Передача внутреннего зацепления Советский патент 1993 года по МПК F16H1/22 F16H61/52 

Изобретение относится к гидромеханике, в частности к конструкции механизмов поворота лопаток реакторов гидродинамических преобразователей, и может найти применение преимущественно- в энергетических установках транспортных средств.

Цель изобретения - упрощение конст- передачи внутреннего зацепления и повышение надежности его в работе путем предотвращения осевого и углового перемещений венцовой шестерни относительно внутренних шестерен.

На фиг.1 схематически изображена передача внутреннего зацепления, частичный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.2.

Передача внутреннего зацепления содержит цилиндрическую камеру 1 корпуса 2 с выполненной на внутренней поверхности кольцевой радиусной канавкой 3, венцовую шестерню 4 с внутренними зубьями и имеющую па внешней поверхности радиусную кольцевую канавку 5, внутренние шестерни 6, находящиеся в зацеплении с внутренними зубьями шестерни 4, и каждая из которых жестко связана с соответствующим приводным валиком 7, соединенным, например, с приводным элементом - лопаткой 8 реактора гидродинамического преобразователя, и установленным в подшипнике 9.

Кольцевая канавка 3 на внутренней поверхности камеры 1 корпуса 2 и кольцевая клнавка 5 на внешней поверхности венцовой шестерни 4 образуют тороидальную полость, которая не менее чем на 2/3 объема заполнена стандартными шариками 10 для подшипников качения. Шарики 10, обкатываясь по кольцевым канавкам 3 и 5 как по беговым-дорожкам, обеспечивают свободное вращение венцовой- шестерни 4 и предохраняют ее от радиальных и осевых перемещений относительно стенок камеры 1 и одновременно относительно внутренних шестерен 6, Кинематическая связь и нормальное зубчатоэ зацепление деталей 4 и-6 обеспечивается за счет сохранения исходных установочных размеров для элементов передачи относительно камеры 1 корпуса 2, Передача внутреннего зацепления входит в состав, например, гидродинамического преобразователя, который имеет насосное колесо 11 и турбину 12, а в корпусе 1 преобразователя образована полость 13 циркуляции рабочей жидкости. Поворотные лопатки 8, располагаясь в полости 13 на пути циркуляции жидкости от турбины 12 к насосному

колесу 11, образуют реактор гидродинамического преобразователя. Насосное колесо 11 валом связано с коробкой привода 14 двигателя 15, а турбина 12 установлена непосредственно на валу электрического генератора 16, поддержание постоянной частоты вращения которого осуществляется путем изменения коэффициента передачи крутящего момента за счет воздействия регулятора на реактор гидродинамического

преобразователя.

Передача внутреннего зацепления работает следующим образом.

От коробки приводов 14 двигателя 15- приводится во вращение насосное колесо

11 гидродинамического преобразователя с переменной частотой вращения, кратной частоте вращения двигателя 15. Насосное колесо 11 преобразует крутящий момент от двигателя 15 в кинетическую и потенциальную энергию рабочей жидкости, а эта энергия преобразуется на турбине 12 в крутящий момент на валу генератора 16, ротор которого вращается с постоянной частотой вращения, не зависящей от частоты вращения

двигателя 15 и от нагрузки в системе электроснабжения транспортного средства.

Регулирование частоты вращения ротора генератора 16 осуществляется гидравлической системой управления, включающей

регулятор 17, сервопоршень 18 и предлагаемую передачу внутреннего зацепления поворота лопаток реактора гидродинамического преобразователя.

При подаче регулятором 17 в одну из полостей сервопоршня 18 давления рабочей жидкости шток последнего перемещается и, воздействуя через рычаг на венцовую шестерню 4, через внутренние шестерни 6

и приводные валики 7, осуществляет поворот лопаток 8 реактора гидродинамического преобразователя. Последние, в соответствии с сигналом регулятора, устанавливаются на определенный угол, обеспечивающий

расход жидкости через насосное колесо 11 и создание необходимого крутящего момента турбиной 12 для поддержания постоянной частоты вращения ротора генератора 16.

При работе передачи внутреннего зацепления вращение венцовой шестерни 4 осуществляется за счет обкатывания шариков 10 в тороидальной полости по поверхностям канавок 3 и 5 (беговых дорожек) на внутренней поверхности камеры 1 корпуса 2 и на внешней поверхности шестерни 4, при этом имеет место трение качения, которое весьма незначительно вследствие смазки элементов передачи рабочей жидкостью. При появлении значительных моментов сопротивления со стороны поворотных лопаток или инерционных сил при перемещении транспортного средства на венцовую шестерню 4 действуют осевые и радиальные усилия, которые через шарики 10 воспринимаются стенками камеры 1 корпуса 2, исключая таким образом перекосы и осевое смещение венцовой шестерни 4.

Предлагаемая передача внутреннего зацепления обладает следующими техническими преимуществами перед прототипом: - за счет базирования на жестком корпусе практически полностью исключаются осевое и угловое перемещения венцовой

б

10

шестерни относительно внутренних шестерен, повышается надежность в работе;

- упрощена конструкция за счет исключения ряда оригинальных деталей: специальной зубчатой муфты с двумя венцами наружного зацепления и дополнительного венца внутреннего зацепления, жестко закрепленного на корпусе.

Формула изобретения Передача внутреннего зацепления, содержащая цилиндрический корпус, размещенные в нем приводные валики, венцовую шестерню с внутренними зубьями и жестко связанные каждое со своим валиком зубча- 5 тые колеса с внешними зубьями, находящиеся в зацеплении с шестерней, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности за счет предотвращения осевого и углового перемещений венцовой шестерни, на внутренней поверхности корпуса и на внешней поверхности венцовой шестерни выполнены канавки, образующие тороидальную по- лость, передача снабжена размещенными в 5 тороидальной полости шариками, объем которых составляет не менее 2/3 объема упомянутой полости. Б

0

Использование: изобретение относится к гидромеханике и может быть использовано в гидродинамических преобразователях для осуществления поворота лопаток реактора. Сущность: передача внутреннего зацепления содержит цилиндрическую камеру 1 корпуса 2 с выполненной на внутренней поверхности кольцевой радиусной канавкой, венцовую шестерню 4 с внутренними зубьями, имеющую на внешней поверхности радиусную кольцевую канавку 5, внутренние шестерни 6. -находящиеся в зацеплении с внутренними зубьями венцовой шестерни 4 и каждая из которых жестко связана с соответствующим приводным валиком 7. соединенным с приводным элементом - лопаткой 8 реактора гидродинамического преобразователя и установленным в подшипнике 9. Кольцевая канавка 3 на внутренней поверхности камеры 1 и кольцевая канавка 5 на внешней поверхности венцовой шестерни 4 образуют тороидальную полость, которая не менее чем на 2/3 объема заполнена стандартными шариками 10 для подшипников качения. Шарики 10, обкатываясь по кольцевым канавкам 3 и 5 как по беговым дорожкам, обеспечивают свободное вращение венцовой шестерки 4. Кинематическая связь и нормальное зубчатое зацепление деталей 4 и 6 обеспечивается за счет сохранения исходных установочных размеров для элементов передачи относительно камеры 1 корпуса. При работе передачи вращение сл с

Ю

Редактор Т.Рожкова .

Фиг. з.

Составитель В.Шишкалов

Техред М.МоргенталКорректор П.Гереши

8 73 г