of IIIP; decrease in heating of the Ministry of Agriculture; lower requirements for manufacturing materials of the Ministry of Agriculture and their processing; lower requirements for the switching speed of the Ministry of Agriculture; increase the efficiency of IIIP; IIPV power transmission equalization; reduce requirements for the cooling system of the Ministry of Agriculture; increase the permissible frequency of movement of the swinging elements.
Дополнительные технические результаты, достигаемые в конкретных вариантах исполнения: снятие ограничения на использовании МСХ на основе нефрикционного зацепления, в том числе храповых механизмов; уменьшение размеров МСХ; увеличение передаваемого крутящего момента; устранение трения скольжения в МСХ.Additional technical results achieved in specific versions: removal of the restriction on the use of the Ministry of Agriculture on the basis of non-friction gearing, including ratchet mechanisms; reduction in the size of the Ministry of Agriculture; increase in transmitted torque; elimination of sliding friction in the Ministry of Agriculture.
Технические результаты достигаются совокупностью: ограничительных признаков, а именно – ИИПВ, содержащая в кинематической цепи передачи главного движения более двух МСХ, каждый из которых выполнен связывающим соосно установленные элементы: качательный элемент и соответствующий качательному элементу вращательный элемент; и отличительных признаков – кинематическая схема ИИПВ характеризуется, при любой штатной фиксированной амплитуде колебаний качательных элементов, для любого МСХ главного движения в период его замыкания и в период его размыкания, относительным угловым ускорением между качательным элементом и вращательным элементом, соединенными через указанный МСХ, не превышающим величиныTechnical results are achieved by a combination of: restrictive features, namely, IIPV, containing in the kinematic transmission chain of the main movement more than two Ministry of Agriculture, each of which is made connecting coaxially mounted elements: oscillating element and rotary element corresponding to the oscillating element; and distinctive features - the IIPV kinematic scheme is characterized, for any nominal fixed vibration amplitude of the oscillating elements, for any MAX of the main movement during its closure and during its opening, by relative angular acceleration between the oscillating element and the rotational element connected through the specified MA, not exceeding values
0.4*π2 *ϑ * ωa/N. 0.4 * π 2 * ϑ * ω a / N.
Действительно, все ранее указанные недостатки прототипа связаны с большим относительным ускорением между соосными качательным и вращательным элементами, связанными через МСХ в период замыкания МСХ. Уменьшение относительного ускорения между ними, в указанный период, уменьшает проявление всех недостатков, а значит улучшает условия работы МСХ.Indeed, all the previously mentioned disadvantages of the prototype are associated with a large relative acceleration between the coaxial swinging and rotational elements connected through the Ministry of Agriculture during the short circuit of the Ministry of Agriculture. Reducing the relative acceleration between them, in the specified period, reduces the manifestation of all the shortcomings, and therefore improves the working conditions of the Ministry of Agriculture.
На фиг. 1 изображен график скоростей поворота качательного элемента и вращения выходного вала прототипа без пульсатора, в зависимости фазы вращения одного из кривошипов, отложенной по оси абсцисс в единицах π.In FIG. 1 shows a graph of the speeds of rotation of the rocking element and the rotation of the output shaft of the prototype without a pulsator, depending on the phase of rotation of one of the cranks, plotted along the abscissa in units of π.
На фиг. 2 изображен график скоростей поворота качательного элемента и вращения выходного вала прототипа с пульсатором, в зависимости от фазы вращения входного вала, отложенной по оси абсцисс в единицах π.In FIG. 2 shows a graph of the rotation speeds of the swinging element and the rotation of the output shaft of the prototype with a pulsator, depending on the phase of rotation of the input shaft, plotted along the abscissa in units of π.
На фиг. 3 изображена кинематическая схема вариаторной ИИПВ (ВИИПВ) на кривошипах и четырех МСХ.In FIG. 3 shows the kinematic diagram of the CVT IIIPV (VIIPV) on the cranks and four MAH.
На фиг. 4 изображен график скоростей поворота качательных элементов ВИИПВ на кривошипах и четырех МСХ, с небольшим замедлением каждого качательного элемента в период размыкания связанной с ним МСХ, в зависимости фазы вращения первичного вала, отложенной по оси абсцисс в единицах π.In FIG. Figure 4 shows a graph of the rotation speeds of the swinging elements of the VIIIW on cranks and four MOA, with a slight slowdown of each swinging element during the opening of the associated MOA, depending on the phase of rotation of the primary shaft, plotted along the abscissa in units of π.
На фиг. 5 изображена кинематическая схема ВИИПВ на эксцентриках и четырех МСХ.In FIG. 5 depicts the kinematic diagram of VIIPV on eccentrics and four Ministry of Agriculture.
На фиг. 6 изображена кинематическая схема ВИИПВ с кулачково-планетарными пульсаторами.In FIG. 6 shows the kinematic diagram of the IIPIP with cam-planetary pulsators.
На фиг. 7 изображена кинематическая схема ВИИПВ на наклонных шайбах и четырех МСХ.In FIG. 7 shows the kinematic diagram of VIIPV on inclined washers and four Ministry of Agriculture.
На фиг. 8 изображен график скоростей поворота качательных элементов ВИИПВ без ПОУС, с равными скоростями каждого качательного элемента в периоды: передачи главного движения через указанный качательный элемент; замыкания и размыкания МСХ связанной с указанным качательным элементом; в зависимости фазы вращения начального звена, отложенной по оси абсцисс в единицах π.In FIG. 8 is a graph of the rotation speeds of the swinging elements of VIIIPV without the POC, with equal speeds of each swinging element in periods: transmission of the main movement through the specified swinging element; closing and opening of the Ministry of Agriculture associated with the specified swing element; depending on the phase of rotation of the initial link, plotted along the abscissa in units of π.
На фиг. 9 изображена кинематическая схема средства управления зубчатой муфтой.In FIG. 9 is a kinematic diagram of a gear clutch control.
На фиг. 10 изображена кинематическая схема средства управления шпоночной муфтой с добавлением выделенных сечений шпоночной муфты и шпонок, необходимых для раскрытия замысла изобретения.In FIG. 10 shows a kinematic diagram of a keyway control means with the addition of selected sections of a keyway and keys necessary to reveal the intent of the invention.
Пример 1 (фиг 3, 4) реализации ВИИПВ на кривошипах и четырех МСХ. ВИИПВ включает в себя первичный вал 10, выполняющий роль начального звена, и вторичный вал 11, которые связаны между собой двумя одинаковыми кинематическими секциями 12 и 13. Каждая кинематическая секция содержит пульсатор, состоящий из некруглой первичной шестерни 14, установленной на первичный вал, и некруглой вторичной шестерни 15 установленной соосно вторичному валу и постоянно зацепленной с первичной шестерней. Вторичная шестерня жестко соединена с кривошипом 16, имеющим переменное плечо. Палец кривошипа зацеплен возвратно-поступательным ползуном 17 (образуя шотландский механизм), на котором установлены две зубчатые рейки 18, причем зубчатые рейки расположены по разные стороны от вторичного вала и направлены зубцами к вторичному валу. Каждая рейка зацеплена со своей круглой третичной шестерней 19, а каждая третичная шестерня связана с вторичным валом через обгонную муфту 20, выполняющую роль МСХ. Все обгонные муфты установлены для передачи вращения на вторичный вал в одном направлении. Третичные шестерни выполняют роли качательных элементов, а вторичный вал выполняет роль вращательного элемента соответствующего всем третичным шестерням. Кинематические секции настроены таким образом, чтобы двигаться со сдвигом фазы в 90 градусов. ВИИПВ снабжен средством синхронного изменения плечей кривошипов 21 во всех кинематических секциях, например в виде пары синхронизированных механизмов из RU2185897 или пары синхронизированных механизмов из прототипа, по одному механизму на каждый кривошип. Для снятия вращения с вторичного вала на него установлена выходная шестерня 22 (или звездочка, или шкив). Вращение, поданное на первичный вал, в каждой кинематической секции передается через пульсатор на кривошип, который приводит в движение возвратно-поступательный ползун, который через зубчатые рейки обеспечивают третичным шестерням качательное движение. Качательные движения всех третичных шестерен смещены на фазу, кратную 90 градусов и выпрямляются обгонными муфтами во вращение вторичного вала. Пульсаторы выполнены и установлены таким образом, чтобы в период замыкания каждой обгонной муфты и в период передачи движения на вторичный вал в замкнутом состоянии указанной обгонной муфты, с суммарной длительностью указанных периодов, равной (360 градусов)/N (равной 90 градусам для описываемого варианта исполнения), кривая скорости поворота третичной шестерни 23, связанной с этой обгонной муфтой была постоянной до момента 24 начала периода переключения (размыкания) указанной обгонной муфты. Возможность поворота третичной шестерни с постоянной скоростью связана с возможностью равномерного движения возвратно-поступательного ползуна в указанный период (И.И.Артоболевский. Механизмы в современной технике. Издание второе переработанное. 1980. Том 4. механизм 2269 стр 110. и механизм 2270 стр. 111). Также пульсаторы задают кривую скорости поворота каждой третичной шестерни после периода передачи через нее главного движения на вторичный вал, с момента начала периода переключения обгонных муфт до момента 25 окончания периода переключения обгонных муфт с условной длительностью в 10 градусов по фазе, замедляющуюся с ускорением равным: Example 1 (FIGS. 3, 4) of the VIIIP implementation on cranks and four MOA. VIIIPV includes a
ω2’=0.4*π2 *ϑ * ωa/N,ω 2 '= 0.4 * π 2 * ϑ * ω a / N,
гдеWhere
ω2’- модуль относительного ускорения между качательным элементом и соответствующим ему вращательным элементом в период переключения МСХ их связывающих.ω 2 'is the relative acceleration modulus between the oscillating element and the corresponding rotational element during the switching period of the MOX of their connecting.
При этом кривая скорости поворота другой третичной шестерни 26, которая будет следующей передавать движение на вторичный вал, имеет в период переключения МСХ постоянное значение, равное средней скорости вращения вторичного вала. Таким образом, замыкание и размыкание обоих участвующих в данном переключении обгонных муфт происходит с относительным угловым ускорением между качательным элементом и соответствующим ему вращательным элементом, не превышающим значения 0.4*π2 *ϑ * ωa/N. Так как указанное рассмотрение касается кривых скорости поворота всех третичных шестерней, то вывод распространяется на все обгонные муфты в устройстве. Переходный период может иметь отличное от 10 градусов значение, но он должен быть равен или превышать период переключения обгонных муфт, при работе устройства в штатном режиме. Также такой период, с точки зрения кинематики, должен быть меньше 90 градусов. Рассмотрим переходный период переключения МСХ подробнее. Назовем третичную шестерню, которая до выбранного переходного периода замкнута с вторичным валом через свою обгонную муфту, а после переходного периода ее обгонная муфта разомкнута – отключаемой третичной шестерней (ОТШ). И назовем третичную шестерню, которая до выбранного переходного периода не связана с вторичным валом, а после выбранного переходного периода ее обгонная муфта замкнута – подключаемой третичной шестерней (ПТШ). Сразу после момента начала периода переключения обгонных муфт ПТШ начинает поворачиваться быстрее, чем ОТШ, а значит быстрее, чем вращается вторичный вал. Заклинивающие элементы обгонной муфты ПТШ начинают поворачиваться в замыкающее положение. К моменту завершения замыкания обгонной муфты связанной с ПТШ ПОУС между ПТШ и выходным валом становится равным:In this case, the rotation speed curve of the other
ПОУС = (2* ω2’* ϕ2)^0.5POUS = (2 * ω 2 '* ϕ 2 ) ^ 0.5
Так как ω2’ как минимум в 5 раз меньше, чем ω’ в прототипе, то в обгонной муфте ВИИПВ погасится ПОУС в 2.24 раза меньше чем ПОУС в прототипе и выделится энергии, как минимум, в 5 раз меньше, чем в прототипе. То же рассуждение верно для всех переходных периодов переключения МСХ в рассмотренном примере реализации ВИИПВ на кривошипах и четырех МСХ. И это автоматически означает: улучшение условий работы МСХ; уменьшение износа МСХ и увеличение ресурса ИИПВ; уменьшение нагрева МСХ; понижение требований к материалам изготовления МСХ и их обработке; понижение требований к скорости переключения МСХ; увеличение КПД ИИПВ – так как уменьшается ПОУС; выравнивание передачи мощности ИИПВ – на ПОУС тратится меньшая мощность, а значит, колебания передачи мощности уменьшаются; уменьшение требований к системе охлаждения МСХ; повышение допустимой частоты движения качательных элементов – так как, при прочих равных условиях, ВИИПВ можно использовать на больших частотах вращения. В приведенном примере реализации при изменении амплитуды колебаний качающихся элементов, в период переключения МСХ, к ускорению связанной с ним третичной шестерни и к ускорению вторичного вала добавляется ускорение? связанное с изменением амплитуды колебаний третичной шестерни. Но добавка ускорения одинаковая для обоих элементов, а значит, мгновенное относительное ускорение между указанными элементами не меняется, а значит, достигаются вышеприведенные технические результаты. Указанные технические результаты так же достигаются во всех последующих примерах реализации ИИПВ, по тем же основаниям. Так как изменение плеча кривошипа и, соответственно, амплитуды движений качательных элементов возможно непрерывным (бесступенчатым) образом, то описанная передача является вариатором. Все вращательные, качательные, ползунковые кинематические пары могут быть выполнены с использование подшипников скольжения или качения (последнее предпочтительнее). Для автоматизации подстройки передаточного отношения ИВ к параметрам внешнего привода и/или к параметрам внешней нагрузки средство регуляции плечей кривошипов может быть выполнено автоматическим. Примером автоматической регулировки может служить конструкция В.Ф.Мальцев. «Механические импульсные передачи». М., Машиностроение, 1978 стр. 47 рис 2 или в А.С. SU155373 . Средство автоматической регулировки так же может быть выполнено, как на основе механического привода, так и на основе гидравлического, пневматического, электромагнитного приводов или их комбинации. Так же средство автоматической регулировки может содержать блок электронного управления. Для уменьшения дисбаланса, в ИИПВ может быть вставлено средство балансировки: для балансировки кривошипа, например, грузик с регулируемым радиусом его вращения, как в RU2185897; для балансировки возвратно-поступательного ползуна, например грузик с оппозитным движением, приводимым от возвратно-поступательного ползуна через шестерню, установленную в корпусе, по известной схеме балансировки затворной группы в автомате AEK – 971(ru.wikipedia.org/wiki/%C0%C5%CA-971.Since ω 2 'is at least 5 times less than ω' in the prototype, the overrunning clutch of VIIIPV extinguishes the SCC 2.24 times less than the SCC in the prototype and energy is released at least 5 times less than in the prototype. The same reasoning is true for all transition periods of the Ministry of Agriculture switching in the considered example of the VIIIP implementation on cranks and four Ministry of Agriculture. And this automatically means: improving the working conditions of the Ministry of Agriculture; reduction of depreciation of the Ministry of Agriculture and an increase in the IIPV resource; decrease in heating of the Ministry of Agriculture; lowering the requirements for manufacturing materials of the Ministry of Agriculture and their processing; lower requirements for the switching speed of the Ministry of Agriculture; increase in the efficiency of IIIP - as it decreases; equalization of power transmission IIPV - less power is spent on the power control system, which means that power transmission fluctuations are reduced; reduction of requirements for the Ministry of Agriculture cooling system; increasing the permissible frequency of movement of the swinging elements - since, ceteris paribus, VIIIPV can be used at high speeds. In the given implementation example, when the oscillation amplitude of the oscillating elements changes, during the switching of the Ministry of Agriculture, is acceleration added to the acceleration of the tertiary gear associated with it and to the acceleration of the secondary shaft? associated with a change in the amplitude of the oscillations of the tertiary gear. But the acceleration addition is the same for both elements, which means that the instantaneous relative acceleration between the indicated elements does not change, which means that the above technical results are achieved. The indicated technical results are also achieved in all subsequent examples of the implementation of IIIP, for the same reasons. Since the change of the crank arm and, accordingly, the amplitude of the movements of the swinging elements is possible in a continuous (stepless) manner, the described transmission is a variator. All rotational, swinging, slide kinematic pairs can be made using sliding or rolling bearings (the latter is preferable). To automate the adjustment of the gear ratio of the actuator to the parameters of the external drive and / or to the parameters of the external load, the means for adjusting the crank arms can be performed automatically. An example of automatic adjustment is the design of V.F. Maltsev. "Mechanical impulse transmission." M., Mechanical Engineering, 1978 p. 47 Fig. 2 or in A.S. SU155373. The automatic adjustment means can also be performed, both on the basis of a mechanical drive, and on the basis of hydraulic, pneumatic, electromagnetic drives, or a combination thereof. Also, the automatic adjustment means may comprise an electronic control unit. To reduce the imbalance, a balancing tool can be inserted into the IIPV: to balance the crank, for example, a weight with an adjustable radius of rotation, as in RU2185897; for balancing a reciprocating slider, for example, a weight with an opposite movement driven from a reciprocating slide through a gear installed in the housing, according to the well-known scheme of balancing the bolt group in the AEK-971 machine (en.wikipedia.org/wiki/%C0%C5 % CA-971.
Пример 2 (фиг. 5) реализации ВИИПВ на эксцентриках и четырех МСХ, отличающийся от ВИИПВ на кривошипах и четырех МСХ из примера 1 тем, что в каждой кинематической секции кривошип в шотландском механизме заменен на эксцентрик 27 (как показано И.И.Артоболевский. Механизмы в современной технике. Издание второе? переработанное. 1980. Том 5. механизм 2835) с переменным эксцентриситетом, а средство управления эксцентриситетом 28 обоих эксцентриков выполнено из двух синхронизированных механизмов, каждый из которых выполнен как: (И.И.Артоболевский. Механизмы в современной технике. Издание второе переработанное. 1980. Том 1. механизм 472); или US 20140123787 A1; или (В.Ф.Мальцев. «Механические импульсные передачи». М., Машиностроение, 1978 стр. 122 рис. 9 в). Такая замена позволяет снимать вращение непосредственно с вторичного вала без выходной шестерни (или звездочки или шкива). Вторичный вал может быть выведен из устройства в любую сторону или в обе стороны. Заметим, что ключевым условием достижения технического результата является наличие в ИИПВ пульсаторов в количестве не меньшим, чем округленная вверх до целого числа половина количества МСХ. Добавлением двух пульсаторов можно достичь того же технического результата в устройствах не имеющих зубчатых реек или винтов, например в устройстве (В.Ф.Мальцев. «Механические импульсные передачи». М., Машиностроение, 1978 стр. 26 рис. 21).Example 2 (Fig. 5) of the implementation of VIIPV on eccentrics and four MOA, different from VIIIP on cranks and four MOA from Example 1, in that in each kinematic section the crank in the Scottish mechanism is replaced by an eccentric 27 (as shown by I.I. Artobolevsky. Mechanisms in modern technology. Second edition, revised. 1980.
Пример 3 реализации ВИИПВ на эксцентриках и шести МСХ, отличающийся от ИИПВ на эксцентриках и четырех МСХ тем, что в него добавлена еще одна идентичная предыдущим кинематическая секция, а движение всех кинематических секций настроено таким образом, что бы движение третичных шестерен различалось по фазе на величину кратную 60 градусам. Такой вариант устройства уменьшает ускорение между третичной шестерней и вторичным валом в период переключения МСХ и, тем самым, уменьшает нагрузку на МСХ, но увеличивает размер, вес, массу, материалоемкость устройства на несколько десятков процентов. Аналогичным образом можно добавлять в устройство значительное количество кинематических секций.Example 3 of the implementation of VIIPV on eccentrics and six MCA, different from IIIP on eccentrics and four MCA in that it added one more kinematic section identical to the previous ones, and the movement of all kinematic sections is configured so that the movement of the tertiary gears is phase-difference by an amount a multiple of 60 degrees. This version of the device reduces the acceleration between the tertiary gear and the secondary shaft during the switching of the MOA and, thereby, reduces the load on the MOA, but increases the size, weight, weight, material consumption of the device by several tens of percent. Similarly, a significant number of kinematic sections can be added to the device.
Пример 4 реализации ВИИПВ на эксцентриках и трех МСХ, отличающийся от ВИИПВ на эксцентриках и шести МСХ тем, что в каждой кинематической секции убрана одна из зубчатых реек, третичная шестерня и обгонная муфта. А движение всех кинематических секций настроено таким образом, чтобы движение третичных шестерен различалось по фазе на величину кратную 120 градусам. Данный пример демонстрирует возможность реализации устройства на трех МСХ, но не имеет явных преимуществ перед ВИИПВ на эксцентриках и четырех МСХ из примера 2. Example 4 of the implementation of VIIPV on eccentrics and three MOA, different from VIIPV on eccentrics and six MOA in that in each kinematic section one of the gear racks, tertiary gear and overrunning clutch is removed. And the movement of all kinematic sections is configured in such a way that the movement of the tertiary gears is distinguished in phase by a multiple of 120 degrees. This example demonstrates the feasibility of implementing the device on three Ministry of Agriculture, but does not have clear advantages over Wi-Fi in eccentrics and the four Ministry of Agriculture from Example 2.
Пример 5 (фиг. 6) реализации ВИИПВ с кулачково-планетарными пульсаторами, отличающийся от ВИИПВ на эксцентриках и четырех МСХ тем, что роль пульсатора в каждой кинематической секции выполняет кулачково-планетарные механизм (И.И.Артоболевский. Механизмы в современной технике. Издание второе переработанное. 1980. Том 5. механизм 3120), состоящий из водила 29, установленного на водило планетарного зубчатого сателлита 30, зацепленного за неподвижную шестерню 31, с тем же количеством зубцов, что и у сателлита кулачка 32, установленного на сателлит и зацепленного с роликом 33, установленного на коромысло 34, и пружины (не показана на чертеже). На коромысло установлен эксцентрик с переменным эксцентриситетом. Первичный вал установлен внутри полого вторичного вала. Использование такого пульсатора позволяет упростить изготовление ВИИПВ, увеличить его КПД, упростить проектирование и взаимосогласование элементов ВИИПВ, уменьшить размеры ввиду того, что первичный вал и вторичный вал установлены соосно.Example 5 (Fig. 6) of the implementation of VIIIPV with cam-planetary pulsators, which differs from VIIIPV on eccentrics and four MAs in that the cam-planetary mechanism performs the role of the pulsator in each kinematic section (II Artobolevsky. Mechanisms in modern technology. Edition second revised 1980.
Для уменьшения габаритов пульсатора и уменьшения контактного давления на каждый кулачок пульсатор может включать два или более одинаковых кулачка. С целью увеличения площади контакта кулачка и ролика и уменьшения давления в области контакта один из этой пары элементов может быть выполнен частично полым, а другой элемент пары вставлен в эту полость, то есть элементы будут контактировать один поверхностью внутреннего радиуса, а другой поверхностью внешнего радиуса. В различных вариантах исполнения кулачок пульсатора может быть ведущим или ведомым по отношению к вращательному звену, на который он установлен. Для увеличения частоты работы пульсатора и избавления от пружины ролик может быть вставлен в фигурный паз кулачка.To reduce the dimensions of the pulsator and reduce the contact pressure on each cam, the pulsator may include two or more identical cams. In order to increase the contact area of the cam and roller and reduce the pressure in the contact area, one of this pair of elements can be partially hollow, and the other element of the pair is inserted into this cavity, that is, the elements will contact one surface of the inner radius and the other surface of the outer radius. In various embodiments, the pulsator cam may be leading or driven in relation to the rotational link on which it is mounted. To increase the frequency of the pulsator and to get rid of the spring, the roller can be inserted into the figured groove of the cam.
Пример 6 (фиг. 7) реализации ВИИПВ на наклонных шайбах и четырех МСХ, отличающийся от ВИИПВ на кривошипах и четырех МСХ из примера 1 тем, что каждая кинематическая секция состоит из кулачково-планетарного пульсатора 35, вращающейся наклонной шайбы 36 переменного наклона, которая связана через упорный подшипник с качающейся шайбой 37. Качающаяся шайба через кулису связана с двумя возвратно поступательными ползунами с винтом 38, каждый из которых через шариковое винто-гаечное зацепление связан с промежуточной шестерней 39, которая зацеплена с третичной шестерней. Кинематические секции настроены для движения третичных шестерней со смещением по фазе на 90 градусов. ВИИПВ снабжен средством синхронного изменения наклонения вращающихся шайб, выполненным, например, на основе (В.Ф.Мальцев. «Механические импульсные передачи». М., Машиностроение, 1978 стр. 31,32 рис. 26). Вращение, поданное на первичный вал, преобразуется пульсатором в пульсирующее вращение наклонной шайбы, далее преобразуется в качательные движения качательной шайбы, далее в движение возвратно-поступательного ползуна с винтом, которое преобразуется в качательные движения промежуточной шестерни, и далее в качательные движения третичной шестерни. Данные пример демонстрирует возможность реализации изобретения с различным построением кинематических секций. При размещении наклонных и качающихся шайб с одной стороны от блока с обгонными муфтами, появляется возможность вывода вторичного вала из устройства и снятия вращения непосредственно с него.Example 6 (Fig. 7) of the implementation of VIIIPV on inclined washers and four MOA, different from VIIIPV on cranks and four MOA from Example 1 in that each kinematic section consists of a cam-
Пример 7 (фиг. 8) реализации ВИИПВ без ПОУС, отличающийся от ВИИПВ на эксцентриках и четырех МСХ из примера 2 тем, что кинематическая схема пульсаторов выполнена таким образом, что в период переключения МСХ (между моментом 40 начала периода переключения МСХ и моментом 41 окончания периода переключения МСХ) ОТШ (имеющая кривую скорости поворота 42) и ПТШ (имеющая кривую скорости поворота 43) поворачиваются с одинаковой угловой скоростью, то есть практически неподвижны относительно друг друга и относительно вторичного вала. Такой вариант исполнения позволяет практически исключить ПОУС при переключении МСХ, тем самым дополнительно усилить все технические результаты изобретения. Описанное изменение кинематической схемы возможно для всех примеров реализации ВИИПВ с 1 по 6. Обгонные муфты могут быть заменены на фрикционные муфты с принудительным приводом управления их замыкания и/или размыкания от первичного вала: механическим (например, кулачковый механизм замыкания фрикционной муфты в RU2297565 или другие замыкающие или размыкающие кулачково-рычажные или кулачково-толкательные механизмы), или гидравлическим, или пневматическим, или электромагнитным, или комбинацией указанных приводов. Первую половину периода 40-41 замыкается фрикционная муфта, относящаяся к ПТШ, вторую половину периода размыкается фрикционная муфта, относящаяся к ОТШ. Фрикционные муфты могут быть выполнены с одной или несколькими фрикционными парами, характеризуемыми мокрым или сухим трением. В этом варианте ВИИПВ достигаются: увеличение предельной частоты работы ВИИПВ (ввиду внешнего принудительного управления МСХ); возможность обратной передачи вращения от вторичного вала на первичный вал; уменьшение габаритов, массы, материалоемкости, увеличение предельного крутящего момента так как, фрикционные муфты, особенно многодисковые имеют больший удельный крутящий момент на единицу объема и массы, чем обгонные муфты.Example 7 (Fig. 8) of the implementation of VIIIPV without the POCS, which differs from VIIIPV on the eccentrics and four MCA from Example 2 in that the kinematic circuit of the pulsators is designed in such a way that during the MCA switching period (between the
Пример 8 (фиг.9) реализации многоступенчатой ИИПВ (МИИПВ) с передачей вращения методом нефрикционного зацепления, отличающийся от реализации ВИИПВ без ПОУС из примера 7 тем, что в цепи передачи главного движения фрикционные муфты заменены на зубчатые муфты, а привод замыкания зубчатой муфты 44 в каждой кинематической секции содержит управляющий кулачок 45, установленный на первичный вал, который контактирует с роликом 46, установленным на управляющее коромысло 47. Другой конец управляющего коромысла через кулису зацеплен с полым ползуном 48, установленным поверх вторичного вала с возможностью осевого перемещения. Полый ползун через двойной подшипник связан с продольно-подвижной полумуфтой 49 зубчатой муфты, причем подвижная полумуфта установлена на вторичный вал через шлицы. Продольно-неподвижная полумуфта 50 жестко связана с третичной шестерней. Полый ползун отжимается от продольно-неподвижной полумуфты ползунной пружиной 51. При вращении первичного вала кулачок в фазе соответствующей передаче мощности через указанную зубчатую муфту перемещает ролик от себя, это движение преобразуется управляющим коромыслом в движение полого ползуна в сторону продольно-неподвижной полумуфты, и преобразуется в движение в ту же сторону продольно-подвижной полумуфты, зубчатая муфта замыкается и данная кинематическая секция начинает передавать мощность на вторичный вал. По окончании фазы передачи движения через данную кинематическую секцию кулачок перестает давить на ролик, ползунная пружина отжимает полый ползун и вместе с ним продольно-подвижную полумуфту от продольно-неподвижной полумуфты, что приводит к размыканию зубчатой муфты и прекращению передачи мощности через эту зубчатую муфту. В данном варианте реализации невозможна бесступенчатая передача вращения, а возможна только многоступенчатая. Механизм изменения амплитуды колебаний в каждой кинематической секции (плеча кривошипа или эксцентриситета эксцентрика или наклона наклонной шайбы) выполнен шаговым, причем указанный шаг согласован с шагом зубцов зубчатой муфты, таким образом, чтобы при изменении амплитуды качаний качательных элементов при замыкании зубчатой муфты ее зубцы попадали во впадины. Кроме того, фаза изменения шага амплитуды колебаний заканчивается до фазы начала замыкания зубчатой муфты. Подобные шаговые механизмы хорошо известны в технике, например мальтийский механизм, так же может быть использован шаговый электродвигатель с блоком управления. Описанная МИИПВ допускает переключение передач без разрыва передачи мощности. Неподвижность полумуфт зубчатой муфты относительно друг друга в период ее замыкания и в период ее размыкания позволяет выполнить зубцы и углубления полумуфт равными в окружном направлении с точностью до зазоров необходимых для относительного осевого движения полумуфт. Такое выполнение означает нефрикционное безлюфтовое, в направлении передаваемого движения, зацепление МСХ. Такой вариант выполнения ИИПВ резко увеличивает предельные передаваемый крутящий момент, уменьшает габариты, массу, и материалоемкость, так как относительное усилие передаваемое зацеплением значительно выше такового у фрикционной муфты. Для уравновешивания нагрузок часть управляющего коромысла, соединяемая с полым ползуном, может быть выполнена в виде вилки зацепляемой с полым ползуном с противоположных сторон последнего. Для упрощения изготовления и сборки МИИПВ управляющие кулачки могут быть установлены на специальном управляющем валу, приводимом от первичного вала, с периодом обращения равным или кратным периоду вращения первичного вала. Кинематика привода управления зубчатой муфты может быть выполнена таким образом, чтобы управляющий ролик размыкал зубчатую муфту, а замыкала муфту ползунная пружина. Также кинематика привода управления зубчатой муфты может быть выполнена в виде десмодромного механизма, в котором и замыканием и размыканием зубчатой муфты управляет один или несколько кулачков. В таком варианте устраняется необходимость в ползунной пружине, что резко повышает предельную частоту работы управляющего механизма.Example 8 (Fig. 9) of the implementation of a multi-stage IIIPV (MIIPV) with non-friction gear rotation transmission, different from the implementation of VIIIW without the POC from Example 7 in that the friction clutches in the main motion transmission circuit are replaced by gear couplings, and the gear coupling closure drive 44 each kinematic section contains a
Пример 9 реализации МИИПВ с храповым механизмом отличающийся от реализации МИИПВ с передачей вращения методом зацепления, тем, что зубчатые муфты заменены общеизвестным в технике храповыми муфтами. Такой вариант резко упрощает МИИПВ, уменьшает его габариты, вес, материалоемкость, так как устраняет необходимость в механизме замыкания и/или размыкания зубчатой муфты. Для увеличения количества ступеней МИИПВ количество собачек S в храповой муфте может быть выполнено отличающимся на единицу или другое небольшой число от количества углублений Z или зубцов для зацепления собачек. В этом случае количество передаточных отношений P может достигать значенияExample 9 of the implementation of MIIPV with a ratchet mechanism differs from the implementation of MIIPV with gear transmission by the gearing method, in that the gear couplings are replaced by ratchet couplings well known in the art. This option dramatically simplifies the IIEP, reduces its dimensions, weight, material consumption, as it eliminates the need for a locking and / or opening mechanism of the gear clutch. To increase the number of MIIPV stages, the number of dogs S in the ratchet coupling can be made different by one or another small number from the number of recesses Z or teeth for engaging the dogs. In this case, the number of gear ratios P can reach a value
P=|S*Z/(S-Z)|, P = | S * Z / (S-Z) |,
где:Where:
P – количество передаточных отношений в МИИПВ;P - the number of gear ratios in the IIEP;
S – количество собачек в храповом механизме;S is the number of dogs in the ratchet mechanism;
Z – количество углублений или зубцов для зацепления собачек.Z is the number of recesses or teeth for engaging dogs.
Шаговый механизм управления амплитуды колебаний выполнен таким образом, чтобы в фазе замыкания хотя бы одна собачка храповой муфты попадала в соответствующее углубление. The step-by-step mechanism for controlling the amplitude of oscillations is made in such a way that in the phase of closure at least one dog of the ratchet clutch falls into the corresponding recess.
Пример 10 (фиг. 10) реализации МИИПВ со шпоночной муфтой, отличающаяся от реализации МИИПВ с передачей вращения методом нефрикционного зацепления тем, что зубчатая муфта заменена шпоночной муфтой 52 с подвижными шпонками. Профиль внешней окружной стороны шпоночной полумуфты, жестко связанной с третичной шестерней 53 (ШПМТШ), и профиль внутренней окружной стороны шпоночной полумуфты жестко связанной с вторичным валом 54 (ШПМВВ) выполнены зубчатыми, причем так, чтобы указанные полумуфты не задевали друг друга при относительном повороте. Зубцы ШПМТШ выполнены шире в осевом направлении, чем зубцы в ШПМВВ. В равномерно размещенные по окружности ШПМТШ прорези вставлены подвижные в осевом направлении шпонки 55. Профиль зубцов и углублений шпонок в незамкнутом состоянии шпоночной муфты совпадает с профилем зубцов и углублений ШПМТШ. Полый ползун через двойной подшипник соединен с втулкой управления шпонками 56, на которой равномерно по окружности установлены прямые толкатели 57 входящие в прорези ШПМВВ и обратные толкатели 58. Втулка управления шпонками установлена на вторичном валу на шлицах. В ШПМВВ напротив толкателей вырезаны прорези в которые могут входить шпонки при перемещении их в сторону третичной шестерни. Количество шпонок и количество прорезей в ШПМВВ различается на единицу (или другое небольшое число). В фазе передачи мощности через указанную третичную шестерню управляющий кулачок, через управляющее коромысло и полый ползун сдвигает втулку управления шпонками в сторону третичной шестерни, прямые толкатели сдвигают по крайней мере одну шпонку, которая входит в зацепление с ШПМВВ и тем самым замыкает шпоночную муфту. В фазе отсутствия передачи мощности через указанную третичную шестерню, управляющий кулачок перестает давить на ролик, ползунная пружина через полый ползун возвращает втулку управления шпонками в первоначальное положение, обратные толкатели возвращают все шпонки в первоначальное положение, шпонки перестают зацепляться за ШПМВВ, тем самым шпоночная муфта размыкается. Данный вариант уменьшает массу перемещаемых элементов при замыкании/размыкании шпоночной муфты и, ввиду незначительной ширины шпонок, позволяет значительно увеличить их количество, тем самым увеличить количество ступеней (количество передаточных отношений) в МИИПВ. Зубцы шпонок и ШПМВВ могут иметь скос в окружном сечении для автоматического возвращения шпонок в первоначальное положение и размыкания шпоночной муфты в случае отставания поворота третичной шестерни от поворота вторичного вала (как это делается в храповых механизмах), это увеличивает безопасность МИИПВ и позволяет избавиться от обратных толкателей и ползунковой пружины. Для уменьшения трения в процессе замыкания и размыкания шпоночной муфты шпонки могут иметь небольшое сужение своего продольного сечения перпендикулярного плоскости чертежа сторону третичной муфты, такое сужение уменьшает длину пути движения шпонки под основной нагрузкой в окружном направлении, что уменьшает износ шпонок и шпоночной муфты, а значит, увеличивает ресурс МИИПВ. Для упрощения размещения большого количества шпонок, с целью увеличить количество ступеней передаточного отношения, та часть шпонок, которая взаимодействует с прямым толкателем, может быть размещена на разных расстояниях от оси вращения для разных шпонок.Example 10 (Fig. 10) of the implementation of MIIPV with a key clutch, different from the implementation of MIIPV with the transmission of rotation by non-friction gearing, in that the gear coupling is replaced by a
Claims (17)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016127646A RU2629765C2 (en) | 2016-07-10 | 2016-07-10 | Impulsed changed rotation transmission |
PCT/RU2017/000484 WO2018013007A1 (en) | 2016-07-10 | 2017-07-04 | Pulsed variable rotation transmission (pvrt) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016127646A RU2629765C2 (en) | 2016-07-10 | 2016-07-10 | Impulsed changed rotation transmission |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016127646A RU2016127646A (en) | 2017-01-10 |
RU2629765C2 true RU2629765C2 (en) | 2017-09-01 |
Family
ID=57955778
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016127646A RU2629765C2 (en) | 2016-07-10 | 2016-07-10 | Impulsed changed rotation transmission |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2629765C2 (en) |
WO (1) | WO2018013007A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2757326C1 (en) * | 2021-03-04 | 2021-10-13 | Борис Васильевич Пылаев | Planetary rattle running clutch |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1013664A1 (en) * | 1980-02-06 | 1983-04-23 | Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола | Inertial pulsator |
SU1414990A1 (en) * | 1985-07-22 | 1988-08-07 | Ленинградский Технологический Институт Им.Ленсовета | Mechanical variable rotary speed gearing |
US6840884B2 (en) * | 2001-11-14 | 2005-01-11 | Xiaochun Wang | Fluctuating gear ratio limited-slip differential |
RU2438057C1 (en) * | 2010-07-21 | 2011-12-27 | Юрий Феликсович Черняков | Variator |
RU2475667C1 (en) * | 2011-08-09 | 2013-02-20 | Юрий Феликсович Черняков | Pulse variator of transport vehicle |
UA81066U (en) * | 2012-11-05 | 2013-06-25 | Одесская Национальная Академия Пищевых Технологий | Pulse reducer |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2453740C1 (en) * | 2011-03-30 | 2012-06-20 | Комаров Владимир Михайлович | Antifriction bearing |
-
2016
- 2016-07-10 RU RU2016127646A patent/RU2629765C2/en active IP Right Revival
-
2017
- 2017-07-04 WO PCT/RU2017/000484 patent/WO2018013007A1/en active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1013664A1 (en) * | 1980-02-06 | 1983-04-23 | Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола | Inertial pulsator |
SU1414990A1 (en) * | 1985-07-22 | 1988-08-07 | Ленинградский Технологический Институт Им.Ленсовета | Mechanical variable rotary speed gearing |
US6840884B2 (en) * | 2001-11-14 | 2005-01-11 | Xiaochun Wang | Fluctuating gear ratio limited-slip differential |
RU2438057C1 (en) * | 2010-07-21 | 2011-12-27 | Юрий Феликсович Черняков | Variator |
RU2475667C1 (en) * | 2011-08-09 | 2013-02-20 | Юрий Феликсович Черняков | Pulse variator of transport vehicle |
UA81066U (en) * | 2012-11-05 | 2013-06-25 | Одесская Национальная Академия Пищевых Технологий | Pulse reducer |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2757326C1 (en) * | 2021-03-04 | 2021-10-13 | Борис Васильевич Пылаев | Planetary rattle running clutch |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2018013007A1 (en) | 2018-01-18 |
RU2016127646A (en) | 2017-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5425683A (en) | Single-ring-gear planetary transmisssion unit with small difference between teeth of meshing gears | |
US3750485A (en) | Infinitely variable positive mechanical transmission | |
RU2629765C2 (en) | Impulsed changed rotation transmission | |
US4116083A (en) | Variable speed transmission | |
US6641499B1 (en) | Transmission | |
US6296589B1 (en) | Gear engaging stepless speed variator with orientational on-off device | |
KR20180031691A (en) | Transmission with torsion spring and method of operation of transmission | |
RU74430U1 (en) | GEAR | |
US4194407A (en) | Variable speed transmission | |
US4188831A (en) | Automatic transmission | |
US2939343A (en) | Power load equalizer | |
EP3322917B1 (en) | Rotational speed reducer | |
WO2004040168A1 (en) | Stepless speed change apparatus | |
US4333555A (en) | Variable speed transmission | |
RU2668450C2 (en) | Continuously variable transmission mounted on side of lead screw for speed control | |
RU2391587C1 (en) | Procedure for continuously variable translation of motion and facility for implementation of this procedure | |
RU2397388C2 (en) | Stepless impulse-type mechanical transmission | |
CN105937591B (en) | Continuously variable transmission | |
KR101767047B1 (en) | apparatus for controling cam pin of continuously variable transmission using lever crank mechanism | |
WO2017184025A1 (en) | Pulsed variator | |
RU2731830C1 (en) | Link oscillating mechanism with carriage of high-torque variator of non-friction type | |
US3869935A (en) | Mechanical device for converting a continuous rotary motion into an alternating rotary motion | |
RU156451U1 (en) | LEVER OPTION | |
RU2400661C1 (en) | Pulse variator with controlled transit modes | |
Čavić et al. | Dynamic optimization of the pulse continuously variable transmission |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HE9A | Changing address for correspondence with an applicant | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180711 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20200803 |