МЕХАНИЗМ СВОБОДНОГО ХОДА ИМПУЛЬСНОГО ВАРИАТОРА Советский патент 1971 года по МПК F16D41/22 

Настоящее изобретение относится к механизмам свободного .хода обпдетехнического назначения и преимущественно предназначено для применения в импульсных вариаторах.

Известен мехаииз.м свободного хода импульсного вариатора с насосным расположением ведущего ,и ведомого валов, в котором для у.меньщения подрессоренных .масс каждое зубчатое колесо главпого механиз.ма вариатора, на наружной поверхности снабжено кольцевой проточкой, а на его торцовых повер.кностях, обращенных друг к другу, выполнены радиально расположенные храповые зубья. В проточке -размещен конец шатуна, в цилиндрической расточке которого, па-раллельной оси вращения зубчатого колеса, помещены вставленные один в другой два стакана. На наружных торцах стаканов имеются храпавые зубья, аналогичные зубьям на колесе. Между стаканами и.меется пружина, постоянно прижимающая их зубья к зубьям на колесе. Стаканы зафиксированы от поворота относительно колеса. Такой механизм работает по принципу зацепления. В этом его главное преимущество перед фрикционными механизмами свободного хода, например, роликового типа, так как с помощью этого механизма, также как в зубчатой передаче, вариатор может передавать практически неограниченные крутящие моменты.

Недостаток известного механизма, состоящего из системы четырехзвенников, заключается в том, что из iBcex четырехзвенников в каждый данный момент только один соверщает рабочий ход, тогда как остальные в это время соверщают холостой ход. Таким образом, холостой ход четырехзвенников занимает гораздо большее время, чем рабочий. Механизм свободного хода во время холостого хода чет1)1рехзвеинпка также находится в холостом режиме, при этом зубья на торцах стаканов скользят по зубьям на колесе. Так как стаканы находятся иод действием пружины, постоянно прижимающей их зубья к зубьям колеса, то при холостом ходе указанный механизм издает характерный щум, а износ зубьев соответственно повыщается.

Целью изобретения - уменьщепие износа зубьев и уровня шума. Это достигается тем, что устройство периодического движения выполнено в виде взаимно подпружиненных стакана и колодки, иа торцовых повер.хностях которых нанесены храповые зубья, взаи.модействующие с зубьями на торцовых поверхностях колес, причем стакан и колодка шарнирно связаны с помощью пальцев, установленных в них по радиуса.м к оси колеса и перпендикулярно оси расточки шатуиа и соединеиновленнымн перпендикулярно к оси пальцев и наклонно к оси расточки шатуна.

На чертеже изображен предлагаемый механизм.

Конец шатуна 1 со всеми относящим ися к нему деталями помещается в кольцевой проточке ведомого колеса 2 между дисками 3 и4, на боковых поверхностях которых, обранхенных друг к другу, нарезаны радиально расположенные храновые зубья.

Конец шатуна имеет цнлиндрическую расточку, параллельную оси врашеиия колеса 2, в которую поворотно вставлен стакан 5. На торце стакана, обращенном к диску 3 колеса, вынолнены храповые зубья, взаимодействующие с храповыми зубьями на диске 3. В стакане имеются также цилиндрическое отверстие, ось которого перпендикулярна оси вращения колеса, и несквозное окно, сообщающее полость этого цилиндрического отверстия с другим торцом стакана. В цилиндрическое отверстие стакана 5 вставлен поворотно палец 6, соединенный с помощью винтов 7 и распорной планки 8 с пальцем 9, который помещен поворотно в цилиндрическом отверстии колодки 10. Ось этого отверстия также перпендикулярна оси вращения колеса 2.

Ось, соединяющая центры пальцев 6 и 9, образует острый угол с осью стакана 5. Колодка 10 .имеет храповые зубья, взаимодействующие с зубьями на диске 4 колеса 2; в ней также сделаны два несквозных отверстия, перпендикулярных оси вращения колеса 2, в которые вставлены пружины 11 и пальцы 12. После сборки механизма сжатые прулсины 11 прижимают колодку 10 к направляющему пояску колеса 2, а пальцы 12-к направляющей /5 колеса 2.

Стакан также имеет направляющие пояски, которыми он скользит по пояскам на колесе 2 ,и направляющей 14. Кольцевые направляющие 13 И 14 имеют конические поверхности, но которым скользит своими фасками конец щатуна 1 и которыми оии фиксируют конец шатуна в осевом направлении, обеспечивая его скольжение своим цилиндрическим пояском по цилиндрической поверхности проточки колеса 2. Гибкая пластина 15, прикрепленная к планке 8 и колодке W, фиксирует положение колодки.

При работе механизма цилиндрическая головка коица шатуна имеет возможность качательного движения относительно своей оси и движения по окружности в криволинейных направляющих вокруг центра колеса 2.

В импульсных, например, в зубчато-рычажных вариаторах с помощью механизма свободного хода колебательное движение шатуна превращается в приблизительно равномерное вращение ведомого колеса. В описываемой конструкции для передачи движения от щатуна 16 на колесо 2 только в одном направлении служат храповые зубья на дисках 3 я 4 колеса 2 и на стакане 5 и колодке 10 ведущего шатуна 16. Храповые зубья

на ведущих деталях должны быть сцеплены с зубьями на ведомых при рабочем ходе данного четырехзвенника и расцеплены при холостом ходе. Рабочий ход иачинается тогда, когда вектор окружной скорости конца щатуна / относительно.колеса 2 совпадает с направлением, в котором храповые зубья передают полезное усилие. Холостой ход имеет место при несовпадении этих направлений.

Сцепление и расцепление храповых зубьев происходит силой трения, возникающей между колодкой 10 и колесом 2 под действием пружины 11. Сила трения всегда направлена в сторону, противоположную скорости скольжения; в даииом случае скорость скольжения

стакана 5 и колодки 10 по колесу - это их

окружная скорость в движении совместно с

концом щатуна / относительно колеса 2.

Итак, в начале рабочего хода скорость

скольжения совпадает с направлением, в котором зубья Воспринимают полезное усилне, а сила трения, приложенная к колодке 10, направлена в противоположную сторону, в результате чего колодка 10 поворачивается

относительно пальца 6 и своими зубьями входит в соприкосновение с зубьями диска ,4. При этом для правильного входа зубьев колодки необ.ходима гибкая фиксирующая пластина /5. После соприкосновения зубьев колодка увлекается дальще уже не только силой трения, но и зацеплением. При этом происходит полное в.хождение зубьев колодки в зацепление с зубьями диска 4 и перемещение стакана 5 в сторону диска 3, а затем и зацепление его зубьев с зубья ми диска 3. Дальнейщее движение колодки 10 и стакана 5 приводит к заклиниванию ведущих деталей 5 и 10 относительно ведомых и 4. Это и означает начало рабочего хода. В начале холостого

хода направление скорости скольжения колодок по колесу изменяется на противоположное, т. е. эта скорость теперь направлена так, что не совпадает с направлением, IB котором зубья воспринимают рабочую нагрузку.

Под действием нерабочих граней зубьев и изменившейся по направлению силы трения стакан 5 и колодка 10 выходят из зацепления и между ведомыми и ведущими деталями устанавливается зазор, который удерживается

на всем протяжении холостого хода силой трения. При этом колодка 10 повернута относительно пальца 6 и своим торцом ирижата к торцу стакана 5. Па всем протяжении холостого хода имеет место скольжение колодки

по колесу.

Таким образом, в описываемом механизме включение и выключение происходят только силами трения, причем на холостом ходу .механизма зубья ведуЕцего и ведомого элементов имеют гарантированный зазор.

Предмет изобретения

ями на торцовых поверхностях и установленный в кольцевой проточке шатун, в отверстии головки которого нараллельной оси вращения зубчатого колеса помещено устройство периодического движения, отличающийся тем, что, с целью уменьшения износа зубьев и уровня шума, устройство периодического движения выиолнеио в виде взаимно иодиружиненных стакапа и колодки, на торцовых поверхностях которых нанесены храповые зубья, взаимодействующие с зубьями на торцовых иоверхностях колес, причем стакан .и колодка шарнирно связаны с помощью пальцев, установленных в :них по радиусам к оси колеса п иериендикулярно оси расточки шатуна и соединенных между собой раснорными илаиками, установленными перпендикулярно к оси пальцен л наклонно к оси расточки шатуна.