Волновая фрикционная клиновая передача Советский патент 1990 года по МПК F16H13/00 F16H15/00 

10

Изобретение относится к машиностроению, может быть использовано в приводах, где с изменением момента на ведомом валу соответственно изменяется его частота вращения и является усовершенствованием изоб- ретения по авт. св. № 1460476.

Целью изобретения является расширение кинематических возможностей за счет использования волновой фрикционной клиновой передачи в качестве муфты.

На фиг. 1 изображена волновая передача, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 2.

Волновая фрикционная клиновая передача содержит корпус 1, жесткое колесо 2 с расточкой 3 и отверстием 4, установленное в корпусе 1 на подшипнике 5, крышку 6, на которой через обгонную муфту 7 установлено упругое колесо 8, и ведущий вал 9 с цилиндром 10, осевым отверстием 11 и конусной расточкой 12, которая выполнена на торце со стороны ведомого вала. На под- 20 шипниках 13 в крышке 6 установлен генератор волн, содержащий подпружиненные в радиальном направлении пружиной 14 поршни 15, имеющие подшипники 16, установленные на осях 17. Ведомый вал 18 имеет кольцевую канавку 19, торцовые клиновые кулачки 20 и шлицевую расточку 21, расположенную на торце со стороны ведущего вала 9. При этом ведомый вал 18 зафиксирован в осевом направлении и соединен с жестким колесом 2 с возможностью относительного поворота посредством винтов 22, располагающихся в кольцевой канавке 19. В расточке 3 жесткого колеса 2 расположена подпружиненная в осевом направлении пружиной 23 кольцевая муфта 24, имеющая на торце клиновые пазы, с которыми взаимодействуют клиновые кулачки 20 ведомого вала 18. На корпусе 1 со стороны ведомого вала 18 установлена крышка 25 с кольцевой проточкой 26, в которую открывается отверстие 4 жесткого колеса 2.

25

30

действует с клиновой расточкой в жестком колесе 2. Штифты 33 одним концом закреплены в жестком колесе 2, а другим свободно установлены в кольцевой муфте 24. К отверстию 34 на крышке 25 подсоединен гидравлический механизм подачи несжимаемой жидкости под давлением (не показан).

Расточка 3 в жестком колесе 2 с пружиной 23, кольцевой муфтой 24, штифтами 33, кулачками 20 на ведомом валу 18, осевое отверстие 11 и несжимаемая жидкость, заполняющая полости Б и В, образуют устройство гидравлической обратной связи по моменту на ведомом валу 18.

Волновая фрикционная клиновая передача работает следующим образом.

При вращении ведущего вала 9 получает вращение порщень 15 с подшипниками 16, которые, катаясь по внутренней поверхности упругого колеса 8 и деформируя его в пределах упругой деформации, раскатывают клиновой обод 32 в клиновой расточке жесткого колеса 2. Поскольку длина клинового обода 32, взаимодействующего с клиновой расточкой жесткого колеса 2 мень ше, чем длина клиновой расточки жестко го колеса 2, то при повороте ведущего вала 9 на один оборот жесткое колесо 2 поворачивается на длину дуги, равную разности указанных длин в направлении вращения ведущего вала 9.

Упругое колесо 8, воспринимающее реактивный момент от жесткого колеса 2, должно вращаться в обратную сторону вращению жесткого колеса 2, однако этому препятствует обгонная муфта 7.

Вращение жесткого колеса 2 через штифты 33 передается на кольцевую муфту 24, которая посредством своих клиновых пазов и кулачков 20 передает вращение на ведомый вал 18. В начале вращения момент на ведомом валу 18 наибольший. От этого момента кольцевая муфта 24 отжимается посредОТКПЫВаеТСЯ ОТВеисшс t п.л;. .- . 1

в ш лицевой расточке 21 ведомого вала уста- 40 ством кулачков 20 от ведомого вала 18,

«v.,Ti oi:v T пг 7Ч1ЛЛ1 Г 9Ч U OU П ЯП ПМПЯРТ НРГЖИ45

но $лена подпружиненная в осевом направлении пружиной 27 полумуфта 28, имеющая шлицевой участок. Кроме того, полумуфта 28 имеет конусный участок для взаимодействия с конусной расточкой 12 ведущего вала 9 и систему отверстий, сое- няющую полость Б расточки 3 жесткого колеса 2 с осевым отверстием 11 ведущего вала 9.

Полость В между торцами поршней 15, отверстие 11, полость Б между торцами расточки 3 и кольцевой муфтой 24, отверстие 4 и кольцевая проточка 26 заполнены несжимаемой жидкостью.

50

сжимает пружину 23 и выдавливает несжимаемую жидкость в полость В, увеличивая тем самым прижатие подшипников 16 к клиновому ободу 32. Раскатывание обода 32 при наибольшем усилии прижатия подшипников 16 увеличивает длину клинового обода 32, контактирующего с жестким колесом 2. По мере раскручивания момент на ведомом валу 18 уменьшается, а кольцевая муфта 24 под действием пружины 23 и избыточного давления в полости В перемещается к ведомому валу 18, а полумуфта 28 под действием пружины 27 прижимается к конической расточке 12, от которой она отжата в первоначальный момент.

Упругое колесо 8 содержит каркас 29 с закрепленными рессорами 30, которые об- резинены резиной 31. На конце упругого колеса 8 расположен неармированный упругий клиновой обод 32, который взаимо0

0

5

30

действует с клиновой расточкой в жестком колесе 2. Штифты 33 одним концом закреплены в жестком колесе 2, а другим свободно установлены в кольцевой муфте 24. К отверстию 34 на крышке 25 подсоединен гидравлический механизм подачи несжимаемой жидкости под давлением (не показан).

Расточка 3 в жестком колесе 2 с пружиной 23, кольцевой муфтой 24, штифтами 33, кулачками 20 на ведомом валу 18, осевое отверстие 11 и несжимаемая жидкость, заполняющая полости Б и В, образуют устройство гидравлической обратной связи по моменту на ведомом валу 18.

Волновая фрикционная клиновая передача работает следующим образом.

При вращении ведущего вала 9 получает вращение порщень 15 с подшипниками 16, которые, катаясь по внутренней поверхности упругого колеса 8 и деформируя его в пределах упругой деформации, раскатывают клиновой обод 32 в клиновой расточке жесткого колеса 2. Поскольку длина клинового обода 32, взаимодействующего с клиновой расточкой жесткого колеса 2 мень ше, чем длина клиновой расточки жестко го колеса 2, то при повороте ведущего вала 9 на один оборот жесткое колесо 2 поворачивается на длину дуги, равную разности указанных длин в направлении вращения ведущего вала 9.

Упругое колесо 8, воспринимающее реактивный момент от жесткого колеса 2, должно вращаться в обратную сторону вращению жесткого колеса 2, однако этому препятствует обгонная муфта 7.

Вращение жесткого колеса 2 через штифты 33 передается на кольцевую муфту 24, которая посредством своих клиновых пазов и кулачков 20 передает вращение на ведомый вал 18. В начале вращения момент на ведомом валу 18 наибольший. От этого момента кольцевая муфта 24 отжимается посред- . 1

40 ством кулачков 20 от ведомого вала 18,

0 ством кулачков 20 от ведомого вала 18,

«v.,Ti oi:v T пг 7Ч1ЛЛ1 Г 9Ч U OU П ЯП ПМПЯРТ НРГЖИ5

0

сжимает пружину 23 и выдавливает несжимаемую жидкость в полость В, увеличивая тем самым прижатие подшипников 16 к клиновому ободу 32. Раскатывание обода 32 при наибольшем усилии прижатия подшипников 16 увеличивает длину клинового обода 32, контактирующего с жестким колесом 2. По мере раскручивания момент на ведомом валу 18 уменьшается, а кольцевая муфта 24 под действием пружины 23 и избыточного давления в полости В перемещается к ведомому валу 18, а полумуфта 28 под действием пружины 27 прижимается к конической расточке 12, от которой она отжата в первоначальный момент.

Когда момент на ведомом валу 18 снизится до момента на ведущем валу 9, вращающий момент с ведущего вала 9 за счет трения между конусной расточкой 12 и полумуфтой 28, прижатой пружиной 27

к расточке 12, передается через шлицевое соединение на ведомый вал 18. Когда клиновым ободом 32 не передается момент на жесткое колесо 2, упругое колесо 8 благодаря наличню обгонной муфты 7 вращается совместно с жестким колесом 2, преобразуя волновую передачу в муфту.

Применение обгонной муфты на упругом колесе и наличие полумуфты между ведущим и ведомым валами доводит передаточное отношение предлагаемой передачи до единицы, расширяя ее кинематические возможности.

Формула изобретения Волновая фрикционная клиновая передача по авт. св. № 1460476, отличающаяся тем, что, с целью расширения кинематических возможностей за счет использования передачи в качестве муфты, ведущий вал выполнен с конусной расточкой на торце со стороны ведомого вала, последний имеет шлицевую расточку на торце со стороны ведущего вала, а передача снабжена имеющей систему отверстий для соединения полости расточки жесткого колеса с осевым отверстием ведущего вала и подпружиненной в осевом направлении полумуфтой, имеющей конусный и шлицевой участки для взанмодействия с соответствующими расточками ведущего и ведомого валов, и обгонной муфтой для соединения упру- того колеса с корпусом.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в приводах, где с изменением момента на ведомом валу соответственно изменяется его частота вращения. Целью изобретения является расширение кинематических возможностей за счет использования волновой фрикционной клиновой передачи в качестве муфты. Указанная цель достигается за счет того, что при снижении момента на ведомом валу 18 вращение ведущего вала 9 за счет трения между конусной расточкой 12 и полумуфтой 28, прижатой пружиной 27, передается через шлицевое соединение на ведомый вал 18. При этом упругое колесо 8 за счет обгонной муфты 7 не передает момент на жесткое колесо 2, а будет вращаться с последним совместно, преобразуя тем самым волновую передачу в муфту. 2 ил.

Фиг. 2