БЕССТУПЕНЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА Советский патент 1945 года по МПК F16H29/02 

Известны бесступенчатые передачи, заключающие в себе собачки, монтированные на шайбе, коаксиально укрепленной на одном валу, и взаимодействующие с храповым колесом, коаксиально укрепленным на другом валу, параллельном первому валу, причем один из валов является переставным параллельно самому себе с целью изменения передаточного отношения. Недостатком этих передач является наличие шума при их работе.

Передача, согласно изобретению, является бесшумной, что достигается благодаря такому сопряжению собачек между собой, при котором они плавно вступают во взаимодействие с храповым колесом, причем вступление в зацепление каждой собачки происходит раньше, чем выходит из зацепления предшествующая собачка.

Конструктивно задача разрешена тем, что каждая собачка жестко связана с концентричным ее оси зубчатым сектором, а эти последние сопряжены с общим центральным зубчатым колесом, монтированным поворотно около оси шайбы с собачками и нагруженным спиральной пружиной, под действием которой зубчатое колесо стремится через зубчатые сектора повернуть все собачки на одинаковый угол и прижать их к венцу храпового колеса внутреннего зацепления; при этом угол поворота собачек, следовательно, и продолжительность взаимодействия каждой собачки с храповым колесом, а вместе с этим и передаточное отношение, определяются расстоянием между ведущим и ведомым валами.

На чертеже фиг. 1 изображает схему передачи, фиг. 2 - торцевой вид шайбы с собачками на ней, фиг. 3 - боковой вид шайбы, с частичным разрезом, фиг. 4 - торцевой вид храпового колеса, фиг. 5 - боковой вид храпового колеса с частичным разрезом, 6 - торцевой вид собачки, фиг. 7 - боковой вид собачки, фиг. 8 - схему зацепления собачки и храпового колеса, фиг. 9 и 10 - две проекции детали собачки.

Передача заключает в себе два ведущих звена В и два ведомых - С. Одно из звеньев В жестко насаживается на ведущий вал Е. Одно из звеньев С жестко насаживается на ведомый вал K. Средние звенья В и С жестко насаживаются на общий вал, образуя блок L, переставной вдоль оси H.

Таким образом в коробке образовано два механизма А, представляющих собой пару взаимодействующих звеньев: ведущего В и ведомого С.

Ведущее звено В заключает в себе шайбу а, насаживаемую неподвижно на вал. На шайбе имеется цапфа f и четыре отверстия, расположенные по окружности и на одинаковом расстоянии друг от друга. В эти отверстия входят оси четырех шестерен или зубчатых секторов с, представляющих одно целое с собачками, выполненными в виде рычагов в. На цапфу шайбы а насажено поворотно коробчатое зубчатое колесо d, имеющее внутри спиральную пружину u, а снаружи сцепляющееся со всеми четырьмя секторами с. Спиральная пружина u, прикрепленная одним концом к цапфе f, а другим - к зубчатому колесу d, сообщает последнему относительно шайбы а некоторый крутящий момент, воспринимаемый секторами с и, следовательно, рычагами-собачками в. Последние должны будут поворачиваться вместе со своими секторами вокруг осей последних так, что другие концы собачек, несущие клинья k, будут отходить от оси шайбы а к ее периферии по дугам окружности с радиусом, равным длине собачек.

Назначение собачек в - передача усилия от ведущего звена В ведомому С посредством зубчатого клина k, входящего своими выступами во впадины ведомого звена С.

Звено С представляет собой храповое колесо внутреннего зацепления. В его канавки с зубцами при работе поочередно входят зубчатые клинья k, которые для обеспечения сцепления могут поворачиваться в головке собачек в вокруг своей оси на некоторый угол, а после выхода из зацепления устанавливаться в определенное первоначальное положение, благодаря пружинке g, воздействующей на лапку клина.

Для обеспечения нормальной работы механизма А необходимо, чтобы постоянно одна из собачек в посредством клина k сцеплялась с ведомым звеном С. Поскольку оси ведущего и ведомого звеньев могут перемещаться относительно друг друга (от этого зависит передаточное число механизма), сцепление обеспечивается в первую очередь самоустановкой рычагов под действием, пружины u, которой они постоянно прижимаются к ведомому звену С.

Само сцепление клиньев k с ведомым звеном С обеспечивается наличием на них выступов, работающих на срез (так как высота их не велика и изгиб не опасен), а также силой трения, возникающей при заклинивании клиньев k в канавках звена С.

Плавность работы механизма обеспечивается тем, что включение очередного клина для работы происходит при одинаковой окружной скорости с работающими и выключающимися клиньями, так как все они отстоят от оси шайбы а на одинаковом расстоянии, и тем, что предыдущий клин не выходит из зацепления до тех пор, пока следующий не вошел в зацепление.

Как было сказано выше, передача представляет собой совокупность двух механизмов А, работающих последовательно. От ведущего вала Е через муфту сцепления Д вращение передается ведущему звену В первого механизма А, а от него - ведомому звену С. Последнее соединено воедино с ведущим звеном В второго механизма А, образуя блок L, и передача происходит далее (уже с пониженной скоростью) от ведущего звена В второго механизма А к ведомому С, насаженному на ведомый вал K.

Передаточное отношение равно произведению передаточных чисел механизмов А.

Наибольшее передаточное отношение получается при наибольшем расстоянии оси блока L от оси валов Е и K. Наименьшее - при совмещении осей, т.е. в том случае, когда передача становится прямой.

Бесступенчатая передача, заключающая в себе храповое колесо, закрепленное на переставном параллельно самому себе валу, и собачки на шайбе, закрепленной на другом валу, параллельном первому, отличающаяся тем, что собачки сопряжены между собой посредством связанных с ними зубчатых секторов, сцепленных с центральным колесом, свободно насаженным на цапфу соосно с шайбой и стремящимся через зубчатые сектора под действием на него спиральной пружины прижать собачки к венцу храпового колеса.