Реверсивный импульсный вариатор Советский патент 1982 года по МПК F16H29/00 

(5t) РЕВЕРСИВНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ ВАРИАТОР

Изобретение относится к машиностр ению и может быть использовано в механизмах для бесступенчатого регулирования скоростей в приводах машин. Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемо му результату является реверсивный импульсный вариатор, содержащий кор.пус и размещенные а нем ведущий вал с установленным- на нем эксцентриком, взаимодействующим с шатунами, валы которых несут механизмы свободного хода, каждый из которых выполнен в виде втулки, взаимодействующей с валом через винтовые и прямые шлицы, шестерню, связанную со втулкой винтовыми и прямыми шлицами, и пружину, размещенную на валу между шатуном и торцом втулки, второй торец которой опирается в опорные подшипники Недостатком указанного вариатора является жесткое передаточное отношение на различных режимах работы, которое приводит к значительным динамическим нагрузкам при изменении сопротивлений на исполнительных органах. Цель изобретения - обеспечение реверсивности вариатора и снижение динамических нагрузок. Указанная цель достигается тем, что в реверсивном импульсном вариаторе, содержащем корпус и размещенные в нем ведущий вал с установленным на нем эксцентриком, взаимодействующим .с шатунами, валы которых несут механизмы свободного хода, каждый из которых выполнен в виде втулки, взаимодействующей с валом через винтовые и прямые шлицы, шестерню, связанную со втулкой винтовыми и прямы ми шлицами, и пружину, размещенную на валу между шатуном и торцом втулки, втулка установлена на середине вала, вариатор снабжен второй пружиной , установленной соосно с первой с другого торца втулки, а в корпусе выполнены каналы, связанные с гидро- цилиндром, воздействующим на пружину. 393 На фиг. 1 изображен вариатор, про дольный разрез; на фиг. 2 - механизм свободного хода, продольный разрез. Реверсивный импульсный вариатор содержит корпус 1, размещенный в нем ведущий вал 2 с установленным на нем эксцентриком 3, взаимодейству ющим с шатуном , валы 5 которых несут механизмы свободного хода (МСХ)6 Каждый мех 6 выполнен в виде подпружиненной пружинами 7 с двух сторон промежуточной втулки 8, которая прямыми шлицами связана с валом 5 а винтовйми взаимодействует с шестерней 9, являющейся наружной обоймой мех. Шестерни 9 находятся в зацеплении с зубчатым колесом 10, установленным на ведомом валу 11, На одной оси с валом 5 расположены силовые гидроцилиндры 12, изменяющие величину сжатия пружин 7. Реверсивный импульсный вариатор работает следующим образом. При вращении ведущего вала 2 вмес те с эксцентриком 3 шатуны Ц получают возвратно-вращательное движение. В не тральном положении, когда предварительное сжатие пружин 7 одинаково и невелико, а сопротивление на ведомом валу 11 достаточно, чтобы удержать его неподвижно, при прямом ходе шатунов 3 промежуточные втулки 8 под действием осевых составляющих сил да ления на винтовые шлицы перемещаются в осевом направлении, например в левую сторону, сжимая пружины 7 с левой стороны. При обратном движении шатунов промежуточные втулки 8 перемещаются в осевом направлении в другую сторону, сжимая противоположные пружины 7. При поджатии пружины с одной стороны, например с левой при прямом ходе осевые перемещения промежуточных втулок 8 и сжатие пружин 7 происходит до тех пор, пока не усталовится равновесие ,(xo.x-«.), где М - моменты сил сопротивления исполнительного агрегата, зубчатого колеса 10, ведомого вала 11, приведенных к шестерне 3.; I - моменты инерции исполни тельного агрегата, зубчатого колеса 10, ведомого вала 11, приведенные к шестерне 9; с - угловое ускорение шестер ни 9; dj - средний диаметр винтовых . шлиц; k - коэффициент, учитывающий число мех 6, одновременно совершающих рабочий ход; Р - угол наклона винтовых шлиц; iL угол трения в шлицевых парах, причем tgp 2tgo6; С - коэффициент жесткости пружин 7; х - предварительное сжатие пружин 7; X . - сжатие пружин 7, соответ, ствующее углу заклинивания; X - величина оставшегося сжа. тия противоположной пружины 7. Затем происходит заклинивание шестерни 9 и проворачивание .зубчатого колеса 10 на некоторый оставшийся гол, величина которого изменяется при изменении, угла заклинивания., а последний при прочих равных условиях зависит от Хр - предварительного сжатия пружин 7. Таким образом, изменение предварительного сжатия пружин 7 изменяет скорость вращения выходного вала 11. При обратном движении шатунов 3 промежуточные втулки 8 выходят из зацепления с шестернями 9 и перемещаются на несколько шлицев относительно ее. При поджатии пружин 7 с другой стороны промежуточные втулки В клинят шестерни 9 при обратном ходе шатунов 3, . а прямой ход совершается свободно, и тем самым меняется направление вращения зубчатого колеса 10 с ведомым валом 11. При изменении режима работы исполнительных органов меняются величины сил, вызывающих осевые перемещения промежуточных втулок 8, что автоматически вызывает изменение величины сжатия пружин 7, соответствующей углу заклинивания, а, следовательно, и скорости вращения ведомого вала. Тем самым механизм и приспосабливается к внешним условиям, и .снижаются динамические нагрузки. Применение предложенного реверсивного импульсного вариатора позволяет увеличить срок службы машин и их агрегатов за счет снижения динамических нагрузок. формула изобретения Реверсивный импульсный вариатор, содержащий корпус и размещенные в нем ведущий вал с установленными на нем эксцентриком, взаимодействующим с шатунами, валы которых несут механизмы свободного хода, каждый из которых выполнен в виде втулки, взаимо действующей с валом через винтовые и прямые шлицы, шестерню, связанную со втулкой винтовыми и прямыми шлицами, и пружину, размещенную на валу между шатуном и торцом втулки, о т1а ю щ и и с Я . тем, что, с . . w.r-1 , ч I и I целью обеспечения lipe вер си внести вариатора и снижения динамических нагрузок, втулка установлена на середине вала, вариатор снабжен второй пружиной, установленной соосно с первой с другого торца втулки, а в корпусе выполнены каналы, связанные с гидро-. цилиндром, воздействующим на пружину. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 2Й256, кл. F 16 Н 29/00, 1965 (прототип).