Инерционный трансформатор вращающего момента Советский патент 1993 года по МПК F16H33/14 

Изобретение относится к механизмам, изменяющим плавно, бесступенчато, величины вращающего момента и угловой скорости выходного звена при неизменных моментах и угловой скорости входного звена.

Цель изобретения - расширение диапазона регулирования вращающего момента путем изменения величины радиуса вращения неуравновешенных грузов относительно входного и выходного валов с возможностью регулирования вручную от механизмов с ограниченными угловыми или линейными перемещениями выходных звеньев.

На фиг. 1 показана кинематическая схема предлагаемого трансформатора; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг 1, на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1

Трансформатор содержит корпус 1, с которым шарнирно связаны входной диск-водило 2 и выходной диск-водило 3, несущие две шейки 4 и 5, с которыми связаны шарнирно два колена 6 и 7, на шейках которых шарнирно расположены грузы 8 и 9 неуравновешенных сателлитов 10 и 11, входящие в зацепление 12 и 13, не ступицах которых закреплены зубчатые колеса 14 и 15, входящие в зацепление с центральным колесом 16 импульсатора, жестко закрепленным на одном конце входного полого вала 17; второй конец которого приводится во вращение от двигателя. На ступицах колен 6 и 7 жестко закреплены шестерни 18 и 19, входящие в зацепление со вторым центральным колесом 20 импульсатора, жестко закрепленным на одном конце центрального вала 21, проходящего внутри входного полого вала 17 и соосного с ним. На другом конце этого вала закреплена шестерня 22, входящая в зацепление с колесом 23, жестко закрепленным на промежуточном валу

Ё

24, несущем шестерню 25, входящую в зацепление с центральным колесом 26 устрой- ства регулирования, находящимся в зацеплении сателлитом 27, который жестко закреплен на оси 28, шарнирно установлен- ной в водиле 29, сидящем свободно на входном полом валу 17 с возможностью фиксированного поворота и несущем жестко закрепленный на оси 28 сателлит 30, вхо- дящий в зацепление с центральным колесом 31. Центральные колеса 26 и 31, водило 29 с сателлитами 27 и 30 образуют планетарное устройство регулирования амплитуд импульсов вращающего момента. Передаточное отношение между централь- ными колесами 20 и 31 при остановленном водиле 29-U20-31 1. Центральное колесо 31 жестко связано с входным диском-водилом 2, выходным диском-водилом 3 и внутренней обоймой 32 МСХ. ролики 33 которой взаимодействуют с ее обоймой 34, связанной с корпусом 1. Колена 6 и 7 с грузами 8 и

9смещены относительно друг друга в направлении центральной оси устройства так, что они расположены в параллельных пло- скостях, размещающихся между дисками- водилами 2 и 3. Диск 3 установлен на выходном валу 35, жестко связанном с внутренней обоймой 36 механизма свободного хода, взаимодействующей через ролики 37 с наружной обоймой, принадлежащей маховику 38, огибаемому тормозной лентой 39. Диск-водило 2 с коленом 6 и сателлитом 10, центральные колеса 16 и 20, колеса 12 и 14 и шестерня 18 образуют планетарный импуль- сатор, в котором центральные колеса 16 и

20 и водило 2 являются входными.

Инерционный трансформатор вращающего момента работает следующим образом. От двигателя, через входной полый вал 17, проводится во вращательное движение центральное колесо 16 планетарного им- пульсатора и от него - зубчатые колеса 12- 15, и от них - неуравновешенные сателлиты

10и 11. При неподвижном водиле 29 диск- водило 2 и центральное колесо 20 имеют одну и ту же скорость и не имеют относительного движения. Тогда и шестерня 18 не вращается относительно шейки 4, т.е. дис- ки-водила 2 и 3 и колено 6 составляют одно целое. За один оборот сателлитов

10 и 11 вокруг своих осей векторы их сил инерции образуют вращающие моменты на радиусе R. который определяется R - -v Rl +R2 - 2 Ri R2 cos а. где а - угол меж- ду радиусами Ri (от оси вращения груза до оси шейки 4) и Ra (от оси шейки 4 до центральной оси вращения). При неподвижном водиле 29 угол а и радиус R не изменяют

своей величины. Вращающий момент в течение одного оборота сателлитов 10 и 11 изменяет свой знак. На фиг, 2 показано сечение АВ, где стрелкой обозначено направление передачи положительного импульса, действующего на первой половине оборота и поворачивающего общее звено, образуемое водилами 2 и 3, шейками 4 и 5 и коленами 6 и 7. Это его перемещение не задерживается внутренней обоймой 32 механизма свободного хода, так как ролики 33 расклинены. При этом ролики 37 второго механизма свободного хода заклиниваются и передают положительный импульс момента от внутренней обоймы 36 на наружную обойму и маховик 38. За вторую половину оборота отрицательный импульс момента стремится повернуть общее звено в обратном направлении. Этот импульс гасится тем, что ролики 33 взаимодействуют с корпусом 34 и обоймы 32 и 36 будут неподвижны, а маховик 38. расклинивая ролики 37, продолжает свое движение, чем и поддерживает заданную неравномерность вращения. При остановке маховика тормозной лентой 39 все устройство заклинивается между неподвижными наружными обоймами 34 и 38. Изменение амплитуды колебаний имеет место при изменении величины вращающего момента, которое достигается изменением радиуса R, осуществляемым поворотом водила 29 с помощью какого-либо механизма с последующим его фиксированием, или вручную. При этом, кинематическая цепь, образованная звеньями 26-31, становится планетарным механизмом, а в кинематической цепи, образованной звеньями 20-31 передаточное отношение изменяется и будет отличаться от единицы. В этом случае центральное колесо 31 и диски-водила 2 и 3 поворачиваются относительно центрального колеса 20, шестерня 18 поворачивается относительно водила 2 с шейками 3 и 4. При этом изменяется угол а, а следовательно и радиус R. Оси сателлитов 10 и 11 при а - 0° и R - 0 совпадут с центральной осью вращения устройства. В интервале плавного изменения угла а от значения а 0° до значения а° 180° вращающий момент изменяется также плавно от нуля до максимального значения. Из приведенного описания следует, что кинематическая цепь, состоящая из сателлитов 10 и 11, колес 12-15 и центрального колеса 16, имеет независимый привод от двигателя (одна степень свободы планетарного импульсатора), а планетарное устройство регулирования имеет независимый привод от водила 29, что позволяет осуществить регулирование величины радиуса R на ходу устройства, которое имеет две степени свободы

Формула изобретения Инерционный трансформатор вращающего момента, содержащий корпус, входной и выходной валы, механизмы свободного хода, планетарный импульсатор с неуравновешенными сателлитами, одно центральное звено которого установлено на входном валу, а второе посредством механизмов свободного хода связано с корпусом и выходным валом, и устройство регулирования амплитуд импульсов вращающего момента, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования вращающего момента путем изменения величины радиуса вращения неуравновешенных грузов относительно входного и выходного валов с возможностью регулирования вручную или от механизмов с ограниченными

27 2829 30 12

2Ь

23 2Ь 25 В 15 19

ь

угловыми или линейными перемещениями, центральное колесо импульсатора установлено на входном валу, устройство регулирования амплитуд вращающего момента

выполнено соосным по планетарно-пере- борной схеме с суммарным передаточным отношением, равным единице при остановленном водиле, которое установлено свободно на входном валу с возможностью

фиксированного поворота, а одно из выходных звеньев устройства жестко связано с водилом импульсатора, последнее имеет два размещенных последовательно вдоль его оси и установленных с возможностью

вращения колена, длина которых равна радиусу их установки в водиле и которые кинематически связаны с вторым выходным звеном устройства регулирования и имеют шейки, на которых установлены неуравновешенные сателлиты, кинематически связанные с центральным колесом импульсатора. 10 8 Ј

i 35 3 36 38

32 33 ЗА Фаг.2Фиг.З

jЈzЈ

Использование: машиностроение. Сущность изобретения: инерционный трансформатор вращающего момента содержит корпус, механизмы свободного хода, планетарный импульсатор с неуравновешенными сеталлитами, устройство регулирования амплитуд импульсов вращающего момента. Последнее выполнено соосным по плане- тарно-переборной схеме с суммарным передаточным отношением, равным единице при остановленном водиле. Одно из его выходных звеньев жестко связано с водилом импульсатора. Импульсатор установлен на входном валу и имеет два установленных последовательно с возможностью вращения колена, длина которых равна радиусу их установки в водиле и имеют шейки, на которых установлены неуравновешенные сателлиты. 3 ил.