Инерционная муфта Б.Ф.Кочеткова Советский патент 1993 года по МПК F16D43/20 

о.

Использование: изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в транспортном машиностроении, в частности в автоматических передачах. Сущность изобретения: на ведущем 1 и ведомом 2 валах расположены соответственно ведущее 3 и ведомое 4 центральные конические зубчатые колеса, которые находятся в зацеплении с сателлитами 5, расположенными с возможностью свободного вращения н.а оси 6. Ось 6 имеет цапфы 7, расположенные по оси муфты в подшипниках 8 на центральных колесах 3, 4. К сателлитам соосно прикреплены инерционные грузы 8 виде маховиков 9. Вращающий момент передается при вращении сателлитов с маховиками одновременно вокруг их оси 6 и оси муфты, что приводит к торможению вращения этой оси гироскопическими силами. 2 ил,;

.,.-. ъ

N

О

/

5 Ч

(Л

С

О

д

00

to ел

00 4

т-0

Фиг.7

Изобретение относится к машиностронию и может быть использовано в трансортноммашиностроении и танкостроении, в частности в автоматиеских передачах.

Цель изобретения - обеспечение плавости работы, уменьшение динамических агрузок, повышение нагрузочной способости и компактности.

На фиг. 1 и 2 изображена инерционная уфта в разных проекциях.

Инерционная муфта содержит установенные на ведущем 1 и ведомом 2 валах ведущую и ведомую полумуфты, выполненные в виде ведущего 3 и. ведомого 4 центральных конических зубчатых колес. Колеса 3, 4 находятся в зацеплении с сателлитами

5 в виде конических зубчатых колес, каждый из которых расположен с возможностью свободного вращения на оси 6. Ось б установлена перпендикулярно оси муфты с возможностью свободного вращения относительно осей колес с помощью цапф 7 на оси 6, расположенных по оси муфты, размещенных в подшипниках 8 колес 3, 4, К сателлитам 5 прикреплены инерционные грузы, выполненные в виде маховиков 9, соосных этим сателлитам. В муфте может быть несколько сателлитов с маховиками, расположенных равномерно по окружности.

Инерционная муфта работает следующим образом.

При вращении ведущего 1 и неподвижном центральном ведомом колесе 4 частоте его вращения меньшей частоты вращения вала 1, сателлиты 5 перекатываются вместе с маховиками 9 по ведомому центральному колесу 4 и одновременно вращаются вместе с осью 6 вокруг осевой линии 00 муфты.°При этом каждый сателлит с маховиком является гироскопом с двумя степенями свободы. Известно, что в гироскопе при поворотах его оси возникают гироскопические силы, стремящиеся сохранить положение этой оси. Следовательно, в данном случае происходит торможение вращающейся оси 6 гироскопическими силами. При этом сателлиты 5 передают вращающий момент от центрального ведущего колеса 3 на центральное ведомое колесо 4 и далее на ведомый вал 2, который под воздействием этого вращающего момента приводится во вращение. Следовательно, опорой для передачи вращающего момента является ось

6 сателлитов, вращение которой на цапфах

7 вокруг осевой линии 00 муфты тормозится гироскопическими силами. Это обуславливает передачу вращающего момента на ведомое колесо 4 в противоположном

направлении по сравнению с направлением вращающего момента, передаваемого ведущим колесом 3, Соответственно и вращение ведомого вала 2 будет происходить в.протиаоположном направлении по сравнению с ведущим валом 1. Величина передаваемого вращающего момента определяется моментом торможения относительно осевой ли нии 00, приложенным к оси б сателлитов,

который зависит от массы сателлитов 5 и маховиков 9 и частоты их вращения одно временно вокруг оси 6 и осевой линии 00 муфты. В свою очередь частота этих вращений находится в обратной зависимости от

5 частоты вращения центрального ведомого колеса 4. Отсюда следует вывод, что величина передаваемого муфтой вращающего момента зависит от величины разности в частотах вращения центральных ведущего и

0 ведомого колес.

Независимо от сказанного выше, работу муфты можно объяснить путем анализа характера изменений главного момента количества движения каждого из сателлитов с

5 маховиком, которые попарно составляют единые инерционные блоки. Вращающийся вокруг оси 6 блок сателлит-маховик имеет определенный момент количества движения. Известно, что момент количества дви0 жения является векторной величиной и в то же-время он проявляется с соблюдением фундаментального физического закона сохранения. Благодаря симметричности точи О1 пересечения осевой линии 00 муфты и

5 оси б OiOf сателлитов изменение главного момента количества движения каждого из сателлитов происходит относительно центральной точки О1, а следовательно, главный момент количества движения является в

0 данном случае векторной величиной. При

вращении оси 6 относительно осевой линии

. происходит изменение направления этого

вектора. Известно, что изменение главного

момента количества движения системы про5 исходит под действием только внешних сил и зависит от их главного момента. Единственной причиной такого изменения направления вектора главного момента количества движения каждого маховика является взай0 модействие сателлита 5с ведомым колесом 4, что обеспечивает передачу на это колесб главного момента силы или вращающего момента. Величина этого момента зависит от интенсивности изменения направления

5 вектора главного момента количества движения сателлитов, т.е. разности в частотах вращения ведущего 3 и ведомого 4 колес. Благодаря тому, что при .этом происходит торможение оси 6 относительно осевой линии 00, вращение ведомого колеса 4 под

воздействием вращающихся на оси б сателлитов происходит в противоположном направлении по сравнению с ведущим колесом 3.

В данной муфте полностью установлены пульсации в передаче вращающего момента, поскольку он передается за счёт .непрерывного вращения сателлитов и маховиков, что снижает динамические нагрузки. Применение инерционных грузов в виде маховиков позволяет существенно повысить их массу при незначительных общих размерах, что обеспечивает повышение нагрузочной способности муфты. При этом достигается в полном объеме цель изобретения.. . .. ,. . .. ; . :

Формула изобретения Инерционная муфта, содержащая ведущую полумуфту и ведомую полумуфту в виде

центрального конического зубчатого колеса, сателлиты с инерционными грузами, выполненные в виде конических зубчатых колес, установленных с возможностью вращения на оси, перпендикулярной оси муфты, и находящихся в зацеплении с центральным коническим зубчатым колесом, отличи юща я с я тем, что, с целью обеспечения плавности работы, уменьшения динамических нагрузок, повышения нагрузочной способности и компактности, ведущая полумуфта выполнена в виде дополнительного центрального конического зубчатого колеса, расположенного в зацеплении с сателлитами, ось сателлитов уста- новлена с возможностью вращения относительно осей центральных зубчатых колес, а инерционные грузы выполнены в виде маховиков..