RU2751265C1 - Mechanical transmission of synchronous rotation in antiphase - Google Patents

Mechanical transmission of synchronous rotation in antiphase Download PDF

Info

Publication number
RU2751265C1
RU2751265C1 RU2020144104A RU2020144104A RU2751265C1 RU 2751265 C1 RU2751265 C1 RU 2751265C1 RU 2020144104 A RU2020144104 A RU 2020144104A RU 2020144104 A RU2020144104 A RU 2020144104A RU 2751265 C1 RU2751265 C1 RU 2751265C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
driven
stationary ring
angle
driving
ball
Prior art date
Application number
RU2020144104A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Сергеевич Драгунов
Игорь Владимирович Меркурьев
Егор Валериевич Терентьев
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ")
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 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ")
Priority to RU2020144104A priority Critical patent/RU2751265C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2751265C1 publication Critical patent/RU2751265C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H27/00Step-by-step mechanisms without freewheel members, e.g. Geneva drives
    • F16H27/02Step-by-step mechanisms without freewheel members, e.g. Geneva drives with at least one reciprocating or oscillating transmission member

Abstract

FIELD: transmissions.SUBSTANCE: invention relates to transmissions. The mechanical transmission contains housing, a driving and driven elements, the first and second channels filled with balls, equipped with a stationary ring, the first and second driving, as well as the first and second driven ball accumulators. The driving and driven elements are made of an annular shape and are installed coaxially on the stationary ring, on the outer surface of the stationary ring there is a track made in the form of an annular sector. The sides of the track are made in form of a concave cylindrical surface. On the inner surfaces of the elements there are protrusions made in form of an annular sector. The body is made in form of a separator installed between the elements and fixed on a stationary ring, a sleeve located on the inner surface of the stationary ring, a support disk and a locking disc, fixed on the end surfaces of the sleeve from the driving element and from the driven element, respectively. The channels are U-shaped with a square cross-section. In the plane of the driving and driven elements, the first channel is mated with the first driving and driven ball accumulators, and the second channel is conjugated with the second leading and driven ball accumulators, while the ball accumulators are made of an identical square section.EFFECT: improvement of reliability and reduction of weight and size parameters of transmission is provided.1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к механическим передачам, обеспечивающим поворот ведомого элемента на одинаковый угол с ведущим элементом, но в противоположном направлении, и может быть использовано в механизме газораспределения поршневого двигателя внутреннего сгорания с золотником, совершающим колебательное движение синхронно с частотой вращения коленчатого вала.The invention relates to mechanical transmissions that rotate the driven element at the same angle with the driving element, but in the opposite direction, and can be used in the gas distribution mechanism of a piston internal combustion engine with a spool that oscillates synchronously with the crankshaft rotational speed.

Известно устройство для передачи вращения во встречном направлении (патент РФ №1556214, публ. 27.04.1997, МПК F16H 27/06), содержащее ведущий элемент, выполненный в виде ведущего диска с пазами в виде замкнутых многоугольников основного и дополнительного, установленный на ведущем валу, неподвижный диск с пазами в радиальном направлении, установленный соосно валам, ведомый элемент, выполненный в виде ведомого диска с пазами в виде замкнутых многоугольников основного и дополнительного, установленный на ведомом валу, и звенья по числу пазов неподвижного диска, выполненные в виде осей (штифтов) с возможностью установки на них трех роликов. Звенья кинематически связаны с пазами ведущего диска, ведомого диска и неподвижного диска. Вращение ведомого диска в противоположном направлении от направления вращения ведущего диска достигается за счет того, что вершины пазов основного замкнутого многоугольника совпадают с вершинами дополнительного замкнутого многоугольника и совпадают с вершинами дополнительного замкнутого многоугольника ведомого диска, а вершины основного замкнутого многоугольника ведомого диска сдвинуты на уголKnown device for transmitting rotation in the opposite direction (RF patent No. 1556214, publ. 04/27/1997, IPC F16H 27/06), containing a driving element made in the form of a drive disk with grooves in the form of closed polygons of the main and additional, mounted on the drive shaft , a stationary disc with grooves in the radial direction, mounted coaxially to the shafts, a driven element made in the form of a driven disc with grooves in the form of closed polygons of the main and additional, mounted on the driven shaft, and links according to the number of slots of the stationary disc, made in the form of axes (pins ) with the possibility of installing three rollers on them. The links are kinematically connected with the slots of the driving disc, driven disc and stationary disc. Rotation of the driven disk in the opposite direction from the direction of rotation of the driving disk is achieved due to the fact that the vertices of the slots of the main closed polygon coincide with the vertices of the additional closed polygon and coincide with the vertices of the additional closed polygon of the driven disk, and the vertices of the main closed polygon of the driven disk are shifted by an angle

Figure 00000001
Figure 00000001

где n - число сторон многоугольного паза, а на неподвижном диске угол между основным и дополнительным пазами кратен углуwhere n is the number of sides of the polygonal groove, and on a fixed disk, the angle between the main and additional grooves is a multiple of the angle

Figure 00000002
Figure 00000002

где m - любое целое число.where m is any integer.

Недостатками данного технического решения являются ненадежность и недолговечность конструкции вследствие того, что угол давления, возникающий между направлением реакции, в точках контакта осей (штифтов) с поверхностью пазов и нормалью к опорной поверхности этих пазов, приближается к углу трения, что может привести к заклиниванию механизма в эксплуатации при плохой смазке в звеньях устройства.The disadvantages of this technical solution are the unreliability and fragility of the structure due to the fact that the pressure angle arising between the direction of the reaction, at the points of contact of the axes (pins) with the surface of the grooves and the normal to the supporting surface of these grooves, approaches the angle of friction, which can lead to jamming of the mechanism in operation with poor lubrication in the links of the device.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является шариковая передача вращения (авторское свидетельство SU №1825920, публ. 07.07.1993, МПК F16H 9/00), содержащая корпус с канавками, установленные в нем ведущий и ведомый валы, размещенные на них ведущий и ведомый приводные элементы, взаимодействующие с последними, шарики, размещенные в канавках, выполненные в корпусе ведущий и ведомые каналы, соединяющие ведущий и ведомый приводные элементы, ведомые элементы выполнены в виде звездочек, ведущие элементы выполнены в виде звездочек или барабанов с винтовой нарезкой, каждая из звездочек имеет на рабочей поверхности сферические углубления, выполненные с шагом, равным диаметру шариков, и радиальную проточку, выполненную по середине рабочей поверхности звездочки. С целью повышения надежности передачи, она снабжена жестко установленными в радиальных проточках звездочек направляющими для взаимодействия с шариками, а часть ведомого канала выполнена в виде предварительно напряженной пружины для компенсации люфта.The closest in technical essence to the proposed invention is a ball rotation transmission (copyright certificate SU No. 1825920, publ. 07.07.1993, IPC F16H 9/00), containing a housing with grooves, installed in it the driving and driven shafts, placed on them the driving and driven drive elements interacting with the latter, balls located in the grooves, the driving and driven channels made in the housing connecting the driving and driven drive elements, driven elements are made in the form of stars, the driving elements are made in the form of stars or drums with a screw thread, each of of the sprocket has spherical recesses on the working surface, made with a pitch equal to the diameter of the balls, and a radial groove made in the middle of the working surface of the sprocket. In order to increase the reliability of the transmission, it is equipped with guides rigidly installed in the radial grooves of the sprockets for interaction with the balls, and part of the driven channel is made in the form of a pre-stressed spring to compensate for the backlash.

Недостатком данного технического решения является низкая надежность, сложность и высокие массогабаритные показатели конструкции вследствие того, что ведущий и ведомый элементы расположены на разных осях удаленно друг от друга.The disadvantage of this technical solution is low reliability, complexity and high weight and dimensions of the structure due to the fact that the leading and driven elements are located on different axes remotely from each other.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание передаточного механизма с ведущим и ведомым элементами, расположенными в непосредственной близости друг от друга на одной оси с возможностью синхронного поворота в противофазе.The technical objective of the present invention is to create a transmission mechanism with driving and driven elements located in close proximity to each other on the same axis with the possibility of synchronous rotation in antiphase.

Технический результат заключается в повышении надежности и технологичности, а также в уменьшении массогабаритных показателей механической передачи.The technical result consists in increasing the reliability and manufacturability, as well as in reducing the weight and dimensions of the mechanical transmission.

Это достигается тем, что известная механическая передача синхронного поворота в противофазе, содержащая корпус, ведущий и ведомый элементы, первый и второй каналы, заполненные шариками, снабжена неподвижным кольцом, первым и вторым ведущими шариконакопителями, первым и вторым ведомыми шариконакопителями, при этом ведущий и ведомый элементы выполнены кольцеобразной формы и установлены соосно на неподвижном кольце, на внешней поверхности неподвижного кольца расположен трек, выполненный в виде кольцевого сектора, ограниченного углом А, величина которого выбрана из условий необходимой жесткости выступа и удовлетворяет условию: A>180H/πR, где Н - толщина неподвижного кольца, R - радиус неподвижного кольца, боковые стороны трека выполнены в виде вогнутой цилиндрической поверхности с диаметром, равным толщине неподвижного кольца, ведущий элемент выполнен с возможностью поворота на угол В против часовой стрелки и на угол С по часовой стрелке, величина углов В и С выбрана исходя из необходимого угла поворота механизма, и удовлетворяет условию: (В+С)<(360-А), на внешней поверхности ведущего элемента расположен внешний выступ ведущего элемента, выполненный с возможностью осуществления кинематической связи с приводом исполнительного механизма газораспределения, на внутренней поверхности ведущего элемента расположен внутренний выступ ведущего элемента, выполненный в виде кольцевого сектора, ограниченного углом D, при этом значение угла D определено по формуле: D=360 - (А+В+С), ведомый элемент выполнен с возможностью поворота на угол Е по часовой стрелке и на угол F против часовой стрелки, причем угол Е равен углу В, а угол F равен углу С, на внешней поверхности ведомого кольца расположен внешний выступ ведомого элемента, выполненный с возможностью осуществления связи с пружиной механизма газораспределения, на внутренней поверхности ведомого элемента расположен внутренний выступ ведомого элемента, выполненный в виде кольцевого сектора, ограниченного углом D, корпус выполнен в виде сепаратора, установленного между ведущим и ведомым элементами и закрепленного на неподвижном кольце, втулки, расположенной на внутренней поверхности неподвижного кольца, опорного диска и запорного диска, закрепленных на торцевых поверхностях втулки со стороны ведущего элемента и со стороны ведомого элемента соответственно, первый и второй каналы выполнены U-образной формы квадратного сечения и образованы боковыми сторонами трека, наружной поверхностью неподвижного кольца и поверхностями сепаратора, выполненными эквидистантно боковой стороне трека и наружной поверхности неподвижного кольца, в плоскости ведущего элемента первый канал сопряжен с первым ведущим шариконакопителем, а второй канал сопряжен с вторым ведущим шариконакопителем, при этом первый и второй ведущие шариконакопители выполнены идентично квадратного сечения и каждый из них образован наружной поверхностью неподвижного кольца, внутренней поверхностью ведущего элемента, внутренним торцом опорного диска и боковой поверхностью сепаратора, в плоскости ведомого элемента первый канал сопряжен с первым ведомым шариконакопителем, а второй канал сопряжен с вторым ведомым шариконакопителем, при этом первый и второй ведомые шариконакопители выполнены идентично квадратного сечения и каждый из них образован наружной поверхностью неподвижного кольца, внутренней поверхностью ведомого элемента, внутренним торцом запорного диска и другой боковой поверхностью сепаратора, пространство первого и второго ведущих шариконакопителей, первого и второго ведомых шариконакопителей заполнено шариками, идентичными шарикам внутри первого и второго каналов, которые выполнены с возможностью перемещения по ним при взаимодействии с внутренним выступом ведущего элемента и внутренним выступом ведомого элемента.This is achieved by the fact that the known mechanical transmission of synchronous rotation in antiphase, containing a housing, a driving and driven elements, the first and second channels filled with balls, is equipped with a stationary ring, the first and second driving ball accumulators, the first and second driven ball accumulators, while the driving and driven the elements are ring-shaped and mounted coaxially on the stationary ring, on the outer surface of the stationary ring there is a track made in the form of an annular sector bounded by angle A, the value of which is selected from the conditions of the necessary stiffness of the protrusion and satisfies the condition: A> 180H / πR, where H - the thickness of the stationary ring, R is the radius of the stationary ring, the lateral sides of the track are made in the form of a concave cylindrical surface with a diameter equal to the thickness of the stationary ring, the driving element is made with the ability to rotate through an angle B counterclockwise and an angle C clockwise, the magnitude of the angles B and C is selected based on the required the angle of rotation of the mechanism, and satisfies the condition: (B + C) <(360-A), on the outer surface of the driving element there is an external protrusion of the driving element, made with the possibility of performing a kinematic connection with the drive of the actuator of the gas distribution, on the inner surface of the driving element there is an internal the protrusion of the driving element, made in the form of an annular sector bounded by the angle D, while the value of the angle D is determined by the formula: D = 360 - (A + B + C), the driven element is made with the ability to rotate through an angle E clockwise and by an angle F counterclockwise, and the angle E is equal to the angle B, and the angle F is equal to the angle C, on the outer surface of the driven ring there is an external protrusion of the driven element, made with the possibility of communicating with the spring of the gas distribution mechanism, on the inner surface of the driven element there is an internal protrusion of the driven element , made in the form of an annular sector bounded by an angle D, the body is made in the form e of a separator installed between the driving and driven elements and fixed on a stationary ring, a bushing located on the inner surface of the stationary ring, a backing disk and a locking disc attached to the end surfaces of the bushing from the side of the driving element and from the side of the driven element, respectively, the first and second channels made of a U-shaped square section and formed by the lateral sides of the track, the outer surface of the stationary ring and the separator surfaces, made equidistantly to the side of the track and the outer surface of the stationary ring, in the plane of the leading element, the first channel is mated with the first leading ball accumulator, and the second channel is mated with the second a leading ball accumulator, while the first and second leading ball accumulators are made identically of square section and each of them is formed by the outer surface of the stationary ring, the inner surface of the driving element, the inner end of the support disk and the lateral surface with the separator, in the plane of the driven element, the first channel is mated with the first driven ball accumulator, and the second channel is coupled with the second driven ball accumulator, while the first and second driven ball accumulators are made identically of square section and each of them is formed by the outer surface of the stationary ring, the inner surface of the driven element, by the inner end of the locking disc and the other lateral surface of the separator, the space of the first and second leading ball accumulators, the first and second driven ball accumulators is filled with balls identical to balls inside the first and second channels, which are made with the possibility of moving along them when interacting with the inner protrusion of the driving element and the inner protrusion follower.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена механическая передача синхронного поворота в противофазе в разрезе, на фиг. 2 представлено сечение механической передачи синхронного поворота в противофазе в плоскости ведущего кольца, на фиг. 3 показано сечение механической передачи синхронного поворота в противофазе в плоскости ведомого кольца, на фиг. 4 изображено сечение неподвижного кольца с каналами для передачи движения посредством шариков в виде развертки на плоскость.The essence of the invention is illustrated by drawings, where FIG. 1 shows a mechanical transmission of synchronous rotation in antiphase in section, FIG. 2 shows a cross-section of a mechanical transmission of synchronous rotation in antiphase in the plane of the drive ring, FIG. 3 shows a section of a mechanical transmission of synchronous rotation in antiphase in the plane of the driven ring, FIG. 4 shows a section of a stationary ring with channels for transmitting motion by means of balls in the form of a flat sweep.

Механическая передача синхронного поворота в противофазе для золотникового газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания содержит ведущий 1 и ведомый 2 элементы кольцеобразной формы, установленные соосно на неподвижном кольце 3. На внешней поверхности неподвижного кольца 3 расположен трек 4, выполненный в виде кольцевого сектора, ограниченного углом А, величина которого выбрана из условий необходимой жесткости выступа и удовлетворяет условию: A>180H/πR, где Н - толщина неподвижного кольца 3, R - радиус неподвижного кольца 3. Боковые стороны трека 4 выполнены в виде вогнутой цилиндрической поверхности с диаметром, равным толщине неподвижного кольца 3.The mechanical transmission of synchronous rotation in antiphase for the spool gas distribution mechanism of an internal combustion engine contains the leading 1 and driven 2 ring-shaped elements mounted coaxially on the stationary ring 3. On the outer surface of the stationary ring 3 there is a track 4 made in the form of an annular sector bounded by angle A, the value of which is selected from the conditions of the necessary stiffness of the protrusion and satisfies the condition: A> 180H / πR, where H is the thickness of the stationary ring 3, R is the radius of the stationary ring 3. The lateral sides of track 4 are made in the form of a concave cylindrical surface with a diameter equal to the thickness of the stationary ring 3.

Ведущий элемент 1 выполнен с возможностью поворота на угол В против часовой стрелки и на угол С по часовой стрелке. Величина углов В и С выбрана исходя из необходимого угла поворота механизма, и удовлетворяет условию: (В+С)<(360-А).The driving element 1 is made with the possibility of turning through an angle B counterclockwise and an angle C clockwise. The magnitude of the angles B and C is selected based on the required angle of rotation of the mechanism, and satisfies the condition: (B + C) <(360-A).

На внешней поверхности ведущего элемента 1 расположен внешний выступ 5 ведущего элемента 1, выполненный с возможностью осуществления кинематической связи с приводом исполнительного механизма газораспределения. На внутренней поверхности ведущего элемента 1 расположен внутренний выступ 6 ведущего элемента 1, выполненный в виде кольцевого сектора, ограниченного углом D. При этом значение угла D определено по формуле: D=360 - (А+В+С).On the outer surface of the driving element 1 there is an external protrusion 5 of the driving element 1, made with the possibility of kinematic communication with the drive of the actuator of the gas distribution. On the inner surface of the driving element 1 there is an inner protrusion 6 of the driving element 1, made in the form of an annular sector bounded by an angle D. In this case, the value of the angle D is determined by the formula: D = 360 - (A + B + C).

Ведомый элемент 2 выполнен с возможностью поворота на угол Е по часовой стрелке и на угол F против часовой стрелки, причем угол Е равен углу В, а угол F равен углу С.The driven element 2 is made with the ability to rotate through an angle E clockwise and an angle F counterclockwise, and the angle E is equal to the angle B, and the angle F is equal to the angle C.

На внешней поверхности ведомого элемента 2 расположен внешний выступ 7 ведомого элемента 2, выполненный с возможностью осуществления связи с пружиной механизма газораспределения. На внутренней поверхности ведомого элемента 2 расположен внутренний выступ 8 ведомого элемента 2, выполненный в виде кольцевого сектора, ограниченного углом D.On the outer surface of the driven element 2 there is an outer protrusion 7 of the driven element 2, made with the possibility of communicating with the spring of the gas distribution mechanism. On the inner surface of the driven element 2 there is an inner protrusion 8 of the driven element 2, made in the form of an annular sector bounded by the angle D.

Между ведущим 1 и ведомым 2 элементами установлен сепаратор 9, который закреплен на неподвижном кольце 3. На внутренней поверхности неподвижного кольца 3 расположена втулка 10, на торцевых поверхностях которой закреплен опорный диск 11 со стороны ведущего элемента 1 и запорный диск 12 со стороны ведомого элемента 2. При этом опорный 11 и запорный 12 диски стянуты крепежными элементами 13. Таким образом, корпус механической передачи синхронного поворота в противофазе образован неподвижным кольцом 3, сепаратором 9, втулкой 10, опорным 11 и запорным 12 дисками.A separator 9 is installed between the driving 1 and driven 2 elements, which is fixed on the stationary ring 3. On the inner surface of the stationary ring 3 there is a bushing 10, on the end surfaces of which a supporting disk 11 is fixed from the side of the driving element 1 and a locking disc 12 from the side of the driven element 2 In this case, the support 11 and the locking 12 discs are tightened by the fastening elements 13. Thus, the housing of the mechanical transmission of synchronous rotation in antiphase is formed by a stationary ring 3, a separator 9, a sleeve 10, a support 11 and a locking 12 discs.

Устройство содержит первый 14 и второй 15 каналы U-образной формы квадратного сечения, образованные боковыми сторонами трека 4, наружной поверхностью неподвижного кольца 3 и поверхностями сепаратора 9, выполненными эквидистантно боковой стороне трека 4 и наружной поверхности неподвижного кольца 3.The device contains the first 14 and second 15 channels of a U-shaped square section formed by the lateral sides of the track 4, the outer surface of the stationary ring 3 and the surfaces of the separator 9, made equidistantly to the side of the track 4 and the outer surface of the stationary ring 3.

В плоскости ведущего элемента 1 первый канал 14 сопряжен с первым ведущим шариконакопителем 16, а второй канал 15 сопряжен со вторым ведущим шариконакопителем 17. При этом первый 16 и второй 17 ведущие шариконакопители выполнены идентично квадратного сечения и каждый из них образован наружной поверхностью неподвижного кольца 3, внутренней поверхностью ведущего элемента 1, внутренним торцом опорного диска 11 и боковой поверхностью сепаратора 9.In the plane of the leading element 1, the first channel 14 is mated with the first leading ball accumulator 16, and the second channel 15 is mated with the second leading ball accumulator 17. In this case, the first 16 and second 17 leading ball accumulators are made identically square in cross section and each of them is formed by the outer surface of the stationary ring 3, the inner surface of the driving element 1, the inner end of the backing disk 11 and the side surface of the separator 9.

В плоскости ведомого элемента 2 первый канал 14 сопряжен с первым ведомым шариконакопителем 18, а второй канал 15 сопряжен со вторым ведомым шариконакопителем 19. При этом первый 18 и второй 19 ведомые шариконакопители выполнены идентично квадратного сечения и каждый из них образован наружной поверхностью неподвижного кольца 3, внутренней поверхностью ведомого элемента 2, внутренним торцом запорного диска 12 и другой боковой поверхностью сепаратора 9.In the plane of the driven element 2, the first channel 14 is mated with the first driven ball accumulator 18, and the second channel 15 is coupled with the second driven ball accumulator 19. In this case, the first 18 and second 19 driven ball accumulators are identical in square section and each of them is formed by the outer surface of the stationary ring 3, the inner surface of the driven element 2, the inner end of the locking disc 12 and the other side surface of the separator 9.

Пространство первого 14 и второго 15 каналов, а также первого 16 и второго 17 ведущих шариконакопителей, первого 18 и второго 19 ведомых шариконакопителей заполнено идентичными шариками 20, которые выполнены с возможностью перемещения по ним при взаимодействии с внутренним выступом 6 ведущего элемента 1 и внутренним выступом 8 ведомого элемента 2.The space of the first 14 and second 15 channels, as well as the first 16 and second 17 leading ball accumulators, the first 18 and second 19 slave ball accumulators is filled with identical balls 20, which are made with the possibility of moving along them when interacting with the inner protrusion 6 of the driving element 1 and the inner protrusion 8 follower 2.

Механическая передача синхронного поворота в противофазе работает следующим образом.Mechanical transmission of synchronous rotation in antiphase works as follows.

При повороте привода исполнительного механизма газораспределения по часовой стрелке, он посредством внешнего выступа 5 ведущего элемента 1 поворачивает ведущий элемент 1 и внутренний выступ 6 ведущего элемента 1 также по часовой стрелке. При этом шарики 20 из второго ведущего шариконакопителя 17 перемещаются во второй канал 15, замещая находящиеся там шарики 20. Шарики 20 из второго канала 15 перемещаются во второй ведомый шариконакопитель 19, дополняя находящиеся там шарики 20. Поэтому ведомый элемент 2 вместе с внутренним выступом 8 ведомого элемента 2 поворачивается на угол, равный углу поворота ведущего элемента 1, но в противоположную сторону, т.е. против часовой стрелки. При этом шарики 20 из первого ведомого шариконакопителя 18 перемещаются в первый канал 14, замещая находящиеся там шарики 20. Шарики 20 из первого канала 14 перемещаются в первый ведущий шариконакопитель 16, занимая освободившееся там место и дополняя находящиеся там шарики 20.When the drive of the actuator of the gas distribution is turned clockwise, it turns the driving element 1 and the inner protrusion 6 of the driving element 1 by means of the outer protrusion 5 of the driving element 1 also clockwise. In this case, the balls 20 from the second leading ball accumulator 17 move into the second channel 15, replacing the balls 20 located there. The balls 20 from the second channel 15 move into the second driven ball accumulator 19, complementing the balls 20 located there. Therefore, the driven element 2 together with the internal projection 8 of the driven element 2 is rotated by an angle equal to the angle of rotation of the leading element 1, but in the opposite direction, i.e. counterclock-wise. In this case, the balls 20 from the first driven ball accumulator 18 move into the first channel 14, replacing the balls 20 located there. The balls 20 from the first channel 14 move to the first leading ball accumulator 16, taking up the vacant space and supplementing the balls 20 located there.

При повороте привода исполнительного механизма газораспределения против часовой стрелки ведущий элемент 1 с внутренним выступом 6 ведущего элемента 1 также поворачивается против часовой стрелки. При этом шарики 20 из первого ведущего шариконакопителя 16 перемещаются в первый канал 14, замещая находящиеся там шарики 20. Шарики из первого канала 14 перемещаются в первый ведомый шариконакопитель 18, дополняя находящиеся там шарики 20. Поэтому ведомый элемент 2 вместе с внутренним выступом 8 ведомого элемента 2 поворачивается на угол, равный углу поворота ведущего элемента 1, но в противоположную сторону, т.е. по часовой стрелке. При этом шарики 20 из второго ведомого шариконакопителя 19 перемещаются во второй канал 15, замещая находящиеся там шарики 20. Шарики 20 из второго канала 15 перемещаются во второй ведущий шариконакопитель 17, занимая освободившееся там место и дополняя находящиеся там шарики 20.When the drive of the gas distribution actuator is turned counterclockwise, the driving element 1 with the inner protrusion 6 of the driving element 1 also rotates counterclockwise. In this case, the balls 20 from the first leading ball accumulator 16 move into the first channel 14, replacing the balls 20 located there. The balls from the first channel 14 move into the first driven ball accumulator 18, complementing the balls 20 located there. Therefore, the driven element 2 together with the inner projection 8 of the driven element 2 rotates through an angle equal to the angle of rotation of the driving element 1, but in the opposite direction, i.e. clockwise. In this case, the balls 20 from the second driven ball accumulator 19 move into the second channel 15, replacing the balls 20 located there. The balls 20 from the second channel 15 move into the second leading ball accumulator 17, taking up the vacant space and supplementing the balls 20 located there.

За счет того, что передача усилия от ведущего элемента 1 к шарикам 20 осуществляется через внутренний выступ 6 ведущего элемента 1, высота которого равна диаметру шариков 20, достигается повышение надежности работы механизма. Отсутствие направляющих, острых выступов и сферических углублений, которые в условиях длительной работы могут привести к заклиниванию в результате износа, позволяют механизму синхронного поворота в противофазе работать длительное время в тяжелых условиях, которые имеют место в газораспределительных механизмах поршневых двигателей внутреннего сгорания. В конструкции предлагаемого изобретения отсутствуют сложные детали, требующие одновременно высокой точности изготовления и износостойкости, что повышает технологичность устройства. Ведущий 1 и ведомый 2 элементы предложенного механизма синхронного поворота в противофазе расположены в непосредственной близости, что позволяет значительно снизить массогабаритные характеристики механизма.Due to the fact that the transfer of force from the driving element 1 to the balls 20 is carried out through the inner protrusion 6 of the driving element 1, the height of which is equal to the diameter of the balls 20, an increase in the reliability of the mechanism is achieved. The absence of guides, sharp protrusions and spherical recesses, which, under conditions of long-term operation, can lead to seizure due to wear, allow the synchronous rotation mechanism in antiphase to work for a long time in difficult conditions that occur in the gas distribution mechanisms of piston internal combustion engines. In the design of the proposed invention, there are no complex parts that require both high manufacturing accuracy and wear resistance, which increases the manufacturability of the device. Leading 1 and driven 2 elements of the proposed synchronous rotation mechanism in antiphase are located in close proximity, which can significantly reduce the weight and size characteristics of the mechanism.

Использование изобретения позволяет повысить надежность и технологичность, а также уменьшить массогабаритные показатели механической передачи.The use of the invention improves the reliability and manufacturability, as well as to reduce the weight and dimensions of the mechanical transmission.

Claims (1)

Механическая передача синхронного поворота в противофазе, содержащая корпус, ведущий и ведомый элементы, первый и второй каналы, заполненные шариками, отличающаяся тем, что она снабжена неподвижным кольцом, первым и вторым ведущими шариконакопителями, первым и вторым ведомыми шариконакопителями, при этом ведущий и ведомый элементы выполнены кольцеобразной формы и установлены соосно на неподвижном кольце, на внешней поверхности неподвижного кольца расположен трек, выполненный в виде кольцевого сектора, ограниченного углом А, величина которого выбрана из условий необходимой жесткости выступа и удовлетворяет условию: А>180НπR, где Н - толщина неподвижного кольца, R - радиус неподвижного кольца, боковые стороны трека выполнены в виде вогнутой цилиндрической поверхности с диаметром, равным толщине неподвижного кольца, ведущий элемент выполнен с возможностью поворота на угол В против часовой стрелки и на угол С по часовой стрелке, величина углов В и С выбрана исходя из необходимого угла поворота механизма и удовлетворяет условию (В+С)<(360-А), на внешней поверхности ведущего элемента расположен внешний выступ ведущего элемента, выполненный с возможностью осуществления кинематической связи с приводом исполнительного механизма газораспределения, на внутренней поверхности ведущего элемента расположен внутренний выступ ведущего элемента, выполненный в виде кольцевого сектора, ограниченного углом D, при этом значение угла D определено по формуле: D=360 - (A+B+С), ведомый элемент выполнен с возможностью поворота на угол Е по часовой стрелке и на угол F против часовой стрелки, причем угол Е равен углу В, а угол F равен углу С, на внешней поверхности ведомого кольца расположен внешний выступ ведомого элемента, выполненный с возможностью осуществления связи с пружиной механизма газораспределения, на внутренней поверхности ведомого элемента расположен внутренний выступ ведомого элемента, выполненный в виде кольцевого сектора, ограниченного углом D, корпус выполнен в виде сепаратора, установленного между ведущим и ведомым элементами и закрепленного на неподвижном кольце, втулки, расположенной на внутренней поверхности неподвижного кольца, опорного диска и запорного диска, закрепленных на торцевых поверхностях втулки со стороны ведущего элемента и со стороны ведомого элемента соответственно, первый и второй каналы выполнены U-образной формы квадратного сечения и образованы боковыми сторонами трека, наружной поверхностью неподвижного кольца и поверхностями сепаратора, выполненными эквидистантно боковой стороне трека и наружной поверхности неподвижного кольца, в плоскости ведущего элемента первый канал сопряжен с первым ведущим шариконакопителем, а второй канал сопряжен с вторым ведущим шариконакопителем, при этом первый и второй ведущие шариконакопители выполнены идентично квадратного сечения и каждый из них образован наружной поверхностью неподвижного кольца, внутренней поверхностью ведущего элемента, внутренним торцом опорного диска и боковой поверхностью сепаратора, в плоскости ведомого элемента первый канал сопряжен с первым ведомым шариконакопителем, а второй канал сопряжен с вторым ведомым шариконакопителем, при этом первый и второй ведомые шариконакопители выполнены идентично квадратного сечения и каждый из них образован наружной поверхностью неподвижного кольца, внутренней поверхностью ведомого элемента, внутренним торцом запорного диска и другой боковой поверхностью сепаратора, пространство первого и второго ведущих шариконакопителей, первого и второго ведомых шариконакопителей заполнено шариками, идентичными шарикам внутри первого и второго каналов, которые выполнены с возможностью перемещения по ним при взаимодействии с внутренним выступом ведущего элемента и внутренним выступом ведомого элемента.Mechanical transmission of synchronous rotation in antiphase, containing a housing, a leading and driven elements, first and second channels filled with balls, characterized in that it is equipped with a stationary ring, first and second leading ball accumulators, first and second driven ball accumulators, while the driving and driven elements are ring-shaped and mounted coaxially on a stationary ring, on the outer surface of the stationary ring there is a track made in the form of an annular sector bounded by angle A, the value of which is selected from the conditions of the necessary rigidity of the protrusion and satisfies the condition: A> 180HπR, where H is the thickness of the stationary ring , R is the radius of the stationary ring, the lateral sides of the track are made in the form of a concave cylindrical surface with a diameter equal to the thickness of the stationary ring, the driving element is made with the ability to rotate through an angle B counterclockwise and an angle C clockwise, the magnitude of the angles B and C is selected based on the required angle of rotation the rotation of the mechanism and satisfies the condition (B + C) <(360-A), on the outer surface of the driving element there is an external protrusion of the driving element, made with the possibility of performing a kinematic connection with the drive of the actuator of the gas distribution, on the inner surface of the driving element there is an internal protrusion of the driving element , made in the form of an annular sector bounded by the angle D, while the value of the angle D is determined by the formula: D = 360 - (A + B + C), the driven element is made with the ability to rotate at an angle E clockwise and at an angle F counterclockwise arrows, and the angle E is equal to the angle B, and the angle F is equal to the angle C, on the outer surface of the driven ring there is an external protrusion of the driven element, made with the possibility of communicating with the spring of the gas distribution mechanism, on the inner surface of the driven element there is an internal protrusion of the driven element made in the form of an annular sector limited by the angle D, the body is made in the form of a separator installed between the driving and driven elements and fixed on the stationary ring, the bushing located on the inner surface of the stationary ring, the support disk and the locking disc, fixed on the end surfaces of the bushing from the side of the driving element and from the side of the driven element, respectively, the first and second channels are made U -shaped square section and formed by the lateral sides of the track, the outer surface of the stationary ring and separator surfaces made equidistantly to the side of the track and the outer surface of the stationary ring, in the plane of the leading element, the first channel is mated with the first leading ball accumulator, and the second channel is mated with the second leading ball accumulator , while the first and second leading ball accumulators are made identically of square section and each of them is formed by the outer surface of the stationary ring, the inner surface of the driving element, the inner end of the supporting disk and the lateral surface of the separator ora, in the plane of the driven element, the first channel is mated with the first driven ball accumulator, and the second channel is mated with the second driven ball accumulator, while the first and second driven ball accumulators are made identically of square section and each of them is formed by the outer surface of the stationary ring, the inner surface of the driven element, the inner the end of the locking disc and the other lateral surface of the separator, the space of the first and second leading ball accumulators, the first and second driven ball accumulators is filled with balls identical to balls inside the first and second channels, which are made with the possibility of moving along them when interacting with the inner protrusion of the driving element and the inner protrusion of the driven element.
RU2020144104A 2020-12-30 2020-12-30 Mechanical transmission of synchronous rotation in antiphase RU2751265C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020144104A RU2751265C1 (en) 2020-12-30 2020-12-30 Mechanical transmission of synchronous rotation in antiphase

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020144104A RU2751265C1 (en) 2020-12-30 2020-12-30 Mechanical transmission of synchronous rotation in antiphase

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2751265C1 true RU2751265C1 (en) 2021-07-12

Family

ID=77019677

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020144104A RU2751265C1 (en) 2020-12-30 2020-12-30 Mechanical transmission of synchronous rotation in antiphase

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2751265C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU763635A2 (en) * 1978-06-26 1980-09-15 Волгоградский Политехнический Институт Mechanism for converting rotary motion into reciprocations with standstill time
JPS59117948A (en) * 1982-12-25 1984-07-07 Shinko Seisakusho:Kk Intermittent driving gear
SU1556214A1 (en) * 1988-07-06 1995-12-10 А.В. Тетельмин Device for transmitting rotary motion
DE102014119078B8 (en) * 2013-12-18 2019-08-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Auxiliary drive wheel side shiftable differential unit for a four-wheel drive vehicle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU763635A2 (en) * 1978-06-26 1980-09-15 Волгоградский Политехнический Институт Mechanism for converting rotary motion into reciprocations with standstill time
JPS59117948A (en) * 1982-12-25 1984-07-07 Shinko Seisakusho:Kk Intermittent driving gear
SU1556214A1 (en) * 1988-07-06 1995-12-10 А.В. Тетельмин Device for transmitting rotary motion
DE102014119078B8 (en) * 2013-12-18 2019-08-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Auxiliary drive wheel side shiftable differential unit for a four-wheel drive vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7435028B2 (en) clutch device
US7125359B2 (en) Continuously variable transmission device
AU2012370697B2 (en) Continuously variable transmission
JP6333999B2 (en) Speed change mechanism
JP2008025821A (en) Toroidal continuously variable transmission
WO2018105281A1 (en) Gear power transmitting mechanism
RU2751265C1 (en) Mechanical transmission of synchronous rotation in antiphase
JP6262375B2 (en) Speed change mechanism
US5562560A (en) Speed reducing apparatus having wobbling rotation plate
JPWO2014115384A1 (en) Belt type continuously variable transmission
JP2022190915A (en) power transmission device
KR101499936B1 (en) Continuously Variable Transmission
US8715134B2 (en) Stepless gear ratio variator
JP2021001582A (en) Valve actuator of rocket engine
WO2019240620A1 (en) Mechanism for transmitting rotation between parallel shafts
RU2124661C1 (en) Planetary gear (design versions)
US5051106A (en) Transverse axis infinitely variable transmission
RU2272199C1 (en) Device for converting rotation into reciprocation
JP2016033379A (en) Continuously variable transmission actuator and continuously variable transmission
RU2348843C1 (en) Actuator mechanism gearhead
JP2022190914A (en) power transmission device
RU2429391C2 (en) Nut of roller-screw mechanism
RU2156897C1 (en) Wedge-type free-wheel clutch
SU1176121A1 (en) Gearing with solids of revolution
JP2022099173A (en) Clutch device