Многоступенчатая коробка передач Советский патент 1992 года по МПК F16H3/16 

Изобретение относится к области механических передач, в частности к многоскоростным приводам преимущественно для средств малой механизации.

Известна многоступенчатая коробка передач, содержащая корпус, входной вал, установленный в опорах в корпусе выходной вал и, установленный в корпусе с возможностью вращения и последующей фиксацией, барабан с размещенными в нем равномерно по окружности промежуточными валами с шестернями, каждый из которых установлен с возможностью поочередного соединения с выходным валом.

Недостатком известной коробки является ограничение диапазона изменения скоростей количеством промежуточных валов барабана.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей за счет увеличения диапазона изменения скоростей. При этом количество реализуемых скоростей определяется квадратичной зависимостью от числа промежуточных валов барабана, что существенно расширяет возможности коробки без увеличения числа валов. Это достигается тем, что в многоступенчатой коробке передач, содержащей корпус, входной вал, установленный в опорах в корпусе выходной вал и, установленный в корпусе с возможностью вращения и последующей фиксацией, барабан с размещенными в нем по окружности промежуточными валами с шестернями, каждый из которых установлен с возможностью поочередного соединения с выходным валом, выходной вал установлен эксцентрично от вращения барабана с возможностью поворота относительно последнего.

На фиг.1 изображена кинематическая схема предложенной коробки; на фиг 2 - развертка по валам барабана.

Предлагаемая коробка содержит корпус 1, в котором в опоре 2 закреплен поворотный барабан 3 с размещенными в нем по окружности промежуточными валами 4. .6.

со

с

vj

О

ю

О

сл

установленными с возможностью поочередного соединения посредством концевых элементов 7 и шестерен 8...12 с закрепленным на опоре 13 входным валом 14. Последний установлен эксцентрично оси вращения барабана на расстоянии а от нее с возможностью поворота относительно барабана 3. При этом опоры 2 и 13 расположены на общей оси.

Входной вал 14 может быть выполнен, например, в виде вала электродвигателя 15.

Выходной вал 18, установленный в опоре корпуса 1, как и входной вал 14 снабжены элементами, обеспечивающими их соединение с промежуточными валами барабана 3, например с муфтами 17,18.

Фиксатор 19 жестко связывает основание 20, несущее входной вал 14, с барабаном 3, а фиксатор 21 - упомянутый барабан с корпусом 1.

Изображенные на фиг.1 и 2 три промежуточных вала 4...6 приведены в качестве примера. Их число может быть изменено, например введением шестерни 22 и соответствующих валов (фиг.2).

При работе коробки каждый из валов 14 и 16 независимо друг от друга соединяют с произвольным из промежуточных валов 4,,.6. Для этого, после рассоединения, например, фиксатора 21 поворачивают барабан 3 на опоре 2, до соосного расположения одного из выбранных валов 4...6 с выходным валом 16, соединяют валы муфтой 18 и вновь фиксируют барабан фиксатором 21.

Аналогично, после рассоединения фиксатора 19 поворачивают основание 20 входного вала 14 на опоре 13 до соосного положения с одним из выбранных валов 4...6, например, с тем же валом 4, с которым соединен вал 16 на фиг.1. После кинематического замыкания муфты 17 и жесткого соединения основания 20 вала 14с барабаном 3 посредством фиксатора 19 устройство готово к работе. Коробка обеспечивает прямую, повышенные и пониженные передачи,

На фиг.1 изображено положение переключаемых элементов коробки, при котором реализуется прямая передача от входного вала 14 через муфту 17, вал 4, муфту 18 на выходной вал 16. При этом валы 5 и 6 вращаются вхолостую.

При соединении входного вала 14с промежуточным валом 4, а вала 16 - например с валом 6 барабана (фиг.2) через шестерни 8...11 реализуется пониженная скорость на выходе коробки.

При обратном соединении - входного вала 14 с валом 6, а выходного вала 16 с промежуточным валом 4 через шестерни

11..,8 обеспечивается наибольшая повышенная скорость на выходе коробки.

При соединении валов 14 и 16 соответственно с произвольными валами 4...6 барабана получаются промежуточные варианты передач - как повышающих так и понижающих.

Поскольку для каждого произвольного положения барабана 3 относительно

выходного вала 16, соответствующего соединению выходного вала с одним из промежуточных валов барабана, возможно дополнительно Н положений входного вала 14 относительно тех же промежуточных

валов редуктора, то суммарное количество реализуемых передач составит

+ 1,

где Н - количество взаимосвязанных валов барабана.

Наличие членов (-Н + 1) в приведенной аналитической зависимости обусловлено возможностью получения прямой передачи

при соединении входного и выходного валов с любым из Н промежуточных валов барабана.

Например, для изображенных на фиг. 2 трех промежуточных валах 4,5 и 6

барабана 3 суммарное число различных передач составит, согласно этому выражению К 32-3 + 1 7.

Даже для изображенного на фиг.1 одноступенчатого редуктора возможны К 3

передачи-прямая, повышенная и пониженная.

Следует отметить, что конструктивное выполнение кинематической связи валов 14 и 16 с промежуточными 4...6 может быть

выполнено и иными способами, например с помощью дополнительных шестерен, что не повлияет на принцип переключения передач. Однако совмещение входного вала коробки с валом электродвигателя 15 без

дополнительных зубчатых передач для приводов малой механизации является наиболее удобным, благодаря простоте и компактности конструкции.

Формула изобретения

Многоступенчатая коробка передач, содержащая корпус, входной вал, установленный в опорах в корпусе выходной вал и установленный в корпусе с возможностью

вращения и последующей фиксации барабан с размещенными в нем равномерно по окружности промежуточными валами с шестернями, каждый из которых установлен с возможностью поочередного соединения с входным и выходным валом, о т л ичающаяся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей за счет увеличения диапазона изменения скоростей, входной вал установлен эксцентрично оси вращения барабана с возможностью поворота относительно последнего.

Многоступенчатая коробка передач относится к механическим приводам, преимущественно для средства малой механизации. Цель изобретения-упрощение конструкции путем расширения диапазона изменения скоростей без увеличения количества ступеней редуктора. Коробка содержит входной 14 и выходной 16 валы и поворотный редуктор 3 с валами 4...6. Вал 14 закреплен на корпусе редуктора 3 с возможностью дополнительного поворота на подшипнике 13 и фиксации дополнительным фиксатором 19. Общая ось подшипника 2 и 13 смещена относительно вала 14. 2 ил.

Фиг

ч

7

Г

f-7

k

и