Планетарная зубчатая передача Советский патент 1934 года по МПК F16H33/12 

Изобретение относится к планетарным зубчатым перначам с автоматическим изменением передаточного отношения в зависимости от нагрузки и с затормаживанием одного из ее элементов при помощи переменной по направлению действия силы инерции качающейся массы с применением храповых приспособлений для преобразования качательного движения ведомого вала во вращательное. В предлагаемой планетарной передаче качательное. движение 1Ювершает солнечное зубчатое колесо, являющееся ведущ(м элементом, а в-качестве инерционной массы использована масса венцевого зубчатого колеса, свободно вращающегося около общей оси передачи и сцепленного с планетными шестернями. Для достижения же более равномерного вращения ведомого вала применены две системы планетарных передач и два балансира с фазами работы, смещенными относительно друг друга на 90°.

На схематическом черуеже фиг. 1 изображает передачу в продольном разрезе; фиг. 2-вид ее спереди; фиг. 3-общую схему передачи; фиг. 4-вид схемы сксн ростей при движении водила-и при неподвижности венцевогОчКОлёса;, фиг. 5- вид схемы скоростей при неподвижном

(504): ,

водиле и при вращении венцевого колеса,фиг. б-то же при совместном движеНИИ водила и венцевого колеса. i

В предлагаемой планетарной передаче часть крутящего момента передается непосредственно на ведомый вал, а другая часть идет на приращение ищвой силы дополнительной массы, соединенной с передачей. Передача эта, примененная,

JK автомобилю (фиг. 1 и 2), состоит из ведущего вала 1, на который насажено Зубчатое колесо 14, и кривощипиого вала 16 с зубчатым колесом 15, имеющим сцепление с колесом 14. Вал 16, ось которого параллельна главной оси передачи, вращается на двух подшипниках в картере и имеет на конце, противо. положном колесу 15, два кривошипа с подшнпниками 17. При вращении вала 16 оси подшипников 17 описывают окружности, радиус которых равен радиусу кривошипа, и приводят в колебательное движение балансир 18, свободно Вращающийся на роликах на хвостовике шестерни 25 механизма Свободного хода. Балансир 18 снабжен зубчатым сектором, сцепленным с шестерней 19, насаженной на один вал 20 с солнечным колесом 3. Таким образом, колебание

балансира 18 передается солнечному колесу 3 через вал его, а через планегные шестерни 4 на осях 24 сцепленному с последними венцевому колесу 6 и водилу 5, которое выполнено в виде шестерни с ларужным зацеплением, сцепленной с шестерней 25, хвостовик которой является ведущимх в системе механизмов свободного хода 7 и 8. При вращении шестерни 25 по часовой стрелке механизм 7 соединяет ее с ведомым валом 13, а при вращении в обратную сторону-с шестерней 9, которая при посредстве свободного зубчатбго колеса 10 на неподвижной оси 11 и зубчатого колеса 12 связана с тем же валом 13. Таким образом, переменное вращение шестерни 25 передается на ведомый вал всегда в одном направлении. Для получения более равномерного вращения ведомого вала 13 применены две системы планетарных .передач 3-6 с двумя бйлансйрами Ш с фазами работы, смещенными на 90° относительно друг друга. В этом случае живая сила, полученная венцевым колесом 6 от двигателя, передается через планетные шестерни 4, вал 20, шестерни 19 и балансир 18 на кривошипный и служит как бы дополнением к живой силе колеса 6, расходуясь на приращение живой силы колеса б второй системы, а при отдаче избытка живой силы колесом 6 второй системы получается то же явление, но от второй системы к первой.

Схема действия вышеописанной передачи следующая (фиг. 3). Ведущий вал 1 ири помощи передачи 2, преобразующей вращательное движение в колебательное, соединен с солнечным зубчатым колесом 3, планетные шестерни 4 которого находятся одновременно в зацеплении с венцевым зубчатым колесом 6, свободно вращающимся около свободной оси о передачи. Водило 5 планетных шестерен 4 заканчивается хвостовиком, на котором насажены два сцепных свободного хода механизма 7 и 8, один 7 правого, а другой 8-левого вращения, так что при вращении водила 5 по часовой стрелке работает сцепной механизм 7, соединяя водило 5 с валом 13, а при вращении водила 5 в противоположную сторону механизм 8 соединяет его с валом 9. Вал 13 жестко соединен с ведущими колесами повозки, а вал 9 заканчивается шестерней, сцепленной с свободным зубчатым колесом 10, враща ощимся на оси 11, закрепленной 11епЬдвижнб в картере. Колесо 10 запепляется с колесом 12, укрепленным на валу 13. Таким образом,при вращении вала 9 против часовой стрелки направление вращения меняется на обратное, и на валу 13 будет по часовой стрелке; т. е. совпадет с направлением вращения вала 13 от сцепного механизма 7. Если предположить, что венцевое зубчатое колесо 6 не вращается, то при цращении ведухцего в|ла 1 солнечное зубчатое колесо 3, сцепляющееся с колесом 4 в точке А, получит колебательное вращение, и период полного колебания будет равен времени одного оборота вала 1. В этом случае (фиг. 4) мгновенный центр вращения планетной шестерни 4 будет в точке С, а скорость центра В будет пропорциональна его радиусу и тангенсы углов Ак В будут пропорциональны угловым скоростям солнечного колеса 3 и водила 5, т. е. получится достоянное передаточное соотношение между валом 1 и валом 13. Если же предположить, что водило 5 неподвижно, а венцевое колесо 6 может свободно вращаться вокруг оси О (фиг. 5), то последнее при iколебательном вращении солнечного колеса 3 получит через планетные щестерн 4 колебательное вращение с переменной скоростью, противрположное в)ащению колеса 3. По мере увеличения числа оборотов веду щегО вала 1 период колебания венцевого колеса 6 уменьшается, но угловое ускорение его увеличивается пропорционально квадрату числа оборотов ведущего вала 1, а следовательно увеличивается иинерционный момент его, который постепенно превзойти по своей величине крутящий момент двигателя. Во время амплитудных колебаний колеса 6 ось планетного колеса 4 испытывает переменное как по величине, так и по направлению давление, равное в каждый момент двойной силе инерции колеса 6, а следовательно и водило 5 воспринимает крутящий момент, тем больший, чем больше число оборотов ведущего вала 1. Если на ведущий вал действует постоянное сопротивление, (как, например, сопротивление, испытываемое автомобилем при движении по горизонтальной дороге), то при увеличении числа

оборотов двигателя инерционный момент венцевого KoJieca 6 тоже увеличиваетея, пока этЬт мОмент не уравняется с моментом сопротивления автомобиля. С этого времени начинает двигаться водило 5 в сторону, противоположную направлению движения колеса 6, и мгновгнн й центр вращения системы планетных шестерен 4 расположится в какой-то точке Я между точками В и С (фиг. 6), что указывает, что угловая С орость водила 5 будет меньше, чем в том слу-, чае (фиг. 4), когда колесо 6 было неподвижным. С увеличением сопротивления движению автомобиля увеличивается крутящий момент, передаваемый водилом 5, а следовательно только с увеличением ускорений, получаемых колесом 6, последнее может дать достаточный инерционный мом.ент, что может произойти только за уменьшения скоросдги центра планетной шестерки 4, т. е-за счет увеличения передаточного отнрхцеНИН. Так как механизмы свободного хода 7 и 8 все время передают на водило 5 сопротивление задних колеей повозки независимо от направления вращения водила, то при перемене вращения солнечного колеса 3 на обратное опять установится то же соотношение угловых скоростей, и отклонение колеса ,6 от среднего положения в.обе CTopOHi i будет одинаково. Из изложенного видно, что необходимая по величине передача автоматически устанавливается в зависимости от сопротивления пути./-:

Предмет изобретения.

1.Планетарная зубчатая передача С автоматическим изменением передаточного отношения в зависимости от нагрузки и с затормаживанием одного из ее элементов при помощи переменной по направлению действия силы инерции .качающейся массы, отличающаяся тем, что ее ведущий элемент совершает качательное движение, а в качестве инерционной массы использована масса зубчатого колеса свободно вращающегося около общей оси передачи и сцепленного с планетными шестернями.

2.Форма выполнения передачи по п. 1, отличающаяся тем, что ведущим элементом передачи является солнечное зубчатое колесо, а в качестве инерционной массы использована масса венцевого зубчатого колеса.

3.Форма выполнения передачи по .-п. п. 1 и 2, отличающаяся тем, что для

сообщения ведущему солнечному колесу 3 качательного движения применены зубчатые колеса 14 и. 15, из коих первое насажено на ведущий вал 1 кривошип, ный вал 16, несущий колесо 15, и балансир 18 с зубчатым сектором, сцепленным с щестерней 19, насаженной на один вал с ведущим колесом 3.

4.Форма выполнения , передачи по п. п. 1-5, отличающаяся тем, что в целях более равномерного вращения ведомого вала 13 применены две системы планетарных .передач 3-6 и два балан сира 18 с фазами работы, смехценными относительно друг друга на 90°. к авторскому свидетельству Н. П. Зигель №i 35520