Двускоростной редуктор соосных винтов Советский патент 1947 года по МПК B64D35/00 F16H3/52 

Изобретение относится к двухскоростным редукторам для вращения в против(ЭПоложные стороны двух соосных воздушных винтов.

Известны двухскорастные редукторы того же назначения, заключающие в себе два солнечных колеса внутреннего зацепления, монтированных на коленчатом валу и сцепляющихся с системой соосных сателлитов; поводок этих сателлитов соединен с валом одного винта, а вал второго винта соединен с одним из Сателлитов системы посредством закрепленной на валу солнечной шестерни, в то время, как другие сателлиты, жестко связанные с пер. выми, обкатываются по неподвиж. .ному солнечному колесу. Недостатком этих конструкций является передача через муфты сцепления всего момента двигателя от колеичатого вала « валам винтов, усложняющая конструкцию редукторов.

В предлагаемом двухСкоростном редукторе для устранения указанного недостатка, с целью передачи через муфту сцепления лишь части общего момента, применено свободно вращающееся и произвольно затормаживаемое солнечное колесо. Это колесо сцепляется с третьими сателлитами, монтированными на

том же поводке с возможностью независимого вращения относительно остальных сателлитов и сцепленными с одним из солнечных колес ведущего вала, причем второе солнечное колесо сопряжено с ведущим валом муфтой свободного хода.

На чертеже фиг. 1 изображает схему двухокоростного редуктора, фиг. 2 - другой вид схемы того же редуктора, фиг. 3 - плаи скоростей, фиг. 4 - многорядную муфту свободного хода в разрезе, фиг. 5 - разрез по АБ фиг. 4.

С коленчатым валом 14 двигателя {фиг. 1) связаны два солнечных колеса / и 2 внутреннего зацепления, причем колесо 2 связано жестко, а колесо 1 - с помощью механизма свободного хода 12.

Колесо / ведет большой сателлит 5, который связан с малым сателлитом 4, обкатывающимся по жестко связанному с корпусом 15 редуктора солнечному колесу 7. Колесо 2 ведет малый сателлит 5, зацепляющийся с солнечным колесом 8, которое может либо вращаться вхолостую, либо быть остановлено с помощью фрикционной муфты 13 или иного тормоза. Сателлитная коробка (поводок) 9 укреплена на внешнем валу 10. Большой сателлит 5 приводит во вращение шестерню 6, укрепленную на внутреннем валу //.

Так как через механизм свободного хода 12 (фиг. 1) передается весь крутящий момент мотора, то чтобы обеспечить допустимое напряжение смятия на роликах механизм свободного хода выполняется многорядным (2 или 3 ряда - в зависимости от крутящего момента мотора).

Звездочки 21 (фиг. 4 и 5) между собой не имеют жесткой связи. Они связаны с ведущим валом с помощью посаженной на шлицы этого вала ступицы 17 и пружин 18. Предварительная затяжка пружин каждого ряда рассчитана на передачу 1/2 или з в случае трех рядов роликов юрутящего момента мотора. В случае заклиниваония одного из рядов роликов 19, между звездочкой и обоймой 20, пружи-ны этого ряда под действием полного момен. та мотора сожмутся, звездочка сместится относительно соседних и обеспечит их включение в работу.

Данное устройство, помимо включения в работу всех рядов роликов, обеспечивает надежную работу узла механизма свободного хода, так как пружины смягчают работу, устраняя влияние неравномерности хода коленчатого вала на заклиненные ролики.

В выключенном со-стоянии (при работе на 2-й скорости) относительная скорость между звездочкой 21 и обоймой 20 невелика.

Чтобы устранить возможность раскрутки винтов при пикировании, предусматривают постановку вспомогательного механизма свободного хода 16 (фиг. 1) между щестерней 8 и корпусом 15 редуктора.

При нормальной работе шестерня 8 либо стоит (работа на 2-й скорости), либо вращается в сторону, обратную вращению коленчатого вала (работа на 1-й скорости).

При пикировании винты стремятся раскрутиться и выключают основной механизм свободного хода 12 (фиг. ) При этом шестерня 8 получает вращение в сторону вращения коленчатого вала и, заклинивая

вспомогательный механизм свободного хода, останавливается, восстанавливая связь между коленчатым валом и валами редуктора. В момент, когда коленчатый вал снова начинает вести валы редуктора, вспомогательный механизм свободного хода 16 выключается ч освобождает шестерню 8.

При работе на 1-й скорости муфта 13 выключена. Шестерня /,. заклиненная механизмом свободного хода 12 на коленчатом валу 14, вращает сателлит 5, а с ним и сателлит 4. Последний, обкатываясь по солнечному колесу 7, приводит во вращение (в сторону вращения коленчатого вала) поводок. Р, а с ним и внешний вал 10.

Сателлит 5 приводит во вращение колесо б, а с ним и внутренний вал 11. Из плана скоростей (фиг. 3) видно, что ввиду расположения мгновенного полюса зацепления Р на радиусе , выше полюса зацепления сателлита 3 с колесом 6, расположенного на радиусе Re,. последнее получает вращение в сторону, обратную вращению внешнего вала. Если привести окружную скорость на радиусе Re к радиусу поводка Rn , то по равенству скоростей паводка у„и приведенной скорости ve пр можно заключить, что обороты внутреннего вала равны оборотам внешнего вала. Это равенство достигается соответствующим подбором чисел зубьев шестерен.. При работе на 1-й скорости шестерни 2, 5 и 8 вращаются вхолостую.

Передаточное число редуктора на 1-й скорости определяется по формуле:

1-f

Z. . Zi

Условие равенства оборотоввнешнего и внутреннего валов определяется по формуле:

3 . - ,

.2 2Гб

где Z - число зубьев шестерни (индекс указывает номер шестерни, изображенной на фиг. 1).

При работе на 2-й скорости муфта 13 включена и шестерня 8 остановлена. Колесо 2 вращает сателлит 5, обкатывающийся по неподвижному колесу 8, и тем самым сообщает вращение поводку 9 с окружной скоростью, на радиусе поводка R „ равной v, причем w,, больше окружной скорости поводка &„ при работе на 1-й скорости (фиг. 3).

При этом сателлит 4, обкатываясь по колесу 7, вращает сателлит , который в свою очередь приводит во вращение шестерню б , а с ней и внутренний вал //.

Окружная скорость на колесе 6 () больше окружной скорости при работе на 1-й скорости (v&). Приведя окружную скорость v к радиусу поводка, видим, что -г,,, значит обороты внешнего вала равны оборотам внутреннего вала (фиг. 3).

.Это достигается подбором чисел зубьев шестерен по формуле:

.

Из плана скоростей видно, что при работе на 2-й скорости колесо / получает обороты большие, чем обороты коленчатого вала(), вследствие этого происходит выключение механизма свободного хода и колесо / вращается вхолостую.

Передаточное число редуктора на 2-й скорости определяется по формуле:

1ц -

1-f- S

2,

Предмет изобретения

1.Двухскоростной редуктор соосных винтов, заключающий в себе два солнечных колеса внутреннего зацепления, монтированных на коленчатом валу и сцепляющихся с системой соооных сателлитов, поводок которых соединен с валом одного винта, а вал второго винта соединен с одним из сателлитов системы посредством закрепленной на валу солнечной шестерни, в то время как другие сателлиты, жестко связанные с первыми, обкатываются по неподвижному солнечному колесу, отличающийся применением свободно вращающегося и произвольно затормаживаемого солнечного колеса 8, сцепленного с третьими сателлитами 3, монтированными на том же поводке с возможностью независимого вращения относительно остальных сателлитов и сцепленными с солнечным колесом 2 ведущего вала, причем второе солнечное колесо / сопряжено с ведущим валом муфтой свободного хода.

2.Форма выполнения редуктора по п. 1, отличающаяся тем, что муфта свободного хода выполнена роликовой многорядной и для обеспечения включения в работу всех рядов роликов звездочки каждого ряда выполнены раздельными и связанными с ведущим валом пружинными муфтами.

3.Редуктор по 1П. 1, отличающийся применением предупреждающей раскрутку винтов при пикировании дополнительной муфтой свободного хода 16, один элемент которой неподвижен, а другой связан со свободно монтированным солнечным колесом 8.

// Ю 15

Фиг. 1

If-5

Фиг. 4

Фиг. 5

Sili

-j у