МЕХАНИЗМ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ СКОРОСТЕЙ Российский патент 1994 года по МПК F16H63/00 

Изобретение относится к машиностроению, точнее к механизмам с дифференциалом и муфтой свободного хода, и может использоваться в приборостроении.

Известен зубчатый механизм с дифференциалом и блокирующей муфтой, в котором с помощью конического дифференциала и блокирующей муфты обеспечивается переключение скоростей двух соосных полуосей.

Недостатком этого механизма является зависимость угловых скоростей полуосей от моментов нагрузки, приложенных к ним, при этом направление вращения их произвольное.

Цель изобретения - повышение надежности путем улучшения динамических характеристик при разгоне при одностороннем направлении вращения.

Это достигается тем, что механизм переключения скоростей, содержащий зубчатый конический дифференциал с водилом в виде обоймы и блокирующую муфту сцепления, снабжен стаканом с торцовыми пазами, вкладышей с радиальными пазами, закрепленным на неподвижной относительно механизма раме, и фиксатором в виде втулки с радиальными выступами, блокирующая муфта выполнена в виде обгонной муфты, установленной на закрепленной в раме оси, стакан с торцовыми пазами жестко связан с внутренней полумуфтой обгонной муфты, первое солнечное колесо дифференциала неподвижно закреплено на стакане, а второе солнечное колесо установлено на нем свободно, ведущий элемент выполнен в виде звездочки, жестко связанной с обоймой и свободно установленной на ступице первого солнечного колеса, втулка с радиальными выступами подпружинена в осевом направлении, связана в окружном направлении со вторым солнечным колесом и установлена с возможностью осевого перемещения и сцепления ее выступов с пазами стакана или вкладыша.

На фиг. 1 изображен механизм, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг. 3 - механизм в разобранном виде, общий вид.

Механизм переключения скоростей содержит конический дифференциал 1, состоящий из солнечных колес 2 и 3, сочлененных стаканом 4, сателлитов 5, смонтированных на подшипниках в обойме-водиле 6. К обойме 6 жестко присоединена звездочка 7, свободно закрепленная на солнечном колесе 2, причем колесо жестко закреплено на втулке 4, которая в свою очередь неподвижно насажена на обгонную муфту 8, смонтированную на оси 9.

В отверстие стакана 4 свободно вставлена втулка 10, имеющая выступы 11, круговую проточку 12 и буртик 13. В проточку вставлены полукольца 14 и 15 так, что ребра 16 расположены между выступами 11 и буртиком 13. В отверстия полуколец 14 и 15 пропущены оси 17, закрепленные на вилке 18, которая снабжена осью 19 вращения и отверстием 20. Ось вращения 19 закреплена на проушине 21, поджатой гайкой 22 к неподвижной раме 23. Втулка 10 надета на вкладыш 24, снабженный фланцем, на котором выполнены пазы 25. Внутрь втулки 10 вставлена пружина 26, которая поджимает его к муфте 8.

На торце стакана 4 имеются пазы 27, в которые вставлены выступы 11 втулки 10. Выступы 11 пропущены также в радиальные пазы 28, выполненные в цилиндрической поверхности солнечного колеса 3. Втулка 10 снабжена также выступами 29, взаимодействующими с радиальными пазами 25, выполненными на цилиндрической поверхности вкладыша 24.

Механизм переключения скоростей работает следующим образом.

На звездочку 7 от источника движения передается крутящий момент. Под действием этого момента вращается с определенной скоростью обойма-водило 6 с сателлитами 5, при этом оба солнечных колеса 2 и 3 вместе со стаканом 4 и жестко соединенной муфтой 8 вращается в ту же сторону со скоростью, равной скорости вращения звездочки.

При воздействии усилием по стрелке Б от органа управления (на чертеже не показано) на втулку 18 она повернутся на оси 19 и ребрами 16 полуколец 14 и 15 переместит втулку 10 относительно вкладыша 24, сжимая пружину 26. При этом выступы 11 втулки 10 выходят из пазов 27, а выступы 29 сопрягаются с пазами 25, причем выступы 11 по-прежнему расположены в пазах 28 солнечного колеса 3, которое фиксируется таким образом на раме 23.

Поскольку вращение солнечного колеса 3 остановлено согласно конструктивным особенностям дифференциала колесо 2 начинает вращаться с удвоенной скоростью, причем скорость вращения звездочки остается прежней. Следует учесть, что усилие на звездочку при увеличении скорости также возрастает. При снятии усилия с вилки 18 пружина 26 возвращает втулку 10 в исходное положение. Солнечные колеса 2 и 3, а также муфта 8 начнут вращаться с первоначальной скоростью.

Кроме того, с помощью механизма обеспечивается увеличение передаточного числа от привода к валу как минимум вдвое без возрастания размеров деталей.

Таким образом, при фиксированном положении солнечного колеса 3 колесо 2 вместе с жестко соединенной с ним муфтой 8 начинает вращаться с удвоенной скоростью.

При плавном снижении скорости колеса 3 (постепенное торможение) скорость вращения муфты также будет нарастать плавно.

Этим достигается улучшение динамических характеристик источника движения, обеспечивается режим разгона с малой передачей до процесса движения с увеличенной скоростью.

Использование: в приборостроении в механизмах с дифференциалом и муфтой свободного хода. Сущность изобретения: механизм переключения скоростей содержит зубчатый конический дифференциал с обоймой-водилом 6. На неподвижной относительно механизма раме закреплен стакан 4 с торцовыми пазами. Блокирующая муфта сцепления выполнена в виде обгонной муфты 8, внутренняя полумуфта которой жестко связана со стаканом. При фиксированном посредством втулки 10 положении солнечного колеса 3 колесо 2 вместе с жестко соединенной с ним муфтой 8 начинает вращаться с удвоенной скоростью. При расфиксации положения колеса 3 колеса 2 и 3, а также муфта 8 начнут вращаться с первоначальной скоростью. 3 ил.

МЕХАНИЗМ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ СКОРОСТЕЙ, содержащий зубчатый конический дифференциал с водилом в виде обоймы и блокирующую муфту сцепления, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем улучшения динамических характеристик при разгоне при одностороннем направлении вращения, он снабжен стаканом с торцевыми пазами, вкладышем с радиальными пазами, закрепленным на неподвижной относительно механизма раме, и фиксатором в виде втулки с радиальными выступами, блокирующая муфта выполнена в виде обгонной муфты, установленной на закрепленной в раме оси, стакан с торцевыми пазами жестко связан с внутренней полумуфтой обгонной муфты, первое солнечное колесо дифференциала неподвижно закреплено на стакане, а второе солнечное колесо установлено на нем свободно, ведущий элемент выполнен в виде звездочки, жестко связанной с обоймой и свободно установленной на ступице первого солнечного колеса, втулка с радиальными выступами подпружинена в осевом направлении, связана в окружном направлении со вторым солнечным колесом и установлена с возможностью осевого перемещения и сцепления ее выступов с пазами стакана или вкладыша.