Зубчатая передача Советский патент 1991 года по МПК F16H3/34 F16H35/06 

Фиг. f :

различное число зубьев. Диски 4-7 закреплены на валу 2 жестко. Диски 8-12 установлены на валу 3 с последовательным чередованием жесткого крепления и крепления с возможностью вращения поддейст- вием расчетной нагрузки (диски 8, 10, 12 - жестко, диски 9, 11 - с возможностью вращения). Вращение дисков 9,11 под действием расчетной нагрузки обеспечивается путем соединения их с валом 3 муфтами предельного момента. При работе передачи вращающий момент передается зацеплением тороидальных зубчатых колес. Для изменения передаточного отношения изменяют

взаимную ориентацию осей колес путем указанной обкатки, При этом зона зацепления перемещается по образующим торовых поверхностей. В момент прохождения зоны зацепления через границу дисков 8-12 в пакете жестко закрепленные диски участвуют в передаче вращения, а соседний диск поворачивается под действием момента, превышающего предельный для его муфты. При нахождении зоны зацепления на поворачиваемых дисках они передают вращающий момент, меньший предельного для их муфт. Таким образом, соседние пары дисков на колесах образуют ступени передач. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к коробкам передач. Цель - расширение кинематических возможностей зубчатой передачи. Это достигается за счет варьирования передаточного отношения. Два тороидальных зубчатых колеса зацепляются с возможностью изменения взаимной ориентации осей путем взаимной обкатки колес по образующим торовых поверхностей в плоскости расположения осей. Каждое из колес выполнено из зубчатых дисков 4, 5, 6, 7 и зубчатых дисков 8, 9, 10, 11, 12, соответствующих друг другу при обкатке и имеющих различное число зубьев. Диски 4...7 закреплены на валу 2 жестко. Диски 8....12 установлены на валу 3 с последовательным чередованием жесткого крепления и крепления с возможностью вращения под действием расчетной нагрузки (диски 8, 10, 12 - жестко, диски 9, 11 - с возможностью вращения). Вращение дисков 9, 11 под действием расчетной нагрузки обеспечивается путем соединения их с валом 3 муфтами предельного момента. При работе передачи вращающий момент передается зацеплением тороидальных зубчатых колес. Для изменения передаточного отношения изменяют взаимную ориентацию осей колес путем обкатки. При этом зона зацепления перемещается по образующим торовых поверхностей. В момент прохождения зоны зацепления через границу дисков 8, 9, 10, 11, 12 в пакете жестко закрепленные диски участвуют в передаче вращения, а соседний диск поворачивается под действием момента, превышающего предельный для его муфты. При нахождении зоны зацепления на поворачиваемых дисках они передают вращающий момент, меньший предельного для их муфт. Таким образом, соседние пары дисков на колесах образуют ступени передач. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в коробках передач.

Цель изобретения - расширение кинематических возможностей зубчатой передачи за счет того, что в зубчатой передаче с изменяемой взаимной ориентацией валов одновременно с изменением этой ориентации происходит изменение передаточного отношения.

На фиг.1 изображена зубчатая передача; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 (разрез по диску, закрепленному на валу с возможностью вращения под действием расчетной нагрузки).

Зубчатая передача содержит корпус 1, размещенные в нем два вала 2 и 3, установленные на них два зацепляющихся тороидальных зубчатых колеса, каждое в форме усеченного с большим и меньшим основаниями веретена, оси валов 2 и 3 расположены в одной плоскости (плоскости чертежа), а один из валов (3) установлен с возможностью изменения ориентации оси относительно другого вала (2) в плоскости их расположения путем взаимной обкатки веретен по образующим торовых поверхностей. Основания веретен ориентированы взаимно противоположно вдоль осей валов 2 и 3. Каждое из веретен выполнено в виде пакета соответствующих друг другу на разных веретенах при их взаимной обкатке со- осных зубчатых дисков 4-7 и 8-12 с различными числами зубьев. Диски 4-7 одного из веретен закреплены на валу 2 жестко, а диски 8-12 другого веретена установлены с последовательным чередованием в пакете жесткого крепления и крепления с возможностью вращения под действием расчетной нагрузки.

На фиг.1 зубчатая передача изображена в составе коробки передач транспортного средства. Вал 2 получает вращение от первичного вала 13 через зубчатые колеса 14 и

3 жестко, а диски 9 и 11 - с возможностью вращения под действием расчетной нагрузки. Последнее обеспечивается установкой дисков 9 и 10 на вал 3 на встроенных в них муфтах предельного момента.

На фиг.2 изображена кулачковая муфта

предельного момента, связывающая диск 11 с валом 3. Внутренняя обойма 19 муфты установлена на валу 3 на шлицах. Наружная обойма 20 муфты несет на себе зубчатый диск 11. Между обоймами 12 и 20 в сепараторе 21 равномерно по окружности размещены пальцы 22, имеющие возможность радиального перемещения в гнездах сепаратора 21. Обращение к пальцам 22 поверхности обойм 19 и 20 имеют периодический

профиль в плоскости вращения муфты, т.е. являются поверхностями кулачков. Зубья дисков 4-12 в соответствии с переменным диаметром по ширине каждого диска имеют и переменную толщину. Число зубьев на

диске 8 в частном случае может быть равно числу зубьев на соседнем диске 9.

Зубчатая передача работает следующим образом.

В изображенном на фиг.1 положении вал 2 получает вращение через пару колес 14 и 15 от первичного вала 13. Далее через зацепление веретен вращение передается на вал 3, являющийся вторичным (выход- ным). Соответствующую ступень передачи образует зацепление дисков 5 и 10, закрепленных на своих валах жестко. Соединение ступени передач образуют соответствующие пары дисков 4, 9 и 6, 11. При необходи- мости изменения передаточного отношения посредством рычагов 17 и 18 изменяют положение рамки 16, осуществляя взаимную обкатку веретен. При этом зона зацепления веретен смещается, на- пример, вправо (фиг.1).

В момент прохождения зоны зацепления через границу дисков 10 и 11 в пакете диск 11 проворачивается на валу 3, находясь под действием момента, превышающе- го расчетный для его кулачковой муфты. Обоймы 19 и 20 последней вращаются одна относительно другой, преодолевая трение периодических профилей с пальцами 22.

В момент полного выхода из взаимного зацепления дисков 5 и 10 происходит включение следующей ступени передач, так как кулачковая муфта диска 11. рассчитанная на заданный момент нагрузки на этой передаче, обеспечивает неподвижное соединение диска 11с валом 3 (пальцы 22 этой муфты в этот момент неподвижны и силами трения заклинивают обоймы 19 и 20 между собой). В зону зацепления в этот момент попадают лишь диски 6 и 11. Следующая ступень пе- редачи включается в момент попадания в зону зацепления пары дисков 7 и 12 (при дальнейшем смещении зоны вправо при обкате веретен). При этом передаточное отношение определяется зацеплением дисков 7 и 12 а диск 11 в момент прохождения зоны зацепления через границу дисков 11 и 12 в пакете проворачивается на валу 3. находясь

под действием момента, превышающего расчетный. Последовательность переключения ступеней передач при смещении зоны зацепления влево при обкатке веретен аналогична. В случае равенства числа зубьев на дисках 8 и 9 оси составляют (как изображено на фиг.1) с диском 4 одну ступень передачи, однако кулачковая муфта диска 9 в этом случае выключена из работы на соответствующей крайней ступени передач, даже если зона зацепления находится на границе диска 8 и 9. Это снижает потери. Передача характеризуется компактностью и простотой переключений ступеней передач. Формула изобретения Зубчатая передача, содержащая корпус, размещение в нем два вала, установленные на них два зацепляющихся тороидальных зубчатых колеса, каждое в форме усеченного с большим и меньшим основаниями веретена, оси валов расположены в одной плоскости, а один из валов установлен с возможностью изменения ориентации оси относительно оси другого вала в плоскости их расположения путем взаимной обкатки веретен по образующим торо- вых поверхностей, отличающаяся тем, что, с целью расширения кинематических возможностей за счет варьирования передаточного отношения при изменении взаимной ориентации осей валов, основания веретен ориентированы взаимно противоположно вдоль осей валов, каждое из веретен выполнено в виде пакета соответствующих друг другу на разных веретенах при их взаимной обкатке соосных зубчатых дисков с различными числами зубьев, диски одного веретена закреплены на валу жестко, а диски другого установлены с последовательным чередованием в пакете жесткого крепления и крепления с возможностью вращения под действием расчетной нагрузки.

11

2

Фиг.г