Механизм свободного хода Советский патент 1989 года по МПК F16D41/06 

ел tc

со ч1

vl

Сл

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано, например, в комплексной гидропередаче трактора Т-130. Цель изобретения - повышение надежности и долговечности механизма свободного хода. Механизм содержит наружную 1 и внутреннюю 2 обоймы. Между ними размещены заклинивающие ролики (Р) 3, снабженные упругой обечайкой 4. Зазор δ между обечайкой 4 и Р 3 определяется по определенной зависимости. Снабжение Р 3 обечайкой 4 позволяет большему числу тел заклинивания включиться в работу. Обечайка 4 снижает также резкие динамические нагрузки в механизме. 5 ил.

Фиг.1

Изобретение относится к машиностроению, а именно к созданию конструкций механизмов свободного хода (МСХ) для силовых приводов переменной структуры, и может быть использовано, например, в тракторостроении для увеличения надежности комплексной гидропередачи трактора Т-130.

Цель изобретения - увеличение дол- говечности и надежности механизма свободного хода.

На фиг.1 изображен механизм с наружной цилиндрической обоймой, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг„1; на фиг.З - тело заклинивания, положение в свободном состоянии; на фиг.4- то же, положение при предельно сжатом состоянии обечайки; на фиг.5 - механизм с внутренней цилиндрической обоймой, общий вид.

Механизм состоит из наружной обоймы 1 и внутренней обоймы 2. Между наружной обоймой 1 и внутренней обоймой 2 размещены тела зарслинивания, состо- ящие из ролика 3 и упругой обечайки 4

На фиг.З и 4 d - наружньй диаметр обечайки 4 в свободном состоянии, S - величина радиального зазора между роликом 3 и обечайкой 4, в действитель- ности величина зазора о мала, порядка 0,1 мм (на чертеже зазор S может не показываться).

На фиг.5 показан МСХ с большим числом тел заклинивания, отличающийся от МСХ по фиг,1 тем, что его внутренняя обойма 2 имеет и,илиндрическую рабочую поверхность, такие МСХ наибо- .лее широко применяются в комплексных гидропередачах. Устройства, прижима- щие тела заклинивания к рабочим поверхностям обойм, не показаны.

D - диаметр цилиндрической обоймы, И - расстояние от оси вращения МСХ до рабочих плоских поверхностей обойм-, oi - минимально допустимьй угол заклиниванияi h - толщина обе- ч айки. Толщина h выбирается преимущественно из расчета деформации обечайки под действием максимальной статической радиальной нагрузки на величину диаметрального зазора. Под действием этой нагрузки происходит соприкосновение внутренней поверхности обечайки с наружной поверхностью ро- лика. При дальнейшей попытке сжать тело заклинивания его деформация происходит при резко увеличенной жест

Q

„

5

5

5

кости, а величина деформации ничтожна.

Однако возможно выбирать толщину h средней статической радиальной нагрузке. Это следует делать при увеличении класса точности изготовления механизма. В результате большее число тел заклинивания вступает в работу при приложении рабочих нагрузо ;.

При пониженной точности изготовления механизма толщину обечайки следует увеличивать для сокращения деформации обечайки приблизительно на 25% исходя из общих рекомендаций машиностроения по количеству реально работающих звеньев. h может быть увеличена с целью сокращения деформации обечайки примерно в два раза, если в агрегате, где применяется МСХ, имеют место резкие динамические нагрузки.

В предлагаемой конструкции по условиям работы трактора Т-130 толщина h выбрана из расчета деформации рбе- чайки на величину 2 под действием максимал ьной величины номинального крутящего момента в трансмиссии трактора.

МСХ работает следующим образом

В период холостого хода одна из обойм имеет меньшую угловую скорость, отстает от друг ой обоймы. Если угловая скорость обоймы 1 (фиг.1) при вращении об(}ймы 1 по часовой стрелке больше угловой скорости обоймы 2, вращающейся в том же направлении, обечайки 4 свободно вращаются в клиновом зазоре, образуемом обоймами 1

и 2, так как силы трения качения стремятся выкатить обечайку из клинового зазора несмотря на действие поджимного устройства (не показан). В период холостого хода ролики 3 вращаются внутри обечаек 4 свободно и неопределенно.

После выравнивания угловых скоростей обойм 1 и 2 при тенденции увеличения скорости обоймы 2 относительно скорости обоймы 1 создаются условия заклинивания МСХ, так как силы трения качения стремятся перекатить обечайку 4 в узкую часть клинового зазора. Под действием рабочей нагрузки обечайки 4 начинают сжиматься, обеспечивая незначительный поворот обойм 1 и 2 одна относительно другой. При этом движение деформирующих обечаек 4 по рабочим поверхностям обойм

515

1 и 2 являются чистым качением. С дальнейшим увеличением рабочей нагрузки происходит соприкосновение роликов 3 с внутренней поверхностью обечаек 4. После этого тело заклинивания, состоящее из ролика 3 и обечайки 4, резко увеличивает свою жесткость и дальнейший относительный поворот обойм 1 и 2 может происходить практически только за счет деформации ролика 3 и обойм 1 и 2. Перемещение ролика 3 за счет его деформации по внутренним поверхностям обечайки 4 продолжает оставаться |чистым качением. Перемещение обойм 1 и 2 при деформации ролика 3 совершенно незначительно и не отличается от того, что имеет место в известном устройстве, оно прекращается при достижении минимальной величины угла заклинивания, который практически не отличается от угла заклинивания при несдеформированном ролике 3.

Благодаря повышенной упругой податливости тел заклинивания, приводящей к большему относительному перемещению обойм при включении МСХ, в результате рабочая нагрузка передается значительно большим число тел заклинивания. Начало деформации упругого тела заклинивания происходит сразу же после выравнивания скоростей обойм (нет ударного включения). Крр- ме того, в предлагаемом МСХ значи тельно улучшаются условия работы тел заклинивания и при угловом рассогласовании осей обойм.

Долговечность и надежность предлагаемого МСХ не лимитируются периодичностью деформации упругих тел заклинивания, так как максимальная величина деформации обечайки незначительна и ограничена величиной диаметрального зазора 2о, которьй не будет превышать в реальных конструкциях 0,2 мм

Работа предлагаемого МСХ особенно эффективна при использовании большего числа тел заклинивания в случае тре

бования максимальной компактности механизма, как, например, при использовании в комплексных гидродинамических передачах. Конструкция такого МСХ показана на фиг.5. Этот МСХ работает, как описано выше.

I Обоснование размеров предлагаемой

конструкции.

Для схемы по фиг.1 очевидно, что

cosoC

niln

H+(gj 5d-&i o75D-(0,5d-)

Для схемы по фиг.5

10

cos d..

H-() o75D+(o75d-f)

откуда в общем случае формула для определения зазора имеет вид

15

л ±2H+d+ d+D} coso6 2(1+coso6)

25

Верхние знаки арифметических действий соответствуют механизму с внут- 20 ренней обоймой с цилиндрическими рабочими поверхностями, нижние знаки - для механизма с наружной обоймой с цилиндрическими рабочими поверхностями.

Фо.рмула изобр етення Механизм свободного хода, содержащий наружную и внутреннюю обоймы, рабочие поверхности которых у одной

плоские, а у другой цилиндрические и роликовые тела заклинивания, установленные между обоймами, отличающийся тем, что, с целью увеличения долговечности и надежности механизма, он снабжен цилиндрическими упругими.обечайками, охватьюаю- щими с зазором каждый ролик, при этом величина зазора между обечайкой и ро ликом определяется из вьфажения

f +2H+d+j d±D)cosci ZCT+cosoi)

где о - величина зазора,

Н - расстояние от центральной оси механизма до плоскости его рабочей поверхности, d - наружный диаметр обечайки, D - диаметр цилиндрических рабочих поверхностей обоймы, об - минимально допустимый угол

заклинивания ролика, верхние знаки арифметических действий соответствуют механизму, имеющему внутреннюю обойму с цилиндрическими рабочими поверхностями, нижние знаки - механизму с внешней обоймой, имеющей цилиндрические рабочие поверхности.

0,Scf-6

Фив.