Раздаточно-вариационный механизм

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 1)4 Г 16 Н 15/О ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ИЗОБРЕТЕНИЯ ПИ К АВТОРС 1/25-288687. Бюл.втуз приаводе им Московс И,А. Лих Л.Ф. Б ачев ахов ков Г е и ф иност Бессту- икционение,(21) 40435 (22) 19.02 (46) 15.08 (71) Завод мобильном (72) Б.Ф. (53) 621.8 (56) Прони пенчатые к ные переда 1980, с. 2 андаков3(088.8)Б.А., Рлиноремени. М,: МО, рис. СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к механизмам дляпреобразования вращательйого движения. Цель изобретения - расширениекинематических возможностей путемобеспечения вращения реверсивноговарьируемого вращения двух валов иповышение КПД за счет замены трения1330376 скольжения трением качения. Механизмсодержит ведущий вал 1, ведомый вал14 и полый Г-образный вал 15, основание, состоящее из двух частей, - цилиндической части 17 и расходящейсяот нее конической части (КЧ) 11. Сведущим валом 1 связано размещенноепод углом к нему водило 2 с осью 4на конце, размещенной внутри барабана 9, установленного с возможностьюкачения на КЧ 11 основания. На КЧ 11с возможностью взаимодействия и перемещения вдоль образующей барабана 9установлен ролик 3. Механизм имеет 1Изобретение относится к машиностроению, а именно к преобразователям вращательного движения, и можетбыть использовано как элемент трансмиссии грузоподъемных, транспортных,строительных и других машин,Цель изобретения - расширение кинематических возможностей путем обеспечения передачи от ведущего вала одному или двум ведомым валам реверсив- Оного варьируемого вращения и повышение КПД механизма путем замены трения скольженйя трением качения.На Фиг. 1 представлена конструктивная схема механизма; на фиг, 2 - 1 бсхема, поясняющая работу механизма.Механизм состоит из ведущего вала1, одним концом жестко связанного иразмещенного под углом к нему водила2, ролика 3, установленного с возможностью перемещения на оси 4, связанной.с другим концом водила 2, устройство перемещения ролика 3, включающего элементы 5-8. Ось 4 размещенавнутри барабана 9 таким образом, чторолик 3 взаимодействует своей на"ружной цилиндрической поверхностью свнутренней поверхностью барабана, аэлементы 5-8 обеспечивают перемещениеролика 3 по оси 4 вдоль образующейбарабана 9. Бандаж 10, охватывающийбарабан 9, расположен напротив ролика 3 с возможностью синхронного перемещения вместе с роликом посредством элементов 5-8, Барабаи 9 посред- ЗВством бандажа 10 взаимодействует с муфту 20 сцепления, связывающую ведомый вал 14 с барабаном 9 или с полымГ-образным валом 15, При вращенииведущего вала 1 ролик 3 посредствомоси 4 водила 2 воздействует на барабан 9, накатываясь на него, вызываявращение (в зависимости от положениябарабана 9 ролика 3 и в зависимостиот положения муфты 20 сцепления),или вращение ведомого вала 14 с варьируемой реверсируемой частотой, илианалогичное совместное движение сведомым валом 14 полого Г-образноговала 15. 2 ил. 2конической частью 11 основания. Вал 12 барабана 9 посредством универсального шарнира 13 связан с ведомым валом 4, Ведомый вал 14 и размещенный под углом к нему вал 2 барабана 9 охватывают второй ведомый полый Г-образный вал 15, установленный на подшипниках 16 в цилиндрической части 17 основания. Вал 12 связан с барабаном 9 посредством подшипников 18, а Г-образный вал 15 связан с ведомым валом 14 посредством подшипников 19. Механизм имеет муфту 20 сцепления, которая предназначена для соединения ведомого вала 14 и связанного с ним вала 12 или с барабаном 9, или с Г- образным валом 15, который оканчивается элементом 21 передачи (зубчатым колесом, звездочкой и т.п,).Механизм работает следующим образом.При вращении вецущего вала 1 с частотой и об/мин ролик 3, прижатый к внутренней поверхности барабана 9 в любом заданном положении на оси 4, перекатывается по внутренней поверхности барабана, приводя его во вращение относительно оси 1-1. Одновременно барабан 9 вращается при перекатывании по конической части 11 основания вокруг оси 11"11, являющейся осью ведущего 1 и ведомого 14 валов. При вращении водила 2 вокруг оси 11-Т 1 из-за разной кривизны поверхности ролика 3 и внутренней поверхности барабана 9 происходит "набегание" ро35 з 1 ЗЗОЗлика 3 на барабан и возникает опрокидывающий момент от радиальной силы Тотносительно точки А - точки контакта бандажа 10 барабана 9 с конической поверхностью части 11 основания.5Момент, вызывающий принудительноеперекатывание барабана по направляющей поверхности и вращение тем самымего вокруг оси, равен ОМ=Т а,где а - плечо действия силы Т отноРсительно точки А.При этом скорость вращения барабана 9 вокруг своей оси (оси 1-1) зависит от окружной скорости Ч оси ролика 3. Эта скорость в механизме может изменяться в зависимости от расположения ролика 3 относительно осивращения ведущего вала 1 (оси 11-11). 20При максимальном отдалении ролика 3от оси ведущего вала 1 окружная скорость оси ролика будетсмакс имакс 60При максимальном приближении ролика 3к оси ведущего валас 1 минпмин 60 м/с.Так как при перекатывании ролика 3по барабану 9 окружные скорости осиролика, поверхности ролика и барабана равны между собой, то при перемещении ролика 3 происходит изменениечастоты вращения барабана 9 вокругсвоей оси 1 - 1.На диаметре с 1 , эта частотап,= об/мин,б ОЧма ксТ 05или, подставив значения Ч , имееми об/мин,смакс иНа диаметре с 160 Чмнн с мин ии = = об 1 мин,б б 45где 0 б - внутренний диаметр барабана,В общем виде зависимость между частотами вращения барабана 9 и ведущеговала 1 имеет види б Чач и об/мине506Т.е. механизм обладает свойствомвариатора и достигается это перемещением ролика 3 по оси 4 водила 2. Кроме того, если параметры барабана 9водила 2 выбрать такими, чтобы диаметр барабана 0 превосходил минибмальный диаметр окружности, обегаемой роликом 3 (с), Но был меньше максимального диаметра окружности,обегаемой роликом 3 (с 1 акс ), то мож-но менять частоты вращения барабана9 и ведомого вала 14, менять направление его вращения и останавливатьведомый вал 14 при постоянном вращении ведущего вала 1. Из схемы (фиг.1)видно, что за полный оборот ведущеговалабарабан 9 помимо вращения вокруг своей оси 1-1 совершает такжеполный поворот вокруг оси 11-11 и вту же сторону, при этом Г-образныйвал 15 также совершает полный оборот, т.е. частота вращения Г-образного вала 15 всегда равняется частоте вращения ведущего вала 1.Ведомый вал 14 вращается в разныхнаправлениях и с различной частотойили может не вращаться в зависимостиот положения муфты 20 сцепления и ролика 3 в барабане 9. Если муфта 20сцепления связывает между собой барабан 9 и вал 2, то вращение ведомоговала 14 будет происходить в сторону,противоположную вращению ведущего вала 1, а частота вращения ведомоговала 14 складывается из частоты вращения барабана 9 вокруг оси 11-11(и об/мин) и частоты вращения самогоцилиндра вокруг своей оси 1-1 (паоб/мин), и =и-и . При этом по мереперемещения ролика 3 от дальнего конца барабана 9 с диаметра с 1 ,7 0(фиг.1) до диаметра с 1 =0 ведомыйвал 14 будет менять частоту вращения6 чтос и =и- - до и 0 так как приХ 0 7.с , = 0 и =и-п=О. Притом в начальныймомент ПРИ с 1 а 7 0 б Ведомый Вал 14вращается в сторону, противоположнуювращению ведущего вала 1, так какв формуле для определения п.членс 1 а,пп.По мере приближения ролика 3 коси 11-11 ведомый вал 14 начнет вращаться с возрастающей частотой и,сцно уже в другую сторону - в сторонувращения ведущего вала 1, При этомчастота вращения будет изменятьсядискот и =О до и =и- - и и будет тембольше, чем меньше с по сравнениюс 05. Т.е. в этом положении муфты 20сцепления механизм обладает не только свойствами вариатора, но и свойствами реверсивного и раздаточногомеханизмов.спСоставитель А. Жук Редактор Э, Слиган Техред В.Кадар Корректор В. Гирняк Заказ 3564/38 Тираж 811 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Производственно-полиграфическое предпрятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 . 5 1330Если муфта 20 сцепления связывает между собой Г-образный вал 15 и вал 12, оставляя свободным барабан 9, тогда ведомый вал 14 будет вращаться вместе с Г-образным валом 15 с часто той ведущего вала 1 (и об/мин), и в ту же сторону. В этом случае проявляются раздаточные свойства механизма. Если же муфта 20 сцепления остается в нейтральном положении, не 10 связывая вал 12 ни с барабаном 9, ни с полым Г-образным валом 15, то ведомый вал 14 может не вращаться при наличии сопротивления на выходе. 15Формула изобретения Раздаточно-вариационный механизм, содержащий основание, размещенные на основании кинематически связанные 20 посредством тела качения, имеющего вал, ведущий и ведомый валы, связанное одним концом с ведущим валом и размещенное под углом к нему водило, и установленный с возможностью пере 376 6мещения вдоль образующей тела качения и взаимодействующий с последнимролик с устройством его перемещения,отличающийся тем, что,с целью расширения кинематическихвозможностей и повышения КПД, основание выполнено в виде тела вращения,имеющего полые цилиндрическую и расходящуюся коническую части, тело качения выполнено в виде полого барабана, взаимодействующего своей образующей с конической частью основания,другой конец водила выполнен с размещенной в полости барабана осью,с которой взаимодействует ролик, амеханизм снабжен размещенным в цилиндрической части основания полымГ-образным .валом, взаимодействующимпосредством подшипников с установленным в нем ведомым валом, связаннымс валом барабана посредством универсального шарнира и муфтой сцеплениядля периодической связи ведомоговала с полым Г-образным валом или свалом барабана.