Гидроинерционный трансформатор вращающего момента Советский патент 1992 года по МПК F16H33/14 F16H47/08 B60K17/08 

V|

Изобретение относится к машиностроению. С целью расширения функциональных возможностей гидроинерционного трансформатора путем обеспечения реверсиро

V| NJ

вания выходного вала при вращении входного вала 2 с водилом 5 и наличии сопротивления на выходном валу 3, а также при включенной двухпозиционной муфте 26 промежуточные сателлиты 8 и 9, обкатывая соответственно центральные колеса 6 и 7, приводят в движение неуравновешенные сателлиты 10 с барабанами 13 и неуравновешенные сателлиты 11 с барабанами 14,а жидкие грузы 12 перемещаются по окружности на лопастях барабанов 13, 14, создавая на сателлитах 10 и 11 дисбалансы, которыми формируется на центральном колесе 6 положительный вращающий момент, а на центральном колесе 7 - отрицательный вращающий момент. При включении двухпозиционной муфты 26 в первую позицию положительный вращающий момент центрального колеса 6 передается на выходной вал.З через зубчатое колесо 23 и муфту 26 напрямую, а отрицательный момент центрального колеса 7 - через муфту 4 свободного хода зубчатые колеса 18, 20, промвал 19,

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве автоматической бесступенчатой передачи в приводах различных машин с разносторонним вращением рабочих органов,

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей трансформатора путем обеспечения разностороннего вращения выходного вала,

На фиг.1 схематично изображен гидроинерционный трансформатор; на фиг.2 -сечение А-А на фиг. 1.

Гидройнерционный трансформатор вращающего момента содержит корпус 1, входной 2 и выходной 3 валы, муфту 4 свободного хода, два планетарных механизма с общим для них водилом 5, связанным с входным валом 2.

Планетарные механизмы включают соответственно центральные колеса 6 и 7, сцепленные с ними промежуточные сателлиты 8 и 9 и предназначенные для взаимодействия с последними неуравновешенные сателлиты 10 и 11 с жидкими грузами 12.

Неуравновешенные сателлиты 10, 11 установлены на водиле 5 соосно парами, принадлежащими в каждой паре разным планетарным механизмам.

Грузовое звено каждой пары неуравновешенных сателлитов 10, 11 выполнено в виде заполненной жидким грузом 12 гермезубчатые колеса 21, 22, 23, преобразуясь на них в положительный вращающий момент и суммируясь с моментом центрального колеса 6, под действием суммарного положительного вращающего момента выходной вал 3 приобретает вращение в сторону вращения входного вала 2.При включении двухпозиционной муфты во второю позицию отрицательный вращающий момент центрального колеса 7 передается на выходной вал 3 через муфту 4 свободного хода, зубчатые колеса 18, 20 промвал 19, зубчатые колеса 24, 25 и муфту 26 без изменения своего знака, а положительный вращающий момент центрального колеса 6 - через зубчатые колеса 23.22,21, промвал 19 и зубчатые колеса 24, 25, преобразуясь на них в отрицательный момент и суммируясь с мо- . ментом центрального колеса 7, под действием суммарного отрицательного вращающего момента выходной вал 3 приобретает движение в противоположную сторону относительно входного вала 2.2 з. п.ф-лы,2 ил.

тичной камеры, которая образована коакси- ально установленными и связанными с со- ответствующими сателлитами наружным 13 и внутренним 14 барабанами соотведственно с внутренними лопастями в первом планетарном механизме и наружными лопастями во втором. Лопасти барабанов 13 и 14 сопряжен ы соответственно с наружной и внутренней поверхностями, разделяющей их цилиндрической

гильзы 15, закрепленной на водиле 5 и имеющей два перепускных окна 16 и 17, предназначены для сообщения между полостями наружного 13 и внутреннего 14 барабанов и расположенные диаметрально противоположно, в плоскости, проходящей через ось гильзы 15 под небольшим углом а к плоскости, проходящей через оси гильзы и трансформатора, по ходу вращения барабанов относительно гильзы.

Радиусы неуравновешенных сателлитов 10 и 11 выбраны равными или большими от радиусов соответствующих центральных колес 6 и 7, причем отношение радиуса сателлита 10 к радиусу центрального колеса 6 в первом планетарном механизме меньше, чем отношение радиусов сателлита 11 и колеса 7 во втором планетарном механизме (например, в два раза) и соответственно наружный барабан 13 выполнен с меньшим объемом, чем внутренний барабан 14.

Выпрямитель импульсов включает ведущее зубчатое колесо 18, связанное через муфту 4 свободного хода с центральным колесом 7 второго планетарного механизма, промежуточный вал 19 с зубчатыми колесами 20 и 21, промежуточное зубчатое колесо 22 и ведомое зубчатое колесо 23, соединенное с центральным колесом 6 первого планетарного механизма.

При этом предлагаемый трансформатор снабжен дополнительной парой зубчатых колес 24 и 25, из которых ведущее 24 закреплено на промежуточном валу 19. а ведомое 25 установлено с возможностью вращения на выходном валу 3. а также снабжен двухпозиционной муфтой 2Q, связывающей выходной вал 3 в одной позиции с ведомым зубчатым колесом 23 выпрямителя импульсов, а в другой позиции - с дополни;- тельным ведомым зубчатым колесом 25.

: При выполнении двухпозиционной муфты 26 зубчатой трансформатор снабжается управляемым тормозом 27, связанным с дополнительным ведомым зубчатым колесом 25 и предназначенным для остановки .зубчатых колес 23 и 25 в момент включения муфты 26 из нейтрального положения в одну из рабочих позиций при неподвижном выходном валу 3 и вращающемся входном валу 2.; . . .- :--:.. ; -. : :.- .,..: .

Вместо тормоза 27 могут быть установлены на зубчатой муфте 26 синхронизаторы (не показано), обеспечивающие бузударное включение муфты 26.

Гидроинерционный трансформатор работает следующим образом.

При вращении входного .вала 2 с води- лом 5 и наличии момента сопротивления на выходном валу 3. а также при включенной в одну из рабочих позиций двухпозиционной муфте 26 промежуточные сателлиты 8 и .9 будут обкатывать соответственно центральные колеса 6 и 7 и приводить в движение неуравновешенные сателлиты 10 с наружными барабанами 13 и неуравновешенные сателлиты 11 с внутренними барабанами 14, а жидкие грузы будут перемещаться по окружности лопастями наружных барабанов 13 к центру трансформатора, а лопастями внутренних барабанов 14 - к его периферии, каждый раз перетекая под действием центробежных сил через перепускные окна Т.6.М117 гильз 15 из лопастей одних барабанов в лопасти других при проходе ими верхних и нижних положений.:

При этом грузы, находящиеся на. лопастях наружных барабанов 13, центробежными силами будут формировать на центральном колесе 6 положительный вращающий момент, а на водиле 5 - момент.

сопротивления, а грузы, находящиеся на лопастях внутренних барабанов 14, будут формировать на центральном колесе 7 отрицательный вращающий момент, а на водиле 5 - положительный.

Когда двухпозиционная муфта 26 находится в первой рабочей позиции (на чертеже

слева), тогда положительный вращающий момент, формируемый на центральном колесе 6, передается через зубчатое колесо 23 и муфту 26 на выходной вал 3 напрямую, а отрицательный момент, формируемый на

центральном колесе 7. передается от него через муфту 4 свободного хода, зубчатые колеса 18 и 20, промвал 19, зубчатые колеса 21, 22 и 23 и муфту 26, преобразуясь на них в положительный вращающий момент и

суммируясь с моментом, передаваемым от центрального колеса 6. Под действием суммарного положительного вращающего мо- мента выходной вал 3 приобретает вращение в сторону, совпадающую с направлением вращения входного вала 2,

Когда двухпозиционная муфта 26 находится во второй рабочей позиции, как показано на фиг. 1, тогда отрицательный вращающий момент от центрального колеса 7 передается через муфту 4 свободного хода зубчатые колеса 18, 20, промвал 19. зубчатые колеса 24, 25 и муфту 26 на выходной вал 3 без изменения своего знака, а положительный вращающий момент от центра л ь. ного колеса 6 передается через зубчатые колеса 23, 22 и 21, промвал 19 и зубчатые колеса 24. 25, преобразуясь на них в отрицательный, вращающий момент и суммируясь с моментом, передаваемым от

центрального колеса 7. Под действием суммарного отрицательного вращающего момента выходной вал 3 приобретает

вращение в противоположную сторону относительно направления вращения входного вала 2.

Благодаря выбору отношения радиуса неуравновешенного сателлита 11 к радиусу

центрального колеса 7 второго планетарного механизма равным двум единицам неуравнбвешенные сателлиты 11 при работе трансформатора в стоповом режиме приобретают запас положительной угловой скорости, а по мере разгона выходного вала 3 их угловая скорость постепенно снижается ив

режиме муфты стремится к нулю, чем обеспечивается перетекание жидких грузов через перепускные окна 17 из наружных барабанов 13 во внутренние барабаны 14 в .диапазоне всех передаточных чисел трансформатора.; .

С переходом трансформатора в режим динамической муфты, когда наружные барабаны 13 не вращаются относительно гильз 15, а грузы во внутренних барабанах 14 располагаются равномерно по их периметрам и действие отрицательного вращающего момента на центральном колесе 7 прекращается, тогда посредством муфты 4 свободного хода центральное колесо 7 отключается от Зубчатого колеса 18, вследствие чего под действием сил трения барабанов 14 о гильзы 15 центральное колесо 7 изменяет направление вращения на противоположное, а движение внутренних барабанов 14 относительно гильз 15 прекращается. В результате при работе трансформатора в режиме муфты прекращается перелопачи- вание и разогрев грузов, находящихся во внутренних барабанах 14 и снижаются потери передаваемой мощности.

При работе трансформатора в режиме муфты вращающий момент на выходной вал 3 поступает от центрального колеса 6 первого планетарного механизма независимо от направления вращения выходного вала.

При переходе трансформатора из режима динамической муфты в режим трансформации момента, когда наружные барабаны 13 начинают вращаться относительно гильз 15 и грузы 12 будут перетекать через перепускные окна 16 и 17. тог да благодаря обусловленному расположению перепускных окон 16, 17 ив внутренних барабанах 14 создаются необходимые дисбалансы, формирующие на центральном колесе 7 отрицательный вращающий момент, под действием которого муфта 4 свободного хода быстро заклинивается и обеспечивается передача моменте от центрального колеса 7 на ведущее зубчатое колесо 18 выпрямителя импульсов.

26 из одной в другую рабочую позицию производится при неподвижном выходном валу 3 и заторможенных зубчатых колесах 23 и 25 посредством тормоза 27 для предупреждения ускоренного износа и поломки зубьев муфты 26.

Такое выполнение гидроинерционного трансформатора позволяет за счет обеспечения реверсирования выходного вала расширить функциональные возможности, улучшить эксплуатационные свойства и расширить область его применения.

Формул а изобретен и я 1. Гйдроинерционный трансформатор вращающего момента, содержащий корпус, входной и выходной валы, муфту свободного хода, два планетарных механизма с общим для них водилом, связанным с входным

валом, каждый из которых включает также центральное колесо, сцепленные с ним промежуточные сателлиты и предназначенные для взаимодействия е последними неуравповешенные сателлиты с жидкими грузами, установленные на водиле соосно парами, принадлежащими в каждой паре разным планетарным механизмам, и связанные с коаксиально установленными по числу сателлитов наружным и внутренним барабанами соответственно с внутренними лопастями в. первом планетарном механизме и наружными лопастями во втором для взаимодействия с жидкими грузами, закреплённые на водиле гильзы, имеющие каждая два перепускных окна, предназначенные для сообщения между полостями наружного и внутреннего барабанов, и выпрямитель импульсов, включающий ведущее зубчатое колесо, через муфту свободного хОда связанное с одним из центральных колес,, промежуточный вал с зубчатыми колёсами, промежуточное зубчатое колесо и ведомое зубчатое колесо, соединенное с другим центральным колесом, а

радиусы неуравновешенных сателлитов выбраны равными или большими от радиусов соответствующих центральных колес, причем отношение радиуса неуравновешенного сателлита к радиусу центрального колеса в первом планетарном механизме меньше, чем во втором и соответственно наружный барабан выполнен с меньшим рабочим объемом, чем внутренний, о т л и ч а ю щи и с я

тем, что ; с целью расширения функциональных возможностей трансформатора путем обеспечения разностороннего вращения выходного вала, он снабжен дополнительной парой зубчатых колес, из которых ведущее закреплено на промежуточном валу, а ведомое установлено с возможностью вращения на выходном валу, и двухпозицион- ной муфтой, связывающей выходной вал сортбетственно с ведомым зубчатым колесом выпрямителя импульсов или дополнительным ведомым зубчатым колесом.

каждой цилиндрической гильзы расположены диаметрально противоположно в плоскости, проходящей через ось гильзы под небольшим углом к плоскости, проходящей через ось гильзы и трансформатора, по ходу

вращения барабанов относительно гильзы.

фиг.2