SU1364804A1 - Бесступенчата передача - Google Patents

Description

(21)40А3633/25-28

(22)31.03.86

(46)07.01.88. Бюл.

(72)В.В.Зарщикон

(53)621,833.6(088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР № 977885, кл. F 16 Н 29/22, 1980.

(54) БЕССТУПЕНЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА (57) Изобретение относитс  к машиностроению . Цель изобретени  - расширение кинематических возможностей путем увеличени  передаточного отношени , В бесступенчатой передаче, со- держап1ей корпус 1, соосниге ведущий 2 и ведомый 3 валы, расположенньш на

J

(А

(Л

оо

О) 4

СХ)

ф1/г.

ведущем валу эксцентрик А, св зываемый с механизмом изменени  эксцентри- ситета, установленную на эксцентри- ке втулку 12 и св зывающие последнюю соответственно с корпусом и ведомым валом 3 преобразователи. Каждый из последних выполнен в виде зубчато- кривошипного механизма, включающего зубчатое колесо 20, установленный с возможностью вращени  сателлитодержа- тель 31 с сателлитом 37, имеющим с зубчатым колесом самотормоз щеес  в одном из направлений зацепление, и св занный с сателлитодержателем кри1

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано в приводах различных машин дл  бесступенчатого соединени  скорости вращени  и вращающего момента ведомого вала.

Целью изобретени   вл етс  расширение кинематических возможностей путем увеличени  передаточного отноше- ни ,

На фиг, изображена кинематическа схема бесступенчатой передачи, первый вариант выполнени , продольный разрез (стрелками указаны направлени  перемещений поводков); на фиг,2 - разрез А-А на фиг,1; на фиг,3 - кинематическа  схема бесступенчатой передачи, первый вариант выполнени  с эксцентриком из двух частей, про- дольный разрез (стрелками указаны направлени  перемещений поводков); на фиг,4 - разрез Б-Б на фиг,3; на фиг,5 кинематическа  схема бесступенчатой передачи, второй вариант выполнени , продольный разрез (стрелками указаны направлени  перемещений поводков); на фиг,6 - разрез В-В на фиг,5; на фиг,7 - кинематическа  схема бесступенчатой передачи, второй вариант вы полнени  с эксцентриком из двух частей , продольный разрез (стрелками указаны направлени  перемещений поводков ),

Бесступенчата  передача содержит корпус 1, в котором в подщипниковых

вошип переменного радиуса. При этом первое и последнее из звеньев зубчато-кривощипного механизма  вл ютс  концевыми, одно из них св зано с втулкой 12, а другое - с корпусом I или ведомым валом 3, Эксцентрик 4 может быть выполнен по длине из двух частей, св зываемых с соответствующими механизмами изменени  эксцентриситета , а втулка 12 также может быть выполнена из двух частей, соединенных между собой с возможностью радиальных перемещений. 1 з,п, , 7 ил.

узлах установлены соосно друг другу ведущий 2 и ведомый 3 валы.

Эксцентрик 4 установлен на криво- щипе 5 ведущего вала 2 и св зьшаетс  с механизмом изменени  эксцентриситета (не показан) поводками 6 и 7,

Эксцентрик 4 может быть выполнен из двух частей 8 и 9 (фиг,3 и 7)j кажда  из которых установлена на кривошипе 5 и св зываетс  с механизмами изменени  эксцентриситета (не показаны ) поводками 10 и П, Втулка 12 установлена на эксцентрике 4 с возможностью вращени  и может быть выполнена из двух частей 13 и 14 (фиг,3 и 7), которые также установлены на част х 8 и 9 эксцентрика с возможностью вращени  и соединены друг с другом с возможностью радиальных перемещений, например крестовой муфтой, сухари 15 и 16 которой (фиг,4) скреплены с част ми 13 и 14 втулки 12 и размещены с возможностью радиальных пеоемещений во взаимно перпендикул рных ответньпс пазах 17 и 18 птзоставки 19.

Преобразующие механизмы поедстав- л ют собой зубчато-кривощипные механизмы и могут быть выполнены в двух вариантах.

Согласно первому варианту выполнени  (фиг,1-4) одними концевыми звень ми преобразующих механизмов  вл юс  зубчатые колеса 20 и 21, закрепленые на втулке 12 или ее част х 13 и

14, а другими концевыми звень ми  вл ютс  кривошипы переменного радиуса Последние могут быть выполнены в виде ползунов 22 и 23, которые установлен с; возможностью радиальных перемещени в направл ющих 24 и 25 и серьгами 26 шарнирно соединены с муфтами 27 и 28, которые установлены в корпусе 1 и на ведомом валу 3 с возможностью осевых перемещений и поводками 29 и 30 св заны с системой управлени  (на фиг,1-4 не показана) Направл ющие 24 и 25 кривошипов переменного радиуса скреплены соответственно с кор- пусом 1 и ведомым валом 3, а их ползуны 22 и 23 шарнирно соединены шатунами 31 и 32 с сателлитодержател - ми 33 и 34, установленными с возможностью перемещений в кольцевых напра л ющих 35 и 36, скрепленных втулкой 12 или ее част ми 13 и 14, Сателлиты 37 и 38 установлены в сателлитодержа- тел х 33 и 34, сцеплены с зубчатыми колесами 20 и 21, а их зацеплени  вы полнены самотормоз щимис  в одном из направлений. Упругие элементы 39 соединены своими концами с направл ющими 24 и 25 и шатунами 31 и 32,

Согласно второму варианту выпол- нени  (фиг,5-7) одними концевыми звень ми  вл ютс  кривошипы переменного радиуса, выполненные в виде направл ющих 24 и 25, скрепленных со втулкой 12 или с ее част ми 13 и 14, пол- зунов 22 и 23, установленных с возможностью радиальных перемещений в направл юощх 24 и 25 и серьгами 26 шарнирно соединенных с муфтами 27 и 28, установленными с возможностью осевых перемещений на втулке 2 или ее част х 13 и 14, и поводками 29 и 30, св занными с системой управлени  (на фиг,5-7 не показана),, Ползуны 22 и 23 кривошипов переменного радиуса шарнирно соединены шатунами 31 и 32 с сателлитодержател ми 33 и 34, установленными с возможностью перемещений в кольцевых направл ющих 35 и 36, скрепленных соответственно с кор- пусом 1 и ведомым валом 3, Сателлиты 37 и 38 установлены в сателлитодержател х 33 и 34, сцеплены с зубчатыми колесами 20 и 21,  вл ющимис  другими концевыми звень ми, скрепленными соответственно с корпусом 1 и ведомым валом 3, а их зацеплени  выполнены самотормоз ш 1мис  в одном из направлений . Упругие элементы 39 соединены своими кО1П1.ами с направл ющими 24 и 25 и шатунами 31 и 32,

Бесступенчата  передача по первому варианту исполнени  (фиг,1-4) работает следующим образом.

При вращении ведущего 2 и ведомого 3 валов втулка 12 или ее части 3 и 14 (фиг.З) и зубчатые колеса 20 и 2 совершают сложное движение, враща сь вместе с ведущим валом 2 отно- носительно его оси и враща сь относительно эксцентрика 4 или его часте 8 и 9 (фиг.З), поэтому скорость зубчтых 1 Голес 20 и 2 непрерывно мен етс , причем в каждый момент времени наибольшую скорость относительно ведущего вала 2 имеют участки зубчатых колес 20 и 21, наиболее удаленны от его оси, а наименьшую скорость - участки зубчатых колес 20 и 21. наименее удаленные от указанной оси.

Сателлиты 37 и 38 также совершают сложное движение, враща сь в сател- литодержател х 33 и 34 и соверша  вместе с ними перемещени  относительно зубчатых колес 20 и 2 в кольцевы направл ющих 35 и 36, поэтому скорости вращени  и скорости перемещений сателлитов 37 и 38 относительно зубчатых колес 20 и 21 также посто нно мен ютс .

Направлени  самоторможени  зацеплений сателлитов 37 и 38 с зубчатыми колесами 20 и 21 выбраны взаимно противоположными, поэтому, когда в процессе движени  один из сателлитов 37 взаимодействует с участком зубчатого колеса 20, имеющим в данный момент времени наибольшую скорость, а один из сателлитов 38 - с участком зубчатого колеса 21, имеюш 1м наименьшую скорость, указанные сателлиты 37 и 38 самотормоз тс  с этими колесами, а их сателлитодержатели 33 и 34 скрепл ютс  с кольцевыми направл ющими 35 и 36 в единое целое, в результате чего движение передаетс  с ведущего вала 2 на ведомый вал 3 кинематической цепью: ведущий вал 2, эксцентрик 4 или его части 8 и 9 (фиг,3), втулка 12 или ее часть 14, зубчатое колесо 21, заторможенный сателлит 38, сателлитодержатель 34, шатун 32, ползун 23, направл юща  25, ведомый вал 3j при этом в передаче (фиг,1) реактивное усилие передаетс  на корпус 1 кинематической цепью: втулка 12, зубчатое колесо 20, затор513648046

меженный сателлит 37, сателлитодержа - ством серег 26 перемещают ползуны 22

таль 33, шатун 31, ползун 22, на правл юща  24, корпус 1, а в передаче (фиг.З) - кинематической цепью: часть 14 втулки, сухари 16 (фиг.4), ответные пазы 18, проставка 19, ответные пазы 17, сухари 15, часть 13 втулки, зубчатое колесо 20, заторможенный сателлит 37, сателлитодержа- тель 33, шатун 31, ползун 22, направ- л юща  24, корпус 1. Остальные сателлиты 37 и 38, взаимодействующие другими участками зубчатых колес 20 и 21, расторможены и вращаютс  вхолостую , их сателлитодержатели 33 и 34 совершают перемещени  в кольцевых направл ющих 35 и 36, а упругие элементы 39 обеспечивают выборку зазоров в кинематических парах.

При работе бесступенчатой передачи участки зубчатых колес 20 и 21, имеющие наибольшую и наименьшую скорость, посто нно мен ютс , поэтому каждый из сателлитов 37 и 38 последовательно самотормозитс  и растормаживаетс  с зубчатыми колесами 20 и 21, в результате чего ведомый вал 3 получает однонаправленные импульсы вращающего момента, под действием которых вра- п1аетс  с заданной скоростью,

Дл  изменени  частоты вращени  ведомого вала 3 по команде от системы управлени  (на фиг,1-4 не показана ) перемещаютс  поводки 7, 10, 11, 29 и 30.

При перемещении поводка 7 (фиг,1) поводок 6 измен ет эксцентриситет эксцентрика 4 и втулки 12, в результате чего измен ютс  геометрические параметры зубчато-кривошипных механизмов .

При перемещении поводков 10 и 11 (фиг.З) поводки 6 независимо друг от друга измен ют эксцентриситеты частей 8 и 9 эксцентрика и частей 13 и

14втулки, в результате чего независимо друг От друга измен ютс  параметры каждого зубчато-кривошипного механизма в отдельности; при этом сухари

15и 16, взаимодейству  с ответными пазами 17 и 18 проставки 19, обеспечивают совместное движение частей 13 и 14 втулки и зубчатых колес 20 и 21.

При перемещении поводков 29 и 30 (фиг.1 и 3) муфты 27 и 28 перемещаютс  в осевом направлении относительно корпуса 1 и ведомого вала 3 и посред-

и 23 в радиальном направлении, в результате чего независимо друг от дру- ц га измен ютс  рассто ни  от оси ведущего вала 2 до осей шарниров шатунов 31 и 32, скрепленных с ползунами 22 и 23, т.е. длины кривошипов каждого зубчато-кривошипного механизма в от- 10 дельности.

При изменении длин кривошипов измен етс  закон движени  втулки 12 или ее частей 13 и 14 и зубчатых колес

20и 21; поэтому измен етс  скорость 15 и продолжительность взаимодействи 

заторможенных сателлитов 37 и 38 с зубчатыми колесами 20 и 21 и, следовательно , скорость вращени  ведомого вала 3.

20 Бесступенчата  передача по второму варианту исполнени  (фиг,5-7) работает cлeдy oш м образом.

При вращении ведущего 2 и ведомого 3 валов, втулки 12 или ее частей

25 13 и 14 направл ющие 24 и 25 с ползунами 22 и 23 соверщают сложное движение , враща сь вместе с ведущим валом 2 относительно его оси и враща сь Относительно эксцентрика 4 или его

30 частей 8 и 9, поэтому скорость ползунов 22 и 23 непрерывно мен етс , причем в каждый момент времени наибольшую скорость относительно ведущего вала 2 имеют ползуны 22 и 23,

Зь наиболее удаленные от его оси, а наименьБ1ую скорость - ползуны 22 и 23, наиболее удаленные от указанной оси.

Сателлиты 37 и 38 вращаютс  в са

40 теллитодержател х 33 и 34 и совершают вместе с ними перемещени  в кольцевых направл юшлх 35 и 36. Сателли- тодержатели 33 и 34 шарнирно св заны шатунами 31 и 32 с ползунами 22 и 23,

45 поэтому скорости вращени  и скорости круговых перемещений сателлитов 37 и 38 относительно зубчатых колес 20 и

21непрерывно мен ютс .

50 Направлени  самоторможени  зацеплений сателлитов 37 и 38 с зубчатыми колесами 20 и 21 выбраны взаимно противоположными , поэтому, когда в процессе движени  Один из ползунов 22

55 получает наибольшую скорость относительно ведущего вала 2, а один из ползунов 23 - наименьшую, св занные с ними сателлиты 37 и 38 самотормо- з тс  с зубчатыми колесами 20 и 21,

и 23 в радиальном направлении, в результате чего независимо друг от дру- га измен ютс  рассто ни  от оси ведущего вала 2 до осей шарниров шатунов 31 и 32, скрепленных с ползунами 22 и 23, т.е. длины кривошипов каждого зубчато-кривошипного механизма в от- дельности.

При изменении длин кривошипов измен етс  закон движени  втулки 12 или ее частей 13 и 14 и зубчатых колес

20и 21; поэтому измен етс  скорость и продолжительность взаимодействи 

заторможенных сателлитов 37 и 38 с зубчатыми колесами 20 и 21 и, следовательно , скорость вращени  ведомого вала 3.

Бесступенчата  передача по второму варианту исполнени  (фиг,5-7) работает cлeдy oш м образом.

При вращении ведущего 2 и ведомого 3 валов, втулки 12 или ее частей

13 и 14 направл ющие 24 и 25 с ползунами 22 и 23 соверщают сложное движение , враща сь вместе с ведущим валом 2 относительно его оси и враща сь Относительно эксцентрика 4 или его

частей 8 и 9, поэтому скорость ползунов 22 и 23 непрерывно мен етс , причем в каждый момент времени наибольшую скорость относительно ведущего вала 2 имеют ползуны 22 и 23,

наиболее удаленные от его оси, а наименьБ1ую скорость - ползуны 22 и 23, наиболее удаленные от указанной оси.

Сателлиты 37 и 38 вращаютс  в са

теллитодержател х 33 и 34 и совершают вместе с ними перемещени  в кольцевых направл юшлх 35 и 36. Сателли- тодержатели 33 и 34 шарнирно св заны шатунами 31 и 32 с ползунами 22 и 23,

поэтому скорости вращени  и скорости круговых перемещений сателлитов 37 и 38 относительно зубчатых колес 20 и

21непрерывно мен ютс .

Направлени  самоторможени  зацеплений сателлитов 37 и 38 с зубчатыми колесами 20 и 21 выбраны взаимно противоположными , поэтому, когда в процессе движени  Один из ползунов 22

получает наибольшую скорость относительно ведущего вала 2, а один из ползунов 23 - наименьшую, св занные с ними сателлиты 37 и 38 самотормо- з тс  с зубчатыми колесами 20 и 21,

сателлитодержатели 33 и 34 заторможенных сателлитов скрепл ютс  с колцевыми направл ющими 35 и 36 в един целое, в результате чего движение предаетс  с ведущего вала 2 на ведом вал 3 кинематической цепью: ведущий вал 2, эксцентрик 4 или его части 8 и 9, втулка 12 или ее часть 14, направл юща  25, ползун 23, шатун 32, сателлитодержатель 34, заторможенны сателлит 38, зубчатое колесо 21, ведомый вал 3; при этом в передаче (фиг.З) реактивное усилие передаетс  на корпус 1 кинематической цепью; втулка 12, направл юща  24, ползун 22, шатун 31, сателлитодержатель 33 заторможенный сателлит 37, зубчатое колесо 20, корпус , Остальные сателлиты 37 и 38, св занные с другими ползунами 22 и 23, расторможены с зубчатыми колесами 20 и 2 и вращаютс  вхолостую, их сателлитодержател 33 и 34 совершают перемещени  в кольцевых направл ющих 35 и 36, а упруги элементы 39 обеспечивают выборку зазоров в кинематических парах.

При работе бесступенчатой передачи ползуны 22 и 23, имек цие наибольшую и наименьшую скорость, посто нно мен ютс , поэтому каждый из сателлитов 37 и 38 последовательно самотор- мозитс  и растормаживаетс  с зубчатыми колесами 20 и 21, в результате чего ведомый вал 3 получает однонаправленные импульсы вращающего момента , под действием которых вращаетс  с заданной скоростью,

Дп  изменени  скорости вращени  ведомого вала 3 по команде от системы управлени  (на фиг,5-7 не показана ) перемещаютс  поводки 7, 10, 11, 29 и 30,

5

0

5

0

Д8()А

8

Процесс измерени  скорости ocv- щестнл етс  аналогично предыдущему варианту.

Такое выполнение бесступенчатой передачи позвол ет повысить обп1ее передаточное отнощение.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   1, Бесступенчата  передача, содержаща  корпус, размещенные в нем со- осные ведущий и ведомый валы, расположенный на ведущем валу эксцентрик, св зайный с механизмом изменени  эксцентриситета , установленную на эксцентрике втулку и св зывающие последнюю соответственно с корпусом и ведомым валом преобразователи, отличающа с  тем, что, с целью расширени  кинематических возможностей путем увеличени  передаточного отношени , каждый из преобразователей

   выполнен в виде зубчато-кривошипного механизма, включающего зубчатое колесо , установленный с возможностью вращени  сателлитодержатель с сателлитом, имеющим с зубчатым колесом самотормоз щеес  в одном из направлений зацепление , и св занный с сателлитодержа- телем кривошип переменного радиуса, первое из звеньев зубчато-кривошипного механизма св зано с втулкой, а последнее - или с корпусом или ведомым валом,

   2, Передача поп,1, отличающа с  тем, что эксцентрик выполнен по длине из двух частей, св занных с соответствующими механизмами изменени  эксцентриситета, а втулка также выполнена из двух частей, соединенных одна с другой с возможностью радиальных перемещений.

   25

   23

   в,.

   | J J 35

   22

   J7--J%

   5

   32 Л JS 222523.

   Jff

   фиг. 5

   JJ

   J7

   JJJ5

   Т Т Ш

   / i

   J«