Электромеханическая передача Советский патент 1981 года по МПК H02K49/04 H02K7/10 

Изобретение относится к электрическим машинс1М, а именно к электромеханическим передачам с индукционной муфтой, тормозом, механическим дифференциалом, и может быть использовано для регулирования скорости вращения производственных механизмов Известна электромеханическая пере дача, содержащая электромагнитную муфту с ротором и двумя индукторами, один из которых заторможен, и механический дифференциал, солнечные колеса которого связаны дополнительной кинематической цепью, состоящей из валов и зубчатых колес, включенных последовательно с муфтой скольжения . fl . Известная передача позволяет осусаествить реверс ведомого вала при неизменном направлении вращения веду щего вала. Однако наличие дополнительной кинематической цепи, состоящей из валов, зубчатых колес и элект ромагнитной муфты, связывающей солнечные колеса дифференциала, усложня ет конструкцию передачи, увеличивает ее вес и габариты. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемо му эффекту является электромеханичес кая передача с ведущим и ведомым валами, содержащая индукционные муфту, тормоз и механический дифференциал, одно, из центральных колес которого соединено с ведущим валом передачи и полюсной системой муфты, другое центральное колесо - с ротором тормоза, а водило с сателлитами соединено с ведогвлм валсни передачи 2 . Однако устройство обладает ограниченными функционгшьными возможностями и не позволяет осуществить реверс ведомого вала при неизменном направлении вращения ведущего вала. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения реверса ведомого вала передачи без изменения направления вращения ведущего вала. Указанная цель достигается тем, что установлено дополнительное цеитральное колесо, соединенное с ротором муфты посредством полого вала, а на водиле размещены дополнительные сателлиты с возможностью сцепления с основными сателлитами и с одним из основных центральных колес, а основные сателлиты установлены с возможностью механического контакта с дополнительным центральным колесом.

На фиг. 1 изображена кинематйческая схема передачи, на фиг.2 - схема расположения колес и сателлитов в механическом дифференциале (стрелками показано направление их вращения при остановленном водите).

Передача содержит тормоз, состоящий из заторможенного индуктора 1 и ротора 2, индукционную муфту, например, асинхронно-синхронную,состоящую из индуктора I полюсной системы) 3 и ротора 4,. механический дифференциал с основными центральными зубчатыми колесами 5 и б и дополнительным 7, зубчатыми сателлитами 8 и 9, сцепленными между собой и расположенными на полуосях водила 10, жестко соеди ненного с ведомым валом 11, полый вал 12, посаженный свободно на йедущий вал 13 и подшипники 14 и 15,- в которых вращаются ведущий вал 13 и ведомый 11.

Иа ведущем валу 13 жестко закреплены индуктор 3 муфты и ведущее центральное колесЬ 5, сцепленное с дополнительными сателлитами 9, а на концах вала 12 - ротор 4 и дополнительное центральное колесо 7, сцепяенаое с основными сателлитами 8. Сателлиты 8 сцеплены с колесом б, которое соединено с ротором 2.

При отсутствии тока в обмотках индукторов 1 - и 3 и при вращении ведущего вала 13 привояквам, двигателем нагруженный рабочим механизмом ведомый вал 11 стоит на месте, а роторы 2 и 4 вравдаются. Направление вращения ротора 2 совпадает с направлением вращения ведущего вала 13, а направление ротора 4 противоположное. Скорость вращения роторов 2 и 4 зависит от соотношения числа зубцов в колесах и сателлитах дифференциала.

При подаче напряжения на обмотку индуктора 3 через контактные кояьиа (на чертеже не показаны) ротор 4 тор мозится и скорость вращения его уменьшается, а ведомый вал 11 приходит во вращение, совпаданкаёе с направлением вращения ведущего вала 13. При этом скорость вращения ротора 4 и соединенного с ним колеса 7 уменьшается до нуля, а затем возрастает, приближаясь к скорости вращения ведущего вала 13. При скорости, близкой к скорости ведущего вала 13, дифференциальный механизм блокируется, так как ротор 4 втягивается в синхронизм, соединяя между собой колеса 5 и 7. Сцепленные между собой сателлиты 8 и 9, не имея возможности вращаться вокруг своих осей, заставляют весь механизм вращаться как одно целое. При этом обороты валов 13 и 11 одинаковы, а КПД передачи максимальный.

Изменением тока в обмотке индуктора 3 осуществляется регулированием

скорости вращения ведомого вала 11 от нуля до скорости ведущего вала 13. В данном режиме регулирования мощность от двигателя передается двумя каналами: через индуктор 3 на ротор 4 и далее на колесо 7, а через него к сателлиту 8, и непосредственно от двигателя через колесо 5 к сателлитам 9, так как сателлиты 8 и 9 сцеплены между собой, мощности суммируются на водиле 10 и передаются на ведомый вал 11. Благодаря этому, передаваемая мощность больше, чем мощность муфты.

В нейтральном положении, при отключенной муфте и тормозе, мощность от ведущего вала 13 к ведомому 11 не передается.

дая получения реверса ведомого вала 11 при неизменном направлении вращения ведущего вала 13 на обмотку индуктора 1 тормоза передачи, находящейся в нейтральном положении,подается напряжение. При этом ротор 2 тормозится и скорость его вращения уменьшается, а ведомый вал 11 приходит во вращение- в направлении,противоположном ведущему вашу 13, так как колесо 7, свободно .вращаясь, не препятствует сателлиту 8 вращаться вокруг своей оси, последний, имея с колесом 5 одинаковое направление вращат ъся, обкатывается по тормозящему колесу 6, заставляя водило 10,а через нек ведомьШ вал 11 вращаться в вьииеуказаннсад направлении.

Изменением тока в обмотке индуктора 1 ос5 ествляется регулирование скорости вращения ведомого вала 11 от нуля до определенной скорюсти, которая зависит от передаточного числа механизма при заторможенном колесе 6.

В данном режиме работы передачи мощность от двигателя передается через.ведущий вал 13, центральное колесо 5, сателлит 9 на сателлит 8,далее на водило 10, а через него на ведомый вал 11.

Передача допускает регулирование скорости вращения вала 11 совместным изменением тока в обмотках индукторов 1 и 3 на обоих режимах работы передачи .

Наличие в передаче механического дифференциала с дополнительным центральным колесом и соединение его с ротором муфты позволяет передавать ющвость двумя каналами.

Такое исполнение передачи увеличивает передаваемую мощность при одинаковых с прототипом муфтах или уменьшает габариты и вес муфты при одинаковых мощностях.

Одновременно используемый в передаче дифференциал позволяет получить реверс ведомого вала 11 при неизменном направлении вращения ведущего

Сала 13. По сравнению с приведенным описании ансшогом, такое исполнение передачи конструктивно проще, так как необходимость в дополнительной кинематической цепи, соединяющей солнечные колеса дифференциала, отпадает.

Использование в передаче асинхронно-синхронной муфты с контактными кольцами повышает КПД, упрощает конструкцию, уменьшает вес и габариты по сравнению с бесконтактными.

Формула изобретения

Электромеханическая передача с ведущим и ведомьм валами, содержащая индукционные муфту, тормоз и механический дифференциал, одно из центральных колес которого соединено с ведущим вгшом передачи и полюсной системой муфты, другое центральное колесо - с ротором тормоза, а водило с сателлитами соединено с ведомым

валом передачи, отличающаяс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения реверса ведомого вала передачи, без изменения направления вращения ведущего вала, установлено дополнительное центральное колесо,соединенное с ротором муфты посредством полого вала, а на водиле размещены дополнительные сателлиты с вазможгностью сцепления с основными сателлитами и с одним из основных центральных колес, а основные сателлиты установлены с возможностью механического контакта с дополнительным центральным колесом.

5

Источники информации, .принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 240078, кл. F 16 N 49/00, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

0 616694, кл. Н 02 К 49/06, 1975.