ПЕРЕДАТОЧНЫЙ МЕХАНИЗМ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА Российский патент 1997 года по МПК F16H3/54 F16H47/04 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в механизмах передачи крутящего момента в экскаваторах, тракторах, кранах и других машинах.

Известен передаточный механизм крутящего момента, содержащий вал-шестерню, на котором подвижно закреплены ведущие диски муфты сцепления и жестко закреплено водило планетарного редуктора, с сателлитами которого входит в зацепление зубчатый венец вала-шестерни, а на ступице установлена обгонная роликовая муфта [1]
Недостатком данного механизма является то, что наружная обойма обгонной роликовой муфты жестко закреплена в неподвижном корпусе планетарного редуктора, что приводит к резкому заклиниванию роликов и как следствие к их ускоренному износу.

Кроме того, включение муфты сцепления осуществляется посредством многозвенной рычажно-шарнирной системы, которая подвержена абразивному износу и передает осевые нагрузки на подшипники планетарного редуктора, сокращая ресурс их работы.

Наиболее близким к заявляемому решению является передаточный механизм крутящего момента [2] содержащий планетарный редуктор с ведущей коронной шестерней, водило которого через дисковую фрикционную муфту сцепления соединено с солнечной шестерней. Солнечная шестерня имеет развитую ступицу, выполненную в виде звездочки обгонной роликовой муфты, наружная обойма которой жестко соединена с неподвижным корпусом.

Данная конструкция имеет следующие недостатки: коронная шестерня является ведущим звеном, что при работе зубчатого механизма в режиме редуктора приводит к снижению КПД; cоосное расположение ведущего вала, cтупицы и солнечной шестерни усложняет изготовление и сборку механизма; поскольку крутящий момент в планетарном редукторе передается от коронной шестерни к водилу, то обгонная роликовая муфта, заклинивающая солнечную шестерню, воспринимает крутящий момент, увеличенный зубчатым механизмом планетарного редуктора, что усиливает износ роликов, и, следовательно, требует либо установки мощной муфты, либо частого ремонта механизма.

Сущность изобретения характеризуется следующей совокупностью существенных признаков.

Передаточный механизм крутящего момента содержит планетарный редуктор смешанного зацепления. Водило планетарного редуктора соединено с фрикционной муфтой сцепления, ведущие диски которой соединены со звездочкой обгонной роликовой муфты, а солнечная шестерня одновременно выполняет функцию обоймы обгонной роликовой муфты. Коронная шестерня неподвижна.

В корпусе фрикционной муфты сцепления выполнена внутренняя кольцевая расточка, в которой размещен поршень, служащий нажимным диском фрикционной муфты сцепления.

Заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что коронная шестерня выполнена неподвижной, ведущие диски фрикционной муфты сцепления соединены со звездочкой обгонной роликовой муфты, а солнечная шестерня одновременно выполняет функцию обоймы роликовой муфты.

Во внутренней кольцевой расточке корпуса фрикционной муфты сцепления размещен поршень, служащий нажимным диском фрикционной муфты сцепления.

Благодаря тому что звездочка обгонной муфты с роликами размещается в расточке фланца солнечной шестерни, а диски фрикционной муфты сцепления располагаются вокруг фланца солнечной шестерни, доступ к наиболее изнашиваемым деталям незатруднен.

Расположение обгонной роликовой муфты автоматически обеспечивает механическую связь ведущей звездочки с валом двигателя даже в случае аварийного прекращения подачи воздуха в пневмоцилиндр муфты сцепления, что обеспечивает надежность работы механизма.

Так как ролики обгонной муфты заклиниваются между неподвижными звездочкой и обоймой, заклинивание происходит более плавно, что увеличивает ресурс работы механизма.

Крутящий момент двигателя, передаваемый валом-шестерней на обгонную роликовую муфту, не усилен планетарным редуктором, поэтому муфта работает в щадящем режиме, что увеличивает ресурс ее работы.

Конструктивное выполнение обгонной роликовой муфты и место ее расположения обеспечивает удобство технического обслуживания, повышает надежность и увеличивает срок службы передаточного механизма крутящего момента.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Передаточный механизм крутящего момента содержит корпус 1, внутри которого в подшипниковых опорах расположена звездочка 2, жестко соединенная с водилом 3.

На осях 4 водила 3 расположены сателлиты 5, входящие в зацепление с коронной шестерней 6 и солнечной шестерней 7, образуя при этом планетарный редуктор. Один из торцов солнечной шестерни 7 имеет цилиндрическую расточку, образующую в контакте с роликами 8 и звездочкой 9 обгонную роликовую муфту, причем звездочка 9 посредством пальцев 10 жестко соединена с ведущими дисками 11.

Ведомые диски 12 с ведущими дисками 11 образуют фрикционную муфту сцепления, корпус 13 которой жестко соединен с осями 4. Корпус 13 закрыт крышкой 14, служащей опорным диском фрикционной муфты сцепления. В корпусе 13 имеется внутренняя кольцевая расточка с размещенным в ней поршнем 15. Наружный фланец 16 корпуса 13 служит остановочным тормозом. Вал-шестерня 17 установлен в соосных подшипниковых опорах звездочки 2 и солнечной шестерни 7. Вал-шестерня 17 соединен посредством зубчатого венца 18 с пневмоцилиндром главной муфты сцепления (не показана).

Передаточный механизм крутящего момента работает следующим образом.

Крутящий момент от главной муфты сцепления через зубчатый венец 18 передается валу-шестерне 17 и жестко соединенной с ним звездочке 9 обгонной муфты.

При этом со звездочкой 9 одновременно вращаются ведущие диски 11, закрепленные на звездочке 9 пальцами 10. Поршень 15 под воздействием сжатого воздуха сжимает пакет ведомых дисков 12 и ведущих дисков 11, в результате чего корпус 13 начинает вращаться заодно с валом-шестерней 17 и передает это вращение, минуя планетарный редуктор, через оси 4 водилу 3 и жестко связанной с ним звездочке 2.

Солнечная шестерня 7, получающая вращение от сателлитов 5, не заклинивается со звездочкой 9 через ролики 8, поскольку имеет большую угловую скорость и, таким образом, совершает холостой ход.

В том случае если под поршень 15 не подается сжатый воздух, корпус 13 фрикционной муфты не получает вращения от вала-шестерни 17. Через звездочку 9 вращение с вала-шестерни 17 передается на ролики 8 и они заклиниваются в расточке солнечной шестерни 7.

В результате вращение на звездочку 2 передается через планетарный редуктор. В данном случае звездочка 2 получает вращение, однонаправленное с вращением вала-шестерни 17, но с крутящим моментом, увеличенным в результате его передачи через планетарный редуктор.

Таким образом, передаточный механизм крутящего момента позволяет получить на звездочке 2 две однонаправленные скорости вращения.

Применение такого механизма в подъемных устройствах, например в кране, позволяет опускать груз со скоростью, меньшей скорости его подъема, при этом в момент изменения направления движения не происходит размыкания зацепления зубчатой передачи, что увеличивает надежность работы подъемной машины.

Использование: машиностроение. Сущность изобретения: механизм содержит планетарный зубчатый редуктор, фрикционную муфту сцепления и обгонную роликовую муфту. Водило редуктора соединено с фрикционной муфтой сцепления. Солнечная шестерня редуктора выполняет функцию обоймы обгонной роликовой муфты. Ведущие диски фрикционной муфты сцепления соединены со звездочкой обгонной роликовой муфты. Нажимной диск обгонной роликовой муфты выполнен в виде поршня, размещенного в кольцевой расточке корпуса фрикционной муфты сцепления. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Передаточный механизм крутящего момента, содержащий фрикционную муфту сцепления, планетарный зубчатый редуктор, водило которого соединено с фрикционной муфтой сцепления, и обгонную роликовую муфту, ролики которой предназначены для взаимодействия с солнечной шестерней планетарного зубчатого редуктора, отличающийся тем, что коронная шестерня планетарного зубчатого редуктора выполнена неподвижной, ведущие диски фрикционной муфты сцепления соединены со звездочкой обгонной роликовой муфты, а солнечная шестерня одновременно выполняет функцию обоймы обгонной роликовой муфты. 2. Механизм по п.1, отличающийся тем, что в корпусе фрикционной муфты сцепления выполнена внутренняя кольцевая расточка, а нажимной диск фрикционной муфты сцепления выполнен в виде поршня, размещенного в кольцевой расточке.