Раздаточно-вариационный механизм

Раздаточно-вариационный механизм

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к машиностроению , а именно к механизмам для преобразования вращательного движения . Цель изобретения - расширение кинематических возможностей путем обеспечения вращения реверсивного варьируемого вращения двух валов и повьппение КПД за счет замены трения (Л 00 со 00 Од Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ ЕСПУЬЛИН

„„Я0„„133037 (51) 4 F 16 H 15/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Ro делАм изот етений и QTHpblTHA (21) 4043541/25-28 (22) 19.02.86 (46) 15.08.87. Бюл. У 30 (71) Завод-втуз при Московском автомобильном заводе им. И.А. Лихачева (72) Б.Ф. Бандаков и Л.Ф. Бандаков (53) 621.833(088.8) (56) Пронин Б.А., Ревков Г.А. Бесступенчатые клиноременные и фрикционные передачи. М.: Машиностроение, 1980, с. 290, рис. 178. (54) РАЗДАТОЧНО-ВАРИАЦИОННЫЙ МЕХАНИЗМ (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к механизмам для преобразования вращательйого движения. Цель изобретения — расширение кинематических возможностей путем обеспечения вращения реверсивного варьируемого вращения двух валов и повышение КПД за счет замены трения

1330376 скольжения трением качения. Механизм содержит ведущий вал 1, ведомый вал

14 и полый Г-образный вал 15 основание, состоящее из двух частей, — цилиндической части 17 и расходящейся от нее конической части (КЧ) 11. С ведущим валом 1 связано размещенное под углом к нему водило 2 с осью 4 на конце, размещенной внутри барабана 9, установленного с возможностью качения на КЧ 11 основания. На КЧ 11 с возможностью взаимодействия и перемещения вдоль образующей барабана 9 установлен ролик 3. Механизм имеет!

Изобретение относится к машиностроению, а именно к преобразователям вращательного движения, и может быть использовано как элемент трансмиссии грузоподъемных, транспортных, строительных и других машин.

Цель изобретения — расширение кинематических возможностей путем обеспечения передачи от ведущего вала одному HJIH двум ведомым валам реверсив- !О ного варьируемого вращения и повышение КПД механизма путем замены трения скольженйя трением качения.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема механизма; на фиг. 2 — !5 схема, поясняющая работу механизма.

Механизм состоит из ведущего вала

1, одним концом жестко связанного и размещенного под углом к нему водила

2, ролика 3, установленного с возмож- 20 ностью перемещения на оси 4, связанной.с другим концом водила 2, устройство перемещения ролика 3, включающего элементы 5-8. Ось 4 размещена внутри барабана 9 таким образом, что ролик 3 взаимодействует своей наружной цилиндрической поверхностью с внутренней поверхностью барабана, а элементы 5-8 обеспечивают перемещение ролика 3 по оси 4 вдоль образующей барабана 9. Бандаж 10, охватывающий барабан 9, расположен напротив ролика 3 с возможностью синхронного перемещения вместе с роликом посредством элементов 5-8. Барабан 9 посредством бандажа 10 взаимодействует с муфту 20 сцепления, связывающую ведомый вал 14 с барабаном 9 или с полым

Г-образным валом 15. При вращении ведущего вала 1 ролик 3 посредством оси 4 водила 2 воздействует на барабан 9, накатываясь на него, вызывая вращение (в зависимости от положения барабана 9 ролика 3 и в зависимости от положения муфты 20 сцепления), или вращение ведомого вала 14 с варьируемой реверсируемой частотой, или аналогичное совместное движение с ведомым валом 14 полого Г-образного вала 15. 2 ил.

2 конической частью l основания. Вал

12 барабана 9 посредством универсального шарнира 13 связан с ведомым валом 14. Ведомый вал 14 и размещенный под углом к нему вал !2 барабана 9 охватывают второй ведомый полый Г-образный вал 15, установленный на подшипниках 16 в цилиндрической части

17 основания. Вал 12 связан с барабаном 9 посредством подшипников 18, а

Г-образный вал 15 связан с ведомым валом 14 посредством подшипников 19.

Механизм имеет муфту 20 сцепления, которая предназначена для соединения ведомого вала 14 и связанного с ним вала 12 или с барабаном 9, или с Гобразным валом 15, который оканчивается злементсм 21 передачи (зубчатым колесом, звездочкой и т.п.).

Механизм работает следующим образом.

При вращении вецущего вала 1 с частотой и об/мин ролик 3, прижатый к внутренней поверхности барабана 9 в любом заданном положении на оси 4, перекатывается по внутренней поверхности барабана, приводя его во вращение относительно оси I-I. Одновременно барабан 9 вращается при перекатывании по конической части 11 основания вокруг оси II"II, являющейся осью ведущего I и ведомого 14 валов. При вращении водила 2 вокруг оси II-II из-за разной кривизны поверхности ролика 3 и внутренней поверхности барабана 9 происходит "набегание" ро35 з 13303 лика 3 на барабан и возникает onðoêèдывающий момент от радиальной силы Т относительно точки А — точки контакта бандажа 10 барабана 9 с конической поверхностью части ll основания.

Момент, вызывающий принудительное перекатывание барабана по направляющей поверхности и вращение тем самым его вокруг оси, равен l0

М=Т . а, где а — плечо действия силы Т отноP сительно точки А.

При этом скорость вращения барабана 9 вокруг своей оси (оси I-I) зависит от окружной скорости V оси ролика 3. Эта скорость в механизме может изменяться в зависимости от расположения ролика 3 относительно оси вращения ведущего вала 1 (оси II-II). 20

При максимальном отдалении ролика 3 от оси ведущего вала 1 окружная скорость оси ролика будет

"dMaxc n макс 60

При максимальном приближении ролика 3 к оси ведущего вала

lt 1 мини

Ч нн 60 м/с.

Так как при перекатывании ролика 3 З0 по барабану 9 окружные скорости оси ролика, поверхности ролика и барабана равны между собой, то при перемещении ролика 3 происходит изменение частоты вращения барабана 9 вокруг своей оси I — I.

На диаметре d „, эта частота и,= об/мин, 60Чма кс

7 05 или, подставив значения Ч„„, имеем и об/мин. с1макс и

1 Dg

На диаметре d „„„

60Чмнн <амин и у п = = об/мин, Б б 45 где D — внутренний диаметр барабана.

В общем виде зависимость между частотами вращения барабана 9 и ведущего вала 1 имеет вид п 6 Vau = n об/мин.

Б

Т. е. механизм обладает свойством вариатора и достигается это перемещением ролика 3 по оси 4 водила 2. Кроме того, если параметры барабана 9 водила 2 выбрать такими, чтобы диаметр барабана D превосходил миниб мальный диаметр окружности, обегаемой роликом 3 (d«„ ), но был меньше максимального диаметра окружности, обегаемой роликом 3 (d ö„, ), то мож- но менять частоты вращения барабана

9 и ведомого вала 14, менять направление его вращения и останавливать ведомый вал 14 при постоянном вращении ведущего вала 1. Из схемы (фиг.l) видно, что за полный оборот ведущего вала 1 барабан 9 помимо вращения вокруг своей оси I-I совершает также полный поворот вокруг оси II-II и в ту же сторону, при этом Г-образный вал 15 также совершает полный оборот, т.е. частота вращения Г-образного вала 15 всегда равняется частоте вращения ведущего вала 1.

Ведомый вал 14 вращается в разных направлениях и с различной частотой или может не вращаться в зависимости от положения муфты 20 сцепления и ролика 3 в барабане 9. Если муфта 20 сцепления связывает между собой барабан 9 и вал 12, то вращение ведомого вала 14 будет происходить в сторону, противоположную вращению ведущего вала I, а частота вращения ведомого вала 14 складывается из частоты вращения барабана 9 вокруг оси II-II (п об/мин) и частоты вращения самого цилиндра вокруг своей оси I-I (n об/мин), п =n — n . При этом по мере перемещения ролика 3 от дальнего конца барабана 9 с диаметра Й, Р (фиг.l) до диаметра d„„„ =D ведомый вал 14 будет менять частоту вращения чая с и =и- — до и 0 так как при

Х D 2

d, = D=n-n=0 Притом в начальный момент при d > D< ведомый вал 14 вращается в сторону, противоположную вращению ведущего вала 1, так как в формуле для определения п член

dugv п>п.

По мере приближения ролика 3 к оси II-II ведомый вал 14 начнет вращаться с возрастающей частотой n „, но уже в другую сторону — в сторону вращения ведущего вала 1. При этом частота вращения будет изменяться д„с, от n -=0 до и =и- — и и будет тем

D больше, чем меньше Й по сравнению с D5. Т.е. в этом положении муфты 20 сцепления механизм обладает не только свойствами вариатора, но и свойствами реверсивного и раздаточного механизмов.

rn

Составитель А. Жук

Редактор Э. Слиган Техред В.Кадар

Корректор В. Гирняк

Заказ 3564/38 Тираж 811 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35„, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпрятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 13

Если муфта 20 сцепления связывает между собой Г-образный вал ll5 и вал

12, оставляя свободным барабан 9, тогда ведомый вал 14 будет вращаться вместе с Г-образным валом 15 с частотой ведущего вала 1 (n об/мин), и в ту же сторону. В этом случае проявляются раздаточные свойства механизма. Если же муфта 20 сцепления остается в нейтральном положении, не связывая вал 12 ни с барабаном 9, ни с полым Г-образным валом 15, то ведомый вал 14 может не вращаться при наличии сопротивления на выходе.

Формула изобретения I

Раздаточно-вариационный механизм, содержащий основание, размещенные на основании кинематически связанные посредством тела качения, имеющего вал, ведущий и ведомый валы, связанное одним концом с ведущим валом и размещенное под углом к нему водило, и установленный с возможностью пере30376 6 мещения вдоль образующей тела качения и взаимодействующий с последним ролик с устройством его перемещения, отличающийся тем, что, с целью расширения кинематических возможностей и повышения КПД, основание выполнено в виде тела вращения, имеющего полые цилиндрическую и расходящуюся коническую части, тело каf0 чения выполнено в виде полого барабана, взаимодействующего своей образующей с конической частью основания, другой конец водила выполнен с размещенной в полости барабана осью, 15 с которой взаимодействует ролик, а механизм снабжен размещенным в цилиндрической части основания полым

Г-образным, валом, взаимодействующим посредством подшипников с установлен20 ным в нем ведомым валом, связанным с валом барабана посредством универсального шарнира и муфтой сцепления для периодической связи ведомого вала с полым Г-образным валом или с валом барабана.