Инерционный трансформатор вращающего момента Советский патент 1988 года по МПК F16H33/14 

1

Изобретение относится к машиностроению. С целью повьппения долговечности инерционного трансформатора вращающего момента путем снижения его динамической нагруженности при вращении входного вала 2 с водилом 4 и наличии сопротивления на выходном валу 3 промежуточные сателлиты 7 и 8, обкатывая соответственно центральные колеса 5 и 6, приводят в движение неуравновешенные сателлиты 9 с барабанами 13 и неуравновешенные сателлиты 10 с барабанами 14, а подвижные грузы перемещаются на лопастях барабанов 13 и 14. В период перемещения грузов на лопастях барабанов 13 из верхнего в нижнее положение их центробежными силами создаются положительные импульсы вращающего момента, передаваемого на выходной вал 3, а при перемещении грузов на лопастях барабанов 14 из нижнего в верхнее положение их центробежными силами создаются отрицательные импульсы вращающего момента, передаваемого от центрального колеса 6 на корпус 1. С уменьшением сопротивления на выходном валу 3 увеличивается скорость вращения центрального колеса 5 и сателлита 9, что § приводит к уменьшению циркуляции за через перепускные окна 15 и 16 |W/ гильзы 12 и уменьшению массы груза, создающего отрицательный момент, тем самым трансформатор переходит в ре- 2 жим муфты. 2 з.п. , 3 ил.

IN9

О

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах различных машин в качестве автоматической бесступенчатой нереда-

ЧИо

Цель изобретения - повьшзенне долговечности инерционного трансформатора путем снижения динагдаческик нагрузок.

На фиг о 1 схематгтеески изображен ш ерционный трансформатор врашающего момента| на фиг 2 - сечение А-А на ф1-1Гс 1 9 на фиг о 3 - ршерционный трансформатор с дифференциальным меха- низмом,

Илерционный трансформатор содержит корнус 1 (фиг, 1 и 2) 5 .размещенные в нем входной 2 и выходной 3 валы и два планетарных механизма с общим для них ВОДШ1ОМ 45 связанным с входным валом 2 Планетарные механизмы включают соответственно центральные колеса 5 и 6, а также промежуточные сателлиты 7 и 8, взаимодействующие с ними неу эавновешенные сателлиты 9 и 0 с соединенными с ними лопастными .колесами с подвюкными жидкими грузами 11, При этом центральное колесо 5 первого планетарного механизма соединено с выходным валом 3, а центральное колесо 6 второго планетарного механизма соединено с корпусом 1,

Инерционный трансформатор снабжен закрепленными на водиле 4 концентрич но осям неуравновешенных сателлитов 9 и О цилиндрическими гильзами 12„ Лопастные колеса неуравновешенньк сателлитов выполнены в виде длинньк цилиндрических барабанов 13 и 4 с внутренними лопастями в первом планетарном механизме и с наружными .лопас- ТЯ1-Б1 во втором планетарном механизме. Барабаны 13 и 14 образуют заполненную подвюкным грузом 11 герметичную ка- меру.

Лопасти барабанов 13 и 14 направлены встречно друг другу и сопряжены соответственно с наружной и внутренней поверхностями разделяющей их цилиндрической гильзы 12. Каждая гильза 12 имеет два перепускных окна 15 и 16, расположенных на линии центров, т.е. соответственно на верхней и нижней ее стенках относительно центра передачи с возможностью обеспечения перетекания подвижных грузов 11 из лопастей одного барабана на лопасти

0

5

0 5 0 50 5

0

5

другого в период движения грузов у перепускных окон,

Неуравновешенные сателлиты 9 и 10 могут быть выполнены с радиусами, величина которых равна или больше радиусов соответственно центральных колес 5 и 6, при этом отношение радиуса сателлита 9 к радиусу колеса 5 до.шк- но быть больше, чем отношение радиусов сателлита 10 и колеса 6,

Увеличение радиуса сателлита 9 по отношению к радиусу центрального колеса 5 ведет к увеличению массы грузов, габаритов и веса трансформатора, а значительное уменьшение радиуса вызывает повышение их угловой скорости и ведет к ухудв ени1о условий для uiip- куляции подвижньк грузов между барабанами,

Необходш-юсть .различия отношений радиусов колес первого и второго планетарных механизмов обусловлено нео- динаковьгми радиусами лопастных бара-- банов 13 и 14 с целью выравнивания центробежных сил инерции грузов, создаваемых относительным их движением вокруг оси сателлитов (справа и слева на фиг о 2),

Кинематическая связь водила 4 с входньм валом 2 может быть выполнена посредством дифференциального механизма (фиг. 3), включшош;его соединенное с входным валом 2 водило 17, сателлиты 18 и два центральных колеса 19 и 20, первое из которьк соединено с ведомым центральным колесом 5, а второе - с общим водилом 4 планетарных механизмов,

Инерционный трансформатор работает следующим образом.

При вращении входного вала 2 с водилом 4 (фиг. 1 и 2) и наличии внешнего момента сопротивления на выходном валу 3 промежуточные сателлиты 7 и 8, обкатывая соответственно цент - ральные колеса 5 и 6, приводят в движение неуравновешенные сателлиты 9- с барабанами 13 и неуравновешенные сателлиты 10 с барабанами 14, а подвижные грузы 11 перемещаются на лопастях барабанов 13 из верхнего в нижнее положение ближе к центру передачи, а на лопастях барабанов 14 - из нижнего в верхнее положение, каждый раз перетекая под действием центробежных сип инерции через перепускные окна 15 и 16 гильзы 12 из лопастей одного

барабана в лопасти другого при проходе ими верхних и нижних положений,

. В период перемещения грузов 11 на лопастях барабанов 13 из верхнего в нижнее положение их центробежными силами инерции на сателлитах 9 создаются положительные импульсы вращающего момента, которые формируют на ведомом центральном колесе 5 положительный момент, вращающий выходной вал 3.

При перемещении грузов 11 на лопастях барабанов 14 из нижнего в верхнее положение их центробежными силами инерции создаются на сателлитах 10 отрицательные импульсы вращающего момента, которые формируют на неподвижном центральном колесе 6 отрицательный момент, замыкаемый на корпус 1.

При этом по мере повышения частоты вращения вьпсодного вала 3 и снижения на нем внешнего момента сопротивего элементов ность.

повысить его долговеч35

ления увеличивается скорость вращения 25 снижения динамической нагруженности сателлитов 9 и барабанов 13 вокруг собственных осей и соответственно уменьщается количество грузов, циркулирующих между барабанами 13 и 14. Вследствие этого часть груза, находя- 30 щегося на лопастях барабанов 14, при проходе верхних положений не может перейти через перепускные окна 15 на лопасти барабанов 13, а продолжает перемещаться на лопастях барабанов 14 из верхнего в нижнее положение, постепенно уменьшая дисбаланс сателлитов 10 и снижая величину отрицательных импульсов крутящего момента.

Б результате при переходе инерционного трансформатора в режим муфты, когда циркуляция грузов между барабанами 13 и 14 вообще прекращается, на лопастях барабанов 14 грузы располагаются равномерным слоем в окружном направлении и вследствие уравновешивания сателлитов 10 действия отрицательных импульсов крутящего момента не наблюдается.

В случае, если уравновешивание неполное, центральное колесо 6 может быть связано с корпусом через муфту свободного хода (не показана).

Трансформатор обладает свойством реверсирования.

Инерционный трансформатор наиболее эффективно работает с применением его в сочетании с двигателем (не показан) имеющим регулируемую частоту вращеФормула изобретения

ния вала, например с двигателем внутреннего сгорания, не вызьгоая его перегрузок при переходах трансформа- тора из одного режима работы в другой.

Выполнение К1шематической связи водила 4 планетарных механизмов с входным валом 2 посредством )ереп0 циального механизма (фиг, 3) дает возможность использовать двигатель на постоянной наиболее экономичной частоте вращения вала.

Кроме того, благодаря дифференци5 альному механизму крутящий момент от входного 2 вала на выходной 3 передается по двум ветвям механической и шерционной, в результате снижаются потери передаваемой мощности на тре-

0 ние и разогрев подвижных грузов вследствие уменьшения потока мощности, передаваемого по даерционной ветви.

Предлагаемое выполнение инерционного трансформатора позволяет за счет

его элементов ность.

повысить его долговечснижения динамической нагруженности

снижения динамической нагруженности

Формула изобретения

35

25 снижения динамической нагруженности 30

5, 1

внутренней поверхности в первом планетарном механизме и на нарзпкной поверхности во втором планетарном механизме для образования заполненной подвижным грузом герметичной камеры, разделенной гильзой на две части, со- общанщиеся М&У«КУ собой через перепускные окна.

2, Трансформатор по п. 1, о т - личающийся тем, что радиусы неуравновешенных сателлитов выбраны равными или большими радиусов соответствующих центральных колес, отношение радиуса неуравновешенного

/f- /f

11

16

Фиа.г

66

сателлитч к радиусу центрального колеса в первом планетарном механизме больше, чем во втором.

Фи.е.З