МЕХАНИЗМ ПЛАНЕТАРНОГО СЦЕПЛЕНИЯ Российский патент 2006 года по МПК F16H7/12 

Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно к механизмам бесфрикционного сцепления трансмиссий машин и механизмов с двигателем, и может найти свое применение в различных транспортных средствах.

Известен планетарный механизм, содержащий корпус, водило, два червячных колеса и два связанные между собой червяка-сателлита (Авторское свидетельство СССР №1216495, ПМК F 16 Н 1/46, 1986 г.).

Недостатком этого изобретения является сложность конструкции, ее большие габариты и отсутствие возможности изменения передаточного отношения механизма.

Известен планетарный механизм, содержащий корпус с размещенной в нем вращающейся шестерней, центральные ведущее и ведомое колеса с двумя венцами, водило и сателлит с двумя венцами (Патент RU 2160401, МПК F 16 Н 48/10, от 31.03.1999 г.).

Недостатком этого изобретения является громоздкая связь деталей, высокая себестоимость и отсутствие способности плавно изменять усилия крутящего момента.

Наиболее близкой к изобретению является конструкция бесступенчатой планетарной передачи по патенту RU 2095665, МПК F 16 Н 3/72, от 09.08.1995 г., представляющая собой бесступенчатый планетарный вариатор, включающий два ряда планетарных передач, тормоз и реверс.

Достоинством этого изобретения является конструктивная способность обеспечения бесступенчатого плавного регулирования частоты вращения и крутящего момента на выходном вале механизма.

Основным его недостатком является сложность механизма управления и высокая себестоимость.

Предлагаемым изобретением решается задача упрощения конструкции механизма, снижения его себестоимости и расширения функциональных возможностей его применения.

Для достижения этого технического результата в механизме планетарного сцепления, содержащем корпус, ведущий вал и ведомую шестерню с ведомым валом, ведущий вал снабжен башмаком и расположенным в нем выдвижным рычагом с нажимным сателлитом, а ведомый вал снабжен шарнирным водилом и установленным на водиле планетарным валом с планетарной шестерней и планетарным сателлитом, при этом нажимной сателлит находится в опираемом зацеплении с планетарной шестерней, а планетарный сателлит - в крутильном зацеплении с ведомой шестерней.

Для создания сбалансированной конструкции механизма планетарного сцепления башмак снабжен двумя противоположно установленными выдвижными рычагами с нажимными сателлитами, ведомый вал снабжен двумя шарнирными водилами и установленными на них планетарными валами с планетарной шестерней и планетарным сателлитом, а ведущий вал снабжен свободно установленной на нем балансирующей шестерней, находящейся в зацеплении с двумя выдвижными рычагами.

Благодаря тому, что нажимной сателлит находится в опираемом зацеплении с планетарной шестерней, а планетарный сателлит - в крутильном зацеплении с ведомой шестерней, перемещением нажимного сателлита по периметру планетарной шестерни достигается изменение крутящего момента и скорости вращения ведомого вала от нулевого до максимального значения, что упрощает конструкцию механизма и расширяет функциональные возможности применения предлагаемого механизма.

В сбалансированной конструкции механизма синхронное движение балансирующих деталей обеспечивает свободно установленная на ведущем вале балансирующая шестерня, находящаяся в зацеплении с двумя выдвижными рычагами.

Механизм планетарного сцепления иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1, фиг.2 и фиг.3.

На фиг.1 представлена кинематическая схема механизма сцепления.

На фиг.2 - вид А, где показаны положения I и II нажимного сателлита 7 на планетарной шестерне 9 соответственно при выдвинутом и задвинутом рычаге 4.

На фиг.3 изображена сбалансированная конструкция сцепления (с противоположно установленными обоюдными деталями 4, 7, 8, 9, 10 и 11 и балансирующей шестерней 14, обеспечивающей синхронность их движения).

Механизм планетарного сцепления (фиг.1 и фиг.2) состоит из корпуса 1, ведущего вала 2 с башмаком 3 и расположенным в нем выдвижным рычагом 4 с нажимным сателлитом 7, планетарного вала 8 с планетарной шестерней 9 и планетарным сателлитом 10, шарнирного водила 11 и ведомой шестерни 12 с ведомым валом 13.

Выдвижной рычаг 4 (фиг.2) снабжен ограничителями его выдвигания 5 и задвигания 6, устанавливающими положения I и II нажимного сателлита 7 на планетарной шестерне 9 соответственно при разблокированном и заблокированном состоянии механизма сцепления.

Сбалансированная конструкция сцепления (фиг.3) содержит свободно установленную на ведущем вале 2 балансирующую шестерню 14, находящуюся в зацеплении с двумя выдвижными рычагами 4 (для обеспечения синхронности их движения).

Работа механизма сцепления (фиг.2 и фиг.3) происходит следующим образом.

Ведущий вал 2 передает усилие N крутящего момента двигателя через башмак 3, рычаг 4, нажимный сателлит 7, планетарную шестерню 9, планетарный вал 8, планетарный сателлит 10 и ведомую шестерню 12 на ведомый вал 13, снабженный шарнирным водилом 11, обеспечивающим свободное перекатывание сателлита 10 по шестерне 12.

Изменение скорости вращения ведомого вала 13 осуществляется перемещением в башмаке 3 рычага 4.

При полностью выдвинутом из башмака 3 рычаге 4 (его нажимной сателлит 7 находится на планетарной шестерне 9 в положении I) усилие N, передаваемое нажимным сателлитом 7 своим опиранием на планетарную шестерню 9, полностью (без крутящего момента) перехватывается через планетарный вал 8 планетарным сателлитом 10. Сателлит 10 свободно перекатывается по ведомой шестерне 12 - ведомый вал 13 не вращается.

При задвигании рычага 4 (и соответствующем перемещении сателлита 7 на планетарной шестерне 9 от положения I к положению II) усилие N через шестерню 9, вал 8 и сателлит 10 создает на ведомой шестерне 12 возрастающий крутящий момент М_к. Сателлит 10 замедляет перекатывание по ведомой шестерне 12, ведомый вал 13 приобретает плавное ускорение своего вращения.

При полностью задвинутом рычаге 4 (сателлит 7 находится в положении II) ведомая шестерня 12 приобретает максимальный крутящий момент М_к, равный моменту ведущего вала 1. Сателлит 10 перекатывание по ведомой шестерне 12 не осуществляет. Ведущий 1 и ведомый 13 валы блокируются и осуществляют совместное соосное вращение.

Разблокировка ведомого вала 13 осуществляется выдвиганием рычага 4 (перемещением сателлита 7 от положения II к положению I).

В сбалансированной конструкции сцепления (фиг.3) синхронность движения двух выдвижных рычагов 4 обеспечивается вращением балансирующей шестерни 14 (привод шестерни 14 на чертеже не показан).

Механизм планетарного сцепления является двухфункциональным. Он предназначен для применения в качестве бесфрикционного сцепления (при совмещении со ступенчатой коробкой передач) и в качестве бесступенчатой планетарной передачи (при совмещении с карданным валом). В сцеплении отсутствует громоздкая взаимосвязь деталей, что обеспечивает простоту конструкции, плавность работы и низкую себестоимость.

Изобретение относится к машиностроению и может найти свое применение в различных транспортных средствах. Механизм планетарного сцепления содержит корпус 1, ведущий вал 2 с башмаком 3, выдвижной рычаг 4 с нажимным сателлитом 7, ведомую шестерню 12 с ведомым валом 13, шарнирное водило 11, установленный на нем вал 8 с планетарной шестерней 9 и планетарным сателлитом 10. Нажимной сателлит 7 находится в зацеплении с планетарной шестерней 9, а планетарный сателлит 10 - с ведомой шестерней 12. В сбалансированной конструкции механизма для обеспечения синхронного движения балансирующих деталей на ведущем вале 2 свободно установлена балансирующая шестерня, находящаяся в зацеплении с двумя выдвижными рычагами 4. Механизм планетарного сцепления может выполнять две функции: функцию сцепления при совмещении со ступенчатой коробкой передач и бесступенчатой планетарной передачи при совмещении с карданным валом. Технический результат - упрощение конструкции, расширение функциональных возможностей, плавность работы и низкая себестоимость. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Механизм планетарного сцепления, содержащий корпус, ведущий вал, ведомую шестерню и ведомый вал, отличающийся тем, что ведущий вал снабжен башмаком и расположенным в нем выдвижным рычагом с нажимным сателлитом, а ведомый вал снабжен шарнирным водилом и установленным на нем планетарным валом с планетарной шестерней и планетарным сателлитом, при этом нажимной сателлит находится в опираемом зацеплении с планетарной шестерней, а планетарный сателлит - в крутильном зацеплении с ведомой шестерней.2. Механизм планетарного сцепления по п.1, отличающийся тем, что башмак снабжен двумя противоположно установленными выдвижными рычагами с нажимными сателлитами, ведомый вал снабжен двумя шарнирными водилами и установленными на них планетарными валами с планетарной шестерней и планетарным сателлитом, а ведущий вал снабжен свободно установленной на нем балансирующей шестерней, находящейся в зацеплении с двумя выдвижными рычагами.