МЕХАНИЗМ ПЕРЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭЛАСТИЧНОЙ МУФТЫ И МУФТЫ СВОБОДНОГО ХОДА Советский патент 1936 года по МПК F16H37/12 

Изобретение относится к передачам, в которых вращение ведомому валу сообщается при помощи спиральной пружины, приводимой в действие ведущим валом через посредство храпового устройства, включаемого и выключаемого при помощи поворотной кулачковой втулки, взаимодействующей с собачкой храпового устройства. В авторском свидетельстве №42390 описана такая же передача, в которой изменение передаточного отношения происходит автоматически в зависимости от нагрузки на ведомом валу. Недостатком этой передачи является то, что она не обеспечивает работы двигателя на постоянной мощности. В предлагаемой передаче этот недостаток устраняется тем, что кулачковая втулка, с целью ее привода, сопряжена с ведомым валом таким образом, чтобы это сопряжение обеспечивало увеличение оборотов втулки при уменьшении оборотов ведомого вала и, наоборот, уменьшение оборотов втулки при увеличении оборотов ведомого вала.

Сопряжение кулачковой втулки с ведомым валом осуществлено в двух вариантах. Один вариант осуществлен посредством планетарной зубчатой системы, у которой один элемент сопряжен с ведомым валом, а другой с реверсивным электродвигателем, управляемым посредством сопряженного с ведущим валом центробежного регулятора. Другой вариант осуществлен посредством трехступенчатой зубчатой системы, управляемой посредством такого же центробежного регулятора.

На чертеже фиг. 1 изображает осевой разрез передачи по первому варианту; фиг. 2 - осевой разрез передачи по второму варианту.

Так же, как и в передаче, описанной в авторском свидетельстве №42390, в предлагаемой передаче кулачок 3, укрепленный на ведущем валу 1 посредством диска 2, взаимодействует с собачкой 5, поворотно посредством цапфы 6 укрепленной на фланце 4 втулки, сопряженной с ведомым валом при помощи спиральной пружины 14.

Отличие предлагаемой передачи от описанной в упомянутом авторском свидетельстве заключается в конструкции кулачковой втулки 9, управляющей посредством ролика 8 собачкой 5, и в конструкции привода для регулирования вращения этой втулки, свободно насаженной на втулку фланца 4.

В предлагаемой передаче кулачковая втулка 9 имеет лишь одну рабочую боковую поверхность с выемкой ƒ, обеспечивающей западание в нее ролика 8 для выключения из работы собачки 5.

Привод втулки 9 по первому варианту осуществлен в виде планетарной системы, у которой поводок 16 (фиг. 1) сдвоенных сателлитов 26 сопряжен посредством зубчатого колеса 27 с реверсивным электродвигателем 15, в то время как один из сателлитов сопряжен посредством солнечного колеса 25 и зубчатой пары 19, 20 с ведомым валом, а другой из сателлитов сопряжен посредством солнечного колеса 24 и зубчатой пары 21, 10 со втулкой 9.

Зубчатки подобраны таким образом, что при установившемся режиме вращения ведомого вала, когда поводок сателлитов заторможен, втулка 9 вращается с такой же угловой скоростью, как и ведомый вал. Для включения электродвигателя и для реверсирования его, а также для его выключения, применен центробежный регулятор 22, приводимый во вращение от ведущего вала и управляющий переключателем 23. При включении электродвигателя ток автоматически поступает в электромагнит 17, включенный в цепь параллельно с якорем электродвигателя и освобождающий поводок 16 сателлитов от воздействия тормозной колодки 18.

Изменение передаточного отношения происходит следующим образом. При увеличении нагрузки на ведомом валу число оборотов последнего уменьшается, а вместе с этим уменьшается средний момент сопротивления вращению на ведущем валу, от чего число оборотов ведущего вала увеличивается. Муфта центробежного регулятора поднимается и устанавливает переключатель в рабочее положение, при котором электромагнит 17 оттормозит поводок 16 сателлитов, а электродвигатель сообщит; этому поводку вращение, обеспечивающее втулке 9 большую угловую скорость по сравнению с угловой скоростью ведомого вала. Пружина 14 будет; закручиваться до тех пор, пока момент ее сопротивления не сравняется с моментом сопротивления ведомого вала. Поэтому средний момент вращения двигателя и число его оборотов примут прежнее значение, переключатель возвратиться в среднее положение, электродвигатель остановится, колодка 18 затормозит поводок 16 сателлитов, а передаточное отношение приобретет иное значение, соответствующее моменту сопротивления на ведомом валу.

При уменьшении нагрузки на ведомом валу число оборотов двигателя уменьшается, переключатель 23 устанавливается в положение, при котором электродвигатель получает обратный ход, уменьшая скорость вращения втулки 9 по сравнению с ведомым валом, а вместе с этим уменьшая закручивание пружины соответственно до сопротивления ведущего вала.

При этом число оборотов двигателя устанавливается прежнее и электродвигатель выключается до нового изменения нагрузки на ведомом валу.

Привод втулки 9 по второму варианту осуществлен посредством трехступенчатой зубчатой системы 18 (фиг. 2), управляемой тем же регулятором 22 при помощи электромагнитов 15, 16 и 17.

Работа привода происходит следующим образом.

При установившемся движении регулятор 22 занимает среднее положение, когда все электромагниты выключены, а муфта 28 под действием пружины 21 обеспечивает зубчатке 29 прямую передачу от ведомого вала ко втулке 9.

При уменьшении числа оборотов ведомого вала, когда требуется, как и в предыдущем варианте, автоматически увеличить число оборотов втулки 9, переключатель 23 через контакт в включает электромагниты 15 и 17, обеспечивая выключение из работы муфты 28 и включение в работу зубчатки 26 посредством муфты 27.

При увеличении оборотов ведомого вала включаются через контакт а электромагниты 16, 17, обеспечивая привод втулка 9 через зубчатку 25 посредством муфты 24.

Спиральная пружина 14 может быть заменена винтовой. Во избежение ударов при большом числе оборотов двигателя кулачок 3 или собачка 5 должны быть подпружинены.

1. Механизм переменной передачи с применением эластичной муфты и свободного хода, заключающий в себе поворотную кулачковую втулку, сопряженную с ведомым валом и управляющую включением и выключением муфты свободного хода, отличающийся тем, что кулачковая втулка, с целью автоматического изменения скорости ее вращения для изменения передаточного отношения, сопряжена с ведомым валом таким образом, что при уменьшении числа оборотов ведомого вала, в зависимости от увеличения нагрузки, число оборотов кулачковой втулки увеличивается, а при увеличении числа оборотов ведомого вала, в зависимости от уменьшения нагрузки, число оборотов кулачковой втулки уменьшается.

2. Форма выполнения механизма по п. 1, отличающаяся тем, что для сопряжения кулачковой втулки с ведомым валом применена трехступенчатая передача, управляемая посредством центробежного регулятора, приводимого во вращение от ведущего вала, и обеспечивающая на одной из своих ступеней число оборотов кулачковой втулки, равное числу оборотов ведомого вала.

3. Форма выполнения механизма по п. 2, отличающаяся тем, что трехступенчатая передача осуществлена в виде трех пар цилиндрических зубчатых колес 25, 26, 29 (фиг. 2) с переключением ступеней при помощи электромагнитов 15, 16, 17, управляемых посредством сопряженного с центробежным регулятором 22 переключателя 23.

4. Форма выполнения механизма по п. 2, отличающаяся тем, что трехступенчатая передача осуществлена в виде планетарной передачи 25, 26, 27 (фиг. 1) с переключением ступеней при помощи электромагнита 17 и реверсивного электродвигателя 15, управляемых посредством сопряженного с центробежным регулятором 22 переключателя 23.

5. Форма выполнения механизма по п. 4, отличающаяся тем, что электромагнит 17 применен для оттормаживания поводка 16 сателлитов, а электродвигатель 15 - для сообщения вращения тому же поводку в ту или другую сторону в зависимости от положения переключателя 23.