МЕХАНИЗМ СВОБОДНОГО ХОДА ИМПУЛЬСНОГОВАРИАТОРА Советский патент 1971 года по МПК F16D41/00 

Изобретение относится к механизмам свободного хода общетехнического назначения п может быть применено, в частности, в импульсных вариаторах.

Известен зубчатый механизм свободного хода песоосного импульсного вариатора, в котором для уменьшения подрессоренных масс каждое зубчатое колесо главного механизма вариатора на наружной поверхности снабжено Кольцевой нроточкой.

Па торцовых поверхностях этой проточки, обращенных друг к другу, выполнены радиально расноложенные храновые зубья.

В кольцевой проточке размещена головка щатуна, в цилиндрической расточке которой, параллельной оси вращения зубчатого колеса, помещены вставленные один в другой два стакана. На наружных торцах стакана имеются храповые зубья, аналогичные зубьям на колесе. Стаканы подпружинены н поэтому постоянно п-рижпмаются своими зубьями к зубьям колеса и зафиксированы во избежа ше поворота относительно колеса.

Онисанный известный механизм свободного хода работает по принципу зацепления. В этом его главное преимущество перед известными фрикционными механизмакгн свободного хода, например, роликового типа, так как с помощью зубчатого механизма, так же какн в зубчатой передаче, вариатор может нередавать практически неограпнчеппые крутящне моменты.

Недостатки описанного известного зубчатого механизма состоят в том, что он, взаимодействуя с четырехзвенником приводного механизма, характеризуется значительно большим временем холостого хода, чем рабочего. Это означает нрименительно к указанному известному механизму, что зубья на торцах стаканов скользят по зубьям колеса. Так как стаканы находятся под действием пружины, посюянно прижимающей их зубья к зубьям колеса, то при холостом ходе указанного механизма возникает значительный шум, и механизм интенсивно изнашивается.

Цель изобретения состоит в уменьшении уровня шума и износа зубьер, а также в повыщенни долговечности механизма.

Поставленная цель достигается тем, что устройство периодического движения выполнено в виде установленного в расточке головкп шатуна стакана с прямоугольным вырезом и колодок с пазами на наклонных поверхностях. В вырезе стакана установлен клин с паправляющимп, входящими в назы колодок, на торцовых поверхностях которых нанесены храновые зубья, взаимодействующие с зубьями на торцовых поверхностях колес, а в теле колодок выполнены перпендикулярно осн колеса гнезда с установленным в каждом

из них подпружиненным пальцем. В стакане имеется также продольный паз, в котором жестко установлена планка с выступающими за пределы концами, обеспечивающими иаправление головки щатуна по наружной поверхности проточки колеса.

На чертеже показан вариант конструкции описываемого механизма. В механизме детали, связанные с ведущим звеном - щатуном /, размещены в цилиндрической нроточке, параллельной оси вращения ведомого звена - храпового колеса 2 в головке шатуна 1, обращенной к ведомому звену. В эту цилиндрическую расточку поворотно вставлен стакан 3, к которому прикреплен винтами 4 сегмент 5. Функционально детали 3 и 5 представляют собой одну деталь. Применение сегмента 5 объясняется условиями сборки механизма. Далее нод стаканом 3 понимается деталь, образованная стакано.м 3 ,и сегментом 5. В стакане 3 имеется прямоугольный вырез, ось которого параллельна оси вращения колеса 2. и наз, аналогичный щноночному назу в валу; ось паза также параллельна оси вращения колеса 2.

В пазу стакана 3, закреплена винтами нланка 6, выступающая обоими концами за торцы стакана 3.

В прямоугольном окне стакана 3 подвижпо установлен клин 7, снабженный на рабочих паверхностях двумя парами направляющих пазов, в каждом пз которых перемещаются зубчатые колодки 8 и 9. Колодки на торцовых поверхностях, обращенных к соответствующим поверхностям колеса 2, снабжены храновыми радиальными зубьями.

На рабочих торцовых поверхностях деталей 10 и 11 ведомого колеса 2, обращенных друг к другу, выполнены зубья, соответствуюЩИе зубья на торцах колодок 5 и 9. Для правильной ориентации зубьев на колодках относительно зубьев на колесе каждая колодка снабжена центрирующим пояском, в.ходящим в соответствующее углубление, образованное колесом 2 и его деталями 12 и 13.

В каждой колодке имеется по два несквозных сверления, в каждое из которых вставлены пружина 14 ,и свободно неремещаемый палец /5. В рабочем состоянии пружи1на сжата. Таким образом, пружины с одной стороны прижимают колодку к нанравляющему по.яску на колесе 2, а с другой - прижимают пальцы 15 к нанравляющим поверхностям деталей 12 и 13 колеса 2. Каждая направляющая в деталях 12 и 13 снабжена конической поверхностью, которой она сопрягается с торцовой фаской на пластине 6.

Цилиндрическая головка щатуна /, в которой размещены ведущие детали механизма, имеет выступающий поясок, которым она сонрикасается с поверхпостью колеса 2.

связи с качательным движением щатуна в четырехзвеннике.

Вместе с тем эта цилиндрическая головка движется в криволинейных направляющих, образованных коническими новерхностями направляющих в деталях 12 и 13 и цилиндрической поверхностью колеса 2, но которым скользит с одной стороны своими фасками пластина 6, а с другой стороны - наружный поясок цилиндрической головки щатуна /. Конические направляющие поверхности в деталях 12 и 13 сделаны для того, чтобы с помощью пластины 6, закренленной на стакане 3, зафиксировать последний в осевом направлепии.

Известно, что, например, в импульсном зубчато-рычажном варианте механизма свободного хода колебательное движение щатуна преобразуется в приблизительно равномерное вранхение водомого колеса.

В описываемой конструкции для передачи движения от щатуна 1 па колесо 2 только в одном направлении служат храповые зубья на деталях 10 и 11 ведомого колеса 2 и ведущих колодках 8 и 9. Храповые зубья на ведущих и ведомых деталях должны быть сцеплены при рабочем ходе дапного четырехзвенника и расцеплены при его холостом ходе.

Рабочий ход начинается тогда, когда вектор окружной скорости колодок 8 и 9 относительно колеса 2 совнадает с направлением, прп котором храповые зубья передают усил.ия. Холостой ход имеет место при несовпадении этих направлений.

Сцепление и расцепление храповых зубьев происходят под действием силы трения, возникающей между колодками 8 и 9 и колесом 2 за счет действия пружины 14.

Как известно, сила трения направлена в сторону, противоположную скорости скольжения. В данном случае скорость скольжения колодок по колесу - это окружная скорость колодок 5 и Я движущихся совместно с головкой щатуна / относительно колеса 2. Итак, в начале рабочего хода скорость скольжения совпадает с направлением, при которо.м зубья восирипимают 1юлез 10е усилие, а сила трения, приложенная к колодкам 5 и Я направлена в нротивоположную сторону. В результате этого колодки, двигаясь в направляющих клина 7, заценляются зубьями за зубья деталей 10 и 11 колеса 2 и полностью входят в зацепление, во-первых, за счет соответствующего наклона рабочего профиля храповых зубьев, ,и, во-вторых, под действием клина 7. После входа зубьев в зацепление при всем рабочем ходе скольжение колодок отсутствует.

В начале холостого хода направление скоростп скольжения колодок по колесу изменяется на противоположное, т. е. эта скорость теперь направлена так, что не совнадает с направлением, при котором зубья воспринимают рабочую нагрузку. Под дейстаием нерабочих граней зубьев и изменившейся по на