SU956323A1 - Передача с синусошариковым р дом - Google Patents

Description

(54) ПЕРЕДАЧА С СИНУСОШАРИКОВЫМ РЯДОМ

1

Изобретение относитс  к буровой технике , может быть использовано и в других област х техники, где требуетс  изменение скорости вращени  исполнительных органов рабочих машин (лебедки, подъемные краны, металлообрабатывающие станки и т. д.).

Известна передача с синусощариковым р дом, содержащим корпус в виде втулки с внутренней замкнутой синусоидальной беговой дорожкой, входной вал, св занный с валом двигател  бурильной машины и на внещней поверхности которого выполнена замкнута  синусоидальна  бегова  дорожка , полый выходной вал, св занный с рабочим органом, охватывающий входной вал и имеющий продольные сквозные прорези, и управл емый тормоз, св занный с упом нутой втулкой, причем в прорез х выходного вала установлены шарики с возможностью расположени  в беговых дорожках втулки и выходного вала 1.

Недостатком известной передачи  вл етс  то, что изменение частоты вращени  ведомого вала путем подтормаживани  наружной втулки тормозом приводит к больщим потер м энергии (на трение втулки о фрикционные элементы тормоза).

Цель изобретени  - повышение КПД путем обеспечени  передачи большего крут щего момента в широком диапазоне его регулировани .

Цель достигаетс  тем, что передача снабжена , по крайней мере, одним дополнительным синусошариковым р дом, входной и выходной валы которого соединены соответственно с входным и выходным вала1-0 ми основного р да, а управл емый тормоз выполнен в виде полой цилиндрической детали, охватывающей втулки синусощариковых р дов, имеющей сквозные продольные прорези и неполные поперечные разрезы, образующие лепестки, причем к одному из концов последних прикреплены разрезные кольца, внутри которых расположен кулачковый валик переключени  передач; при этом число прорезей в выходных валах различных синусошариковых р дов раз20 лично.

Кроме того, у кулачкового валика переключени  передач имеетс  хот  бы одно такое поперечное сечение, контур которого содержит по крайней мере две точки, рассто ни  от которых до оси вращени  валика отличаютс  друг от друга на кратную величину.

На фиг. 1 изображена кинематическа  схема двухскоростной синусошариковой передачи; на фиг. 2 - кулачковый валик переключени  передач; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б-Б фиг. 2; на фиг. 5 - корпус тормоза; на фиг. 6 - сечение В-В фиг. 5; на фиг. 7 -сечение-Г-Г фиг. 5; на фиг. 8 - сечение Д-Д фиг. 5.

Двухскоростна  синусошарикова  передача состоит из вала 1 приводного двигател , жестко св занного с ним входного вала 2 первого синусошарикового р да, на внешней поверхности имеющего замкнутую синусоидальную беговую дорожку под шарики 3 с числом периодов Z2, корпуса-втулки 4 первого синусощарикового р да, на внутренней поверхности которого выполнена синусоидальна  бегова  дорожка под шарики 3 с число.м периодов TL выходного вала 5 первого синусошарикового р да со сквозными продольными прорез ми под шарики 3, равномерно распределенными по окружности, в количестве Z5 Zj + Z, входного вала 6 второго синусошарикового р да, жестко св занного с входным валом первого р да, на внешней поверхности имеющего , замкнутую синусоидальную беговую дорожку под шарики 7 с числом периодов Zg; корпуса-втулки 8 вт орого синусошарикового р да, на внутренней поверхности которого выполнена синусоидальна  бегова  дорожка под шарики 7 с числом периодов Zg; выходного вала 9 второго синусошарикового р да, жестко св занного с выходным валом первого р да и имеющего равномерно распределенные по окружности сквозные продольные прорези под шарики 7 в количестве Z Zg -f Zg; выходного вала 10 рассматриваемой двухскоростной синусошариковой передачи, жестко св занного с выходным валом второго синусошарикового р да, кулачкового валика 11 переключени  передач, стержн  12 кулачкового валика переключени  передач, эксцентри1 ов 13-15 первого и эксцентриков 16-18 второго синусошарикового р да. Эксцентрики 13, 15 и 17 по углу не смещены друг относительно друга, также не смещены по углу друг относительно друга эксцентрики 14, 16 и 18, но относительно эксцентриков 13, 15 и 17 они смещены на 180°.

В передачу входит также ближн   (от приводного двигател ) опора 19 кулачкового валика переключени  передач, правый 20 и левый 21 тормозные лепестки первого синусошарикового р да в собранной передаче охватывают корпус-втулку 4, правый 22 и левый 23 тормозные лепестки второго синусошарикового р да охватывают корпусвтулку 8, дальн   опора 24 кулачкового валика переключени  передач, дальний

подшипник 25 под стержень 12,26-31 - рычаги , жестко соединенные с концами соответствующих лепестков (рычаги 26 и 28 соединены с левым тормозным лепестком второго синусощарикового р да, рычаг 27

соединен с правым тормозным лепестком второго синусошарикового р да, рычаги 29 и 31 св заны с левым тормозным лепестком первого синусошарикового р да и рычаг 30 соединен с концом правого тормозного лепестка первого синусощари0 кового р да), ближний подщипник 32 стержн  12, при собранной передаче рычаг 31 противостоит эксцентрику 13, рычаг 30 - эксцентрику 14 и т. д., рычаг 26 противостоит эксцентрику 18.

Входной вал рассматриваемой передачи считаем вращающимс , а кулачковый валик расположенным так, что эксцентрики 13, 15 и 17 занимают крайнее левое положение . Эксцентрики 14, 16 и 18 окажутс  в крайнем правом положении, лепестки 20

и 21 - сведенными и потому зажимающими корпус-втулку первого синусошарикового р да, лепестки 22 и 23 окажутс  разведенными и поэтому не соприкасающимис  с корпусом-втулкой второго синусошарикового р да. В описанном положении кулачкового валика выходной вал передачи будет вращатьс  с угловой скоростью Cj -g- (l,

где oj - углова  скорость входного вала.

После поворота кулачкового валика на

полоборота лепестки 20 и 21 разойдутс 

Q и освобод т корпус-втулку первого синусощарикового р да, лепестки 22 и 23 затормоз т корпус-втулку второго синусошарикового р да, по окончании переходного процесса выходной вал передачи будет вращатьс  с угловой скоростью

9..

Неравенство выходных угловых скоростей (о) 0)) рассматриваемой двухскоростной синусошариковой передачи обеспечиваетс  условием

-Zi. 5 2б 2

Сопоставим прототип (однор дна  синусошарикова  передача, у которой частота вращени  выходного вала измен етс  путем

подтормаживани  корпуса-втулки известными тормозными устройствами) с предложенным устройством.

Обозначим: N - мощность на валу приводного двигател  бурильной машины (считаем одинаковой и дл  прототипа и дл  предложе нной передачи); as - частота вращени  выходного вала i-TOro (i 7 1) синусошарикового р да при полностью заторможенной корпусе-втулке этого р да и она же (cJ) - та частота вращени , котора 

Claims (2)

1. достигаетс  прототипом способом. подтормаживани  его корпуса-втулки; t| - КПД первого синусошарикового р да предложенной передачи, он же (t|,) - КПД синусошарикового р да прототипа; Мл - момент у прототипа на выходном валу, вращающемс  с частотой м - момент у предложенной передачи на выходном валу, вращающемс  с частотой - &) - мощность у прототипа на выходном валу, когда он вращаетс  с частотой N М -и) - мощность у предложенной передачи на выходном валу при условии, он вращаетс  с частотой - - КПД передачи - прототипа, при условии, что выходной вал вращаетс  с частотой т) - - КПД предложенной передачи при условии, что ее выходной вал вращаетс  с частотой iJ. Тогда „ M.cj./ м С другой стороны г N N-tji „ /п (N-NTp.n)-n, )t -Щ где Njp.n - потери мощности на трение корпуса-втулки прототипа о тормозные накладки тормоза. Так как г., а .n N; то 1. Итак, , - - /л; т. е. предложенна  передача, по сравнению с прототипом, обеспечивает повышение КПД путем передачи большего крут щего момента . Насто щее изобретение позволит повысить КПД передачи путем обеспечени  передачи больщего крут щего момента в щироком диапазоне его регулировани . Формула изобретени  1. Передача с синусошариковым р дом, содержаща  корпус, выполненный в форме втулки с внутренней замкнутой синусоидальной беговой дорожкой, входной вал, ев занный с валом двигател  бурильной машины, на внешней поверхности которого выполнена замкнута  синусоидальна 

   Фе/г. / гова  дорожка, выходной вал, св занный с рабочим органом, выполненным полым, охватывающим входной вал и имеющим продольные сквозные прорези, и управл емый тормоз, св занный с указанной втулкой , причем в прорез х выходного вала установлены щарики с возможностью расположени  в беговых дорожках втулки, отличающа с  тем, что, с целью повыщени  КПД путем обеспечени  передачи больщего крут щего момента в щироком диапазоне его регулировани , она снабжена по крайней мере одним дополнительным синусощариковым р дом, входной и выходной валы которого соединены соответственно с входным и выходным валами основного р да, а управл емый тормоз выполнен в виде полой цилиндрической детали, охватывающей втулки синусощариковых р дов, имеющей сквозные продольные прорези и неполные поперечные разрезы, образующие лепестки, причем к одному из концов последних прикреплены разрезные кольца, внутри которых расположен кулачковый валик переключени  передач, при этом число прорезей в выходных валах различных синусощариковых р дов выполнено различным .
2. 2. Передача по п. 1, отличающа с  тем, что у кулачкового валика переключени  передач имеетс  хот  бы одно такое поперечное сечение, контур которого содержит по крайней мере две точки, рассто ни  от которых до оси вращени  валика .отличаютс  друг от друга на кратную велиИсточники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Игнатищев Р. М. «Синусощариковый редуктор, его преимущества и делесообразность применени  в буровой технике, Проблемы создани  и внедрени  самоходных бурильных установок. Тезисы докладов первой Всесоюзной научно-технической конференции , 1974, г. Фрунзе, с. 123-125 (прототип ).