WO2017184026A1 - Rack-based pulsed variator with a single-shaft rectifier - Google Patents

Rack-based pulsed variator with a single-shaft rectifier Download PDF

Info

Publication number
WO2017184026A1
WO2017184026A1 PCT/RU2017/000226 RU2017000226W WO2017184026A1 WO 2017184026 A1 WO2017184026 A1 WO 2017184026A1 RU 2017000226 W RU2017000226 W RU 2017000226W WO 2017184026 A1 WO2017184026 A1 WO 2017184026A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rectifier
shaft
rack
variator
based pulsed
Prior art date
Application number
PCT/RU2017/000226
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Владимир Витальевич КИЛИН
Original Assignee
Владимир Витальевич КИЛИН
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 Владимир Витальевич КИЛИН filed Critical Владимир Витальевич КИЛИН
Publication of WO2017184026A1 publication Critical patent/WO2017184026A1/en

Links

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

Definitions

  • Pulse variators usually include the following functionally related mechanisms, a generator of mechanical vibrations (GMC), a means of regulating the amplitude of a GMC, and a rectifier of mechanical vibrations (rectifier) with free-wheeling mechanisms (MCA).
  • GMC generator of mechanical vibrations
  • rectifier rectifier of mechanical vibrations
  • MCA free-wheeling mechanisms
  • Rack and pinion containing kinematic pairs of gear - gear rack
  • ⁇ are able to provide not only downshifts, but also upshifts.
  • IW with single-shaft rectifiers are smaller than IW with multi-shaft rectifiers.
  • the technical result of the invention is to ensure the stability of parasitic fluctuations in the ratio of MPO to STR, while maintaining the smaller dimensions that are characteristic of RIV with a single-shaft rectifier
  • FIG. 1 shows the kinematic diagram of the RIV on a double crank, conventional top view.
  • FIG. Figure 2 shows spurious oscillations of the ratio of the instantaneous gear ratio (MPO) to the average gear ratio (STR) depending on the phase of rotation of the input link of the RIV, expressed in ⁇ .
  • Example 1 of the implementation of the RIV on the double crank (Fig 1): the RIV contains: MMC, including the input rocker 1, mounted on the input shaft 2, leading the double crank 3 with coordinated adjustable arms.
  • the means for adjusting the length of the shoulders of the double crank is designated as 4 and can be performed as in (A from 1414990 USSR, F16H 29/04). Double crank shoulders 90 degrees apart.
  • Each crank pin 5 is engaged with a reciprocating slider 6.
  • a double crank with reciprocating sliders forms a double Scottish mechanism of variable amplitude.
  • the ZRGD 7 are cut or installed, directed in projection onto the plane of rotation of the crank to each other.
  • Each gear rack is coupled to its main drive gear (SHGD) 8.
  • SHGD is connected through an overrunning clutch 9 to the rectifier shaft 10.
  • the overrunning clutches and the rectifier shaft comprise a mechanical vibration rectifier. All overrunning clutches are installed to transmit rotation from the SHGD to the output shaft in one direction. When rotation is applied to the input shaft, it is transmitted to the input beam, then to the double crank, the fingers of the crank drive the reciprocating sliders. Reciprocating sliders through ZRGD lead to the oscillatory movement of SHGD, which is transmitted to overrunning clutches. Overrunning clutches translate the oscillatory movements of the SHG into the rotation of the rectifier shaft. Rotational and reciprocating kinematic pairs can be coupled via plain or rolling bearings.
  • Example 2 of the implementation of the RIV on a double eccentric which differs from the implementation of the RIV on a double crank in that the double crank is replaced by a double eccentric.
  • a means of regulating the amplitude of vibrations of the GMC is made as described in V.F.Maltsev. "Mechanical impulse transmission.” Moscow, Engineering, 1978 p. 122 p. 9 c.
  • the RIV may be provided with a means of reducing or a means of eliminating spurious oscillations.
  • a means of reducing or a means of eliminating spurious oscillations For example, as in the prototype.
  • the invention can be used in drives of machines and mechanisms, including the transmission of main power in vehicles, as an adjustable continuously variable transmission, in particular, in the automotive industry, motorcycle manufacturing, in the production of agricultural, construction equipment, bicycles.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

The invention relates to mechanical engineering and can be used in actuators of machines and mechanisms, inter alia, in the transmission of primary power in vehicles, as a continuously variable transmission, in particular in automobile manufacture, motorcycle manufacture and in the production of agricultural and construction machinery and bicycles. A rack-based pulsed variator with a single-shaft mechanical oscillation rectifier is characterized in that toothed primary motion racks are mounted in pairs and facing one another on reciprocating rams, wherein the reciprocating rams with opposing toothed primary motion racks are each engaged with a corresponding crank or eccentric to form a Scotch yoke. This provides for the stabilization of parasitic oscillations in the ratio of the instantaneous gear ratio to the average gear ratio while maintaining the smallest dimensions characteristic of a rack-based pulsed variator with a single-shaft rectifier.

Description

Реечный импульсный вариатор с одновальным выпрямителем.  Rack-and-pinion pulsed variator with a single-shaft rectifier.
Область техники. The field of technology.
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах машин и механизмов, в том числе, в передаче основной мощности в транспортных средствах, в качестве регулируемой бесступенчатой передачи, в частности, в автомобилестроении, мотоциклостроении, при производстве сельскохозяйственной, строительной техники, велосипедов. Импульсные вариаторы (ИВ) обычно включают в свой состав следующие функционально связанные механизмы, генератор механических колебаний (ГМК), средство регуляции амплитуды ГМК и выпрямитель механических колебаний (выпрямитель) с механизмами свободного хода (МСХ). Реечные (содержащие кинематические пары шестерня - зубчатая рейка) ИВ (РИВ) способны обеспечить не только понижающие передачи, но и повышающие передачи. ИВ с одновальными выпрямителями имеют меньшие размеры, чем ИВ с многовальными выпрямителями. Далее в описании движения элементов РИВ, непосредственно связанных с передачей мощности от входного на выходное звенья, будут называться главным движением, в отличие от движений, связанных с регулировкой амплитуды ГМК, которая обеспечивает изменение передаточного отношения.  The invention relates to mechanical engineering and can be used in drives of machines and mechanisms, including the transmission of main power in vehicles, as an adjustable continuously variable transmission, in particular, in the automotive industry, motorcycle industry, in the production of agricultural, construction equipment, bicycles. Pulse variators (IV) usually include the following functionally related mechanisms, a generator of mechanical vibrations (GMC), a means of regulating the amplitude of a GMC, and a rectifier of mechanical vibrations (rectifier) with free-wheeling mechanisms (MCA). Rack and pinion (containing kinematic pairs of gear - gear rack) ИВ (РИВ) are able to provide not only downshifts, but also upshifts. IW with single-shaft rectifiers are smaller than IW with multi-shaft rectifiers. Further, in the description of the movement of the RIV elements directly related to the transfer of power from the input to the output links, they will be called the main movement, in contrast to the movements associated with the amplitude adjustment of the MMC, which provides a change in the gear ratio.
Предшествующий уровень техники State of the art
Известен (US 20140123787 А1), реечный РИВ с одновальным выпрямителем механических колебаний характеризуемый тем, что зубчатые рейки главного движения (ЗРГД) установлены попарно и навстречу друг другу на возвратно поступательных ползунах, выбранный как прототип. Недостатками аналога являются, нестабильность паразитных колебаний отношения мгновенного передаточного отношения (МПО) к среднему передаточному отношению (СПО), которое меняется при изменении СПО. Такая нестабильность приводит к тому, что убрать паразитные колебания возможно только для единственного СПО. Недостаток вызван конструктивной особенностью, возвратно поступательный ползун связан с кривошипом или эксцентриком через шатун, который совершает сложное движение.  Known (US 20140123787 A1), rack-mounted RIV with a single-shaft rectifier of mechanical vibrations characterized by the fact that the gear racks of the main movement (ZRGD) are installed in pairs and towards each other on reciprocating sliders, selected as a prototype. The disadvantages of the analogue are the instability of spurious oscillations of the ratio of the instantaneous gear ratio (MPO) to the average gear ratio (SPO), which changes with the change in the STR. Such instability leads to the fact that to remove spurious oscillations is possible only for a single STR. The disadvantage is caused by a design feature, the reciprocating slider is connected to the crank or eccentric through the connecting rod, which makes a complex movement.
Сущность изобретения SUMMARY OF THE INVENTION
Технический результат изобретения - обеспечение стабильности паразитных колебаний отношения МПО к СПО, при сохранении меньших габаритов, характерных для РИВ с одновальным выпрямителем  The technical result of the invention is to ensure the stability of parasitic fluctuations in the ratio of MPO to STR, while maintaining the smaller dimensions that are characteristic of RIV with a single-shaft rectifier
Технический результат достигается совокупностью ограничительных и отличительных признаков. Ограничительные признаки -РИВ с одновальным выпрямителем механических колебаний характеризуемый тем, что зубчатые рейки главного движения (ЗРГД) установлены попарно и навстречу друг другу на возвратно поступательных ползунах. Отличительные признаки - возвратно-поступательные ползуны со встречно направленными ЗРГД зацеплены, каждый, со своим кривошипом или эксцентриком с образованием шотландского механизма. The technical result is achieved by a combination of restrictive and distinctive features. Restrictive signs - RIV with a single-shaft mechanical rectifier oscillations characterized by the fact that the gear racks of the main movement (ZRGD) are installed in pairs and towards each other on reciprocating sliders. Distinctive features - reciprocating sliders with counter-directed ZRGD engaged, each with its own crank or eccentric with the formation of the Scottish mechanism.
Краткое описание чертежей Brief Description of the Drawings
На фиг. 1 показана кинематическая схема РИВ на двойном кривошипе, условный вид сверху.  In FIG. 1 shows the kinematic diagram of the RIV on a double crank, conventional top view.
На фиг. 2 показаны паразитные колебания отношения мгновенного передаточного отношения (МПО) к среднему передаточному отношению (СПО)в зависимости от фазы поворота входного звена РИВ, выраженной в π.  In FIG. Figure 2 shows spurious oscillations of the ratio of the instantaneous gear ratio (MPO) to the average gear ratio (STR) depending on the phase of rotation of the input link of the RIV, expressed in π.
Осуществление изобретения The implementation of the invention
Пример 1 реализации РИВ на двойном кривошипе (фиг 1): РИВ содержит: ГМК, включающее входное коромысло 1, закрепленное на первичном валу 2, приводящее двойной кривошип 3 с согласовано регулируемыми плечами. Средство регулировки длины плеч двойного кривошипа обозначено как 4 и может быть выполнено как в (А с 1414990 СССР, F16H 29/04). Плечи двойного кривошипа разнесены на 90 градусов Каждый палец кривошипа 5 зацеплен с возвратно-поступательным ползуном 6 Двойной кривошип с возвратно-поступательными ползунами образует двойной шотландский механизм переменной амплитуды. На каждом возвратно-поступательном ползуне вырезаны или установлены ЗРГД 7 направленные в проекции на плоскость вращения кривошипа друг к другу. Каждая зубчатая рейка сцеплена со своей шестерней главного движения (ШГД) 8. Каждая ШГД соединена через обгонную муфту 9 с выпрямительным валом 10. Обгонные муфты и выпрямительный вал составляют выпрямитель механических колебаний. Все обгонные муфты установлены для передачи вращения от ШГД на выходной вал в одном направлении. При подаче вращения на первичный вал оно передается на входное коромысло, далее на двойной кривошип, пальцы кривошипа приводят в движение возвратно-поступательные ползуны. Возвратно-поступательные ползуны через ЗРГД приводят в колебательное движение ШГД, которое передается на обгонные муфты. Обгонные муфты переводят колебательные движения ШГД во вращение выпрямительного вала. Вращательные и возвратно-поступательные кинематические пары могут быть связаны через подшипники скольжения или качения.  Example 1 of the implementation of the RIV on the double crank (Fig 1): the RIV contains: MMC, including the input rocker 1, mounted on the input shaft 2, leading the double crank 3 with coordinated adjustable arms. The means for adjusting the length of the shoulders of the double crank is designated as 4 and can be performed as in (A from 1414990 USSR, F16H 29/04). Double crank shoulders 90 degrees apart. Each crank pin 5 is engaged with a reciprocating slider 6. A double crank with reciprocating sliders forms a double Scottish mechanism of variable amplitude. On each reciprocating slider, the ZRGD 7 are cut or installed, directed in projection onto the plane of rotation of the crank to each other. Each gear rack is coupled to its main drive gear (SHGD) 8. Each SHGD is connected through an overrunning clutch 9 to the rectifier shaft 10. The overrunning clutches and the rectifier shaft comprise a mechanical vibration rectifier. All overrunning clutches are installed to transmit rotation from the SHGD to the output shaft in one direction. When rotation is applied to the input shaft, it is transmitted to the input beam, then to the double crank, the fingers of the crank drive the reciprocating sliders. Reciprocating sliders through ZRGD lead to the oscillatory movement of SHGD, which is transmitted to overrunning clutches. Overrunning clutches translate the oscillatory movements of the SHG into the rotation of the rectifier shaft. Rotational and reciprocating kinematic pairs can be coupled via plain or rolling bearings.
Данный пример демонстрирует решение технической задачи - обеспечение стабильности паразитных колебаний отношения МПО к СПО, при сохранении меньших габаритов, характерных для РИВ с одновальным выпрямителем. Действительно, шотландские механизмы генерируют механические строго синусоидальные колебания, а выпрямитель преобразует их в кривую огибающую четырех синусоид. Причем отношение МПО к СПО 11 (фиг. 2) остается неизменным при изменении СРО. This example demonstrates the solution to a technical problem - ensuring the stability of spurious fluctuations in the ratio of MPO to STR, while maintaining the smaller dimensions characteristic of a RIV with a single-shaft rectifier. Really, Scottish mechanisms generate strictly mechanical sinusoidal vibrations, and a rectifier converts them into a curve envelope of the four sinusoids. Moreover, the ratio of MPO to STR 11 (Fig. 2) remains unchanged when the SRO changes.
Пример 2 реализации РИВ на двойном эксцентрике, который отличается от реализации РИВ на двойном кривошипе тем, что двойной кривошип заменен на двойной эксцентрик. А средство регуляции амплитуды колебаний ГМК выполнено, как описано в В.Ф.Мальцев. «Механические импульсные передачи». М., Машиностроение, 1978 стр. 122 рис. 9 в.  Example 2 of the implementation of the RIV on a double eccentric, which differs from the implementation of the RIV on a double crank in that the double crank is replaced by a double eccentric. A means of regulating the amplitude of vibrations of the GMC is made as described in V.F.Maltsev. "Mechanical impulse transmission." Moscow, Engineering, 1978 p. 122 p. 9 c.
В конкретных вариантах реализации РИВ может быть снабжен средством уменьшения или средством устранения паразитных колебаний. Например, как в прототипе.  In specific embodiments, the RIV may be provided with a means of reducing or a means of eliminating spurious oscillations. For example, as in the prototype.
Промышленная применимость.  Industrial applicability.
Изобретение может быть использовано в приводах машин и механизмов, в том числе, в передаче основной мощности в транспортных средствах, в качестве регулируемой бесступенчатой передачи, в частности, в автомобилестроении, мотоциклостроении, при производстве сельскохозяйственной, строительной техники, велосипедов.  The invention can be used in drives of machines and mechanisms, including the transmission of main power in vehicles, as an adjustable continuously variable transmission, in particular, in the automotive industry, motorcycle manufacturing, in the production of agricultural, construction equipment, bicycles.
з s

Claims

ФОРМУЛА FORMULA
1. Реечный импульсный вариатор с одновальным выпрямителем механических  1. Rack and pinion variator with a single-shaft mechanical rectifier
колебаний характеризуемый тем, что зубчатые рейки главного движения (ЗРГД) установлены попарно и навстречу друг другу на возвратно поступательных ползунах, отличающийся тем, что возвратно-поступательные ползуны с встречно направленными ЗРГД зацеплены, каждый, со своим кривошипом или  oscillations characterized by the fact that the gear racks of the main movement (ZRGD) are installed in pairs and towards each other on reciprocating sliders, characterized in that the reciprocating sliders with counter-directed ZRGD are engaged, each with its own crank or
эксцентриком с образованием шотландского механизма.  eccentric with the formation of the Scottish mechanism.
2. Устройство по п.1 отличающееся тем, что снабжено средством уменьшения или средством устранения паразитных колебаний.  2. The device according to claim 1, characterized in that it is provided with a means of reduction or a means of eliminating spurious oscillations.
PCT/RU2017/000226 2016-04-18 2017-04-12 Rack-based pulsed variator with a single-shaft rectifier WO2017184026A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016114755A RU2617245C2 (en) 2016-04-18 2016-04-18 Rack and impulse variator with single-shaft eliminator
RU2016114755 2016-04-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017184026A1 true WO2017184026A1 (en) 2017-10-26

Family

ID=57955759

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2017/000226 WO2017184026A1 (en) 2016-04-18 2017-04-12 Rack-based pulsed variator with a single-shaft rectifier

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2617245C2 (en)
WO (1) WO2017184026A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019175480A1 (en) 2018-03-11 2019-09-19 Franck Guigan Continuously variable transmission

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2179674C2 (en) * 2000-01-31 2002-02-20 Ярославский государственный технический университет Impulse stepless drive
RU2352840C1 (en) * 2007-07-17 2009-04-20 Открытое акционерное общество "Ижевский мотозавод "Аксион-холдинг" Cam pulse variator
DE102009031801A1 (en) * 2008-07-21 2010-02-04 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Adjusting device for stepless transmission, particularly for crank continuously variable transmission, has drive shaft mounted in transmission housing and multiple eccentric units arranged next to each other on drive shaft
US20140123787A1 (en) * 2012-11-05 2014-05-08 University Of Maryland, Baltimore County Geared infinitely variable transmission

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2179674C2 (en) * 2000-01-31 2002-02-20 Ярославский государственный технический университет Impulse stepless drive
RU2352840C1 (en) * 2007-07-17 2009-04-20 Открытое акционерное общество "Ижевский мотозавод "Аксион-холдинг" Cam pulse variator
DE102009031801A1 (en) * 2008-07-21 2010-02-04 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Adjusting device for stepless transmission, particularly for crank continuously variable transmission, has drive shaft mounted in transmission housing and multiple eccentric units arranged next to each other on drive shaft
US20140123787A1 (en) * 2012-11-05 2014-05-08 University Of Maryland, Baltimore County Geared infinitely variable transmission

Also Published As

Publication number Publication date
RU2617245C2 (en) 2017-04-24
RU2016114755A (en) 2017-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6454456B2 (en) Continuously variable transmission with uniform input-output ratio independent of friction
US20190003564A1 (en) Continuously variable transmission with uniform input-to-output ratio that is non- dependent on friction
JPWO2016194510A1 (en) Variable compression ratio mechanism of internal combustion engine
WO2017184026A1 (en) Rack-based pulsed variator with a single-shaft rectifier
US11339859B2 (en) Infinitely variable transmission with uniform input-to-output ratio that is non-dependant on friction
CN114423966A (en) Infinitely variable transmission with uniform input-output ratio independent of friction
JP6072730B2 (en) Power transmission device for vehicle
JP2015515590A5 (en)
CN104791426A (en) Harmonic gear transmission mechanism
CN205331345U (en) Gear combination drive mechanism
WO2018198334A1 (en) Mechanical converter
JP5796499B2 (en) Continuously variable transmission with adjustable gear ratio through oscillating motion
CN105299168A (en) Gear combination transmission mechanism
RU2620278C2 (en) Pulse variator
RU2617227C2 (en) Pulse variator
RU156451U1 (en) LEVER OPTION
EP3431816A1 (en) Continuously infinite variable transmission system
CN103410938A (en) High-level variable elliptic swing movable tooth transmission device
RU2400661C1 (en) Pulse variator with controlled transit modes
US671675A (en) Power-transmitting device.
RU125285U1 (en) DEVICE FOR CONVERSION OF ROTATIONAL MOVEMENT IN TRANSITION
WO2018013007A1 (en) Pulsed variable rotation transmission (pvrt)
US850930A (en) Mechanical movement.
RU2335678C1 (en) Pulsed variable-speed drive
JP6320234B2 (en) Rice transplanter

Legal Events

Date Code Title Description
DPE2 Request for preliminary examination filed before expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17786231

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17786231

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1