Привод вращения Советский патент 1991 года по МПК F16F15/12 F16H1/20 

Фиг.1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве привода неуравновешенных механизмов.

Цель изобретения - повышение надежности привода вращения путем уменьшения уровня угловых колебаний привода.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема привода вращения: на фиг.2 - вариант размещения упругого элемента в кинематической схеме привода; на фиг.З и 4 - упругий элемент, конструктивные варианты исполнения, при размещении его по схеме на фиг.2.

Привод вращения содержит корпус 1 и установленные в нем два соосных вала 2 и Зс соответственно ведущим и ведомым элементами 4 и 5. Ведущим элементом 4 является ротор приводного электродвигателя, а ведомым элементом 5 может быть, например, механизм поршневого компрессора. Валы 2 и 3 кинематически соединены с возможностью противоположного вращения зубчатой передачей в виде размещенных i-a обращенных f друп/ консолях валов 2 и 3 кинематически связанных между собой зубчатмх колес Г и 7 При этом колесо 6 представляет c 1 KV1 ,т - Р-РНЮ внешнего зя- цеплония а колесо 7 пнполнено с внутренним зацеплением Кинематическая связь колес 6 и 7 обеспечивается установленными в корпусе 1 на осях промежуточными зубчатыми колесами 8 размещенными равномерно вокруг o6v.i ,eH пси валов 2 и 3 и зацепляющимися с колесами 6 и 7. На консоли вала 2 установлен упругий элемент 9 (например, в виде пружины кручения) для упругого в окружном направлении соединения ее с размещенным на ней колесом 6. Величина коэффициента крутильной жесткости упругого элемента 9 выбрана равной

С J п f Д 1

где С - коэффициен г крутильной жесткости упругого элемента 9;

Jn - приведенный момент инерции вращающихся масс приоода;

тд - заданна нзличина доминирующей частоты переменной .оставляющей реактивного моменго Hd корпусе 1 привода.

К вращающимся массам привода относятся ведуший и ведомый элементы 4 и 5 и колеса 6-8.

Для схемы на фиг.1 приведенный момент Jn инерции вращающихся масс находят из выражении

27

Z7 ,

f i ii - - - i (JBM -Ь J -hr- J8 - JGJ JBLU

Z7

Z7

JBM 4- IT 4---.h -- (Je + JeuO

ZttZ6

где JBM - момент инерции ведомого элемента 5;

вщ - момент инерции ведущего элемента 4;

Je - JB и ze - ze - соответствующие

моменты и числа зубьев колес 6-8.

При исполнении привода согласно фиг.2 упругий элемент Юустановлен на консоли вала 11 с ведомым элементом 12 и

упруго соединяет в окружном направлении вал 11 с колесом 13 внутреннего зацепления. Колесо 14 при таком варианте исполнения жестко закреплено на валу 15 с ведущим элементом 16. Размещение промежуточных колес 17 в корпусе 18 аналогично схеме на фиг.1. Для схемы на фиг.2 приведенный момент Jn инерции вращающихся масс находят из выражения

JAjMJi3 + (Ji7+(fS()

VZ17

Z14

JBM

ii i Z13 ,Z13 , . , ,1

+ Ji3 +-- Jw --(J-14 + JBU)

5

0

5

0

5

0

5

где JBUJ и JBM - соответственно моменты инерции ведущего и ведомого элементов 16 и 12,

Ji3, Jii, Ji7 и zi3, zi/i, л 7 - соответствую- ющие моменты инерции и числа зубьев колес 13, 14 и 17.

Упругий элемент 10 в схеме на фиг.2 конструктивно может быть выполнен, в частности, в виде соединяющих обод колеса 13 с валом 11 упругих спиц 19 (фиг.З) либо в виде кольца 20 из эластомера, запрессованного между ободом колеса 13 и валом 11 (фиг.4). В последнем случае обод колеса 13 может быть оперт на корпус 18 подшипником 21.

Привод работает следующим образом.

При вращении ведущего элемента 4 (фиг.1 вал 3 с ведомым элементом 5 вращается в противоположную сторону, что обеспечивается схемой редуктора. Угловые ускорения элементов 4 и 5, наиболее нагруженных инерционно, направлены в противоположные стороны, что способствует снижению инерционных колебаний корпуса 1. Выбором коэффициента С крутильной жесткости упругого элемента 9 обеспечивают такое соотношение указанных угловых ускорений и соответствующую величину реактивного момента сил на корпусе 1, при которых уровень угловых колебаний последнего минимален.

Формула изобретения Привод вращения, содержащий корпус, установленные в нем два соосных вала с соответственно ведущим и ведомым элементами, кинематически соединяющую валы с возможностью противоположного вращения зубчатую передачу в виде размещенных на обращенных друг к другу консолях валов кинематически связанных между собой зубчатых колес и установленный на одной из указанных консолей упругий элемент для упругого в окружном направлении соединения ее с размещенным на ней колесом, отличающийся тем. что, с целью повышения надежности за

счет уменьшения уровня угловых колебаний, величина коэффициента С крутильной жесткости упругого элемента выбрана равной

С Jn fд .

где Jn - приведенный момент инерции вращающихся масс привода;

тд - заданная величина доминирующей частоты переменной составляющей реактивного момента на корпусе привода.

73

15 к 1В

/ / I

/7/

Изобретение относится к машиностроению, к приводам неуравновешенных механизмов. Цель - повышение надежности привода вращения - достигается за счет уменьшения уровня угловых колебаний. Вращающиеся в противоположные стороны ведущий и ведомый элементы 4.5 кинематически связаны передачей, включающей упругий элемент 9 для упругого в окружном направлении соединения одного из колес (колеса 6) с валом 2. на котором оно размещено. Величина крутильной жесткости элемента 9 выбрана в виде коэффициента С по соотношению С Jn fЈ . где Jn - приведенный момент инерции вращающихся масс привода; тд - заданная величина доминирующей частоты переменной составляющей реактивного момента на корпусе привода. Выбором коэффициента С минимизируют суммарный инерционный момент сил, действующий на корпус, снижая его колебания. 4 ил. fe О со 4Ь. 00 О О

Фиг, 2

18

Фиг.З

Фиг. i