Гидродинамическая передача б. ф. кочеткова

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в транспор-тном машиностроении и станкостроении,Известна гидродинамическая передача,состоящая из соосно расположенных лопаточных насосного и турбинного колес,образующих торообраэную полость, заполненную рабочей жидкостью (см. Политехнический словарь, М,: Советская энциклопедия,1980, с, 116), 10Известным гидродинамическим передачам присущи общие недостатки, заключающиеся в применении большого числалопаток на рабочих колесах, что усложняетустройство, приводит к гидравлическим потерлм, резкие изменения направлениядвижения рабочей жидкости при взаимодействии с лопатками вызывают кавитациюи потерю энергии.Известна также гидродинамическая передача, содержащая входной и выходнойвалы, установленные на входном валу лопаточное колесо и соединенный с выходнымвалом ведомый элемент, выполненный в виде тора, установленного на шарнире с возможностыо поворота относительно него икинематически связанного с задающим устройством воэвратно-поступательного движения, ведущее лопастное колесоустановлено на шарнире с двумя степенями 30свободы с возможностью поворота совместно с ведомым элементом (см. авт, св. СССР% 1355815, кл, Е 16 Н 41/00, 1985),Недостатком этой гидродинамическойпередачи является сложность устройства, 35большие габаритные размеры и масса, ненадежность конструкции в связи с применением большого числа относительно крупныхи массивных элементов, связанных междусобой несколькими шарнирами, применение сложного дополнительного задающегоустройства, осевое возвратно-поступательное движение массивных узлов, что вызывает большие динамические нагрузки, не связанные с непосредственной передачей 45 вращающего момента, небольшая амплиту- . да отклонения вращающегося потока жидкости от плоскости, перпендикулярной оси вращения, что снижает нагрузочную способность передачи, 50Целью изобретения является упрощение устройства, уменьшение размеров и массы, повышение надежности конструкции и нагруэочной способности, устранение каэитации при одновременном снижении гидравлических потерь.Цель достигается тем, что в гидродинамической передаче, содержащей размещенные на одной осевой линии входной и выходной валы, заполненную рабочей жидкостью кольцевую камеру, в которой размещается соосное ей лопастное колесо, несущее лопасти, имеющие минимальные зазоры с внутренними стенками этой камеры, кольцевая камера соединена с входным валом, осевые линии камеры и входного вала пересекаются в общем центре массы камеры и лопастного колеса, на валу лопастного колеса установлено ведущее зубчатое колесо, зацепляющееся с ведомым колесом, установленным на выходном валу.Как вариант устройства, кольцевая камера жестко соединена с входным валом.Как вариант устройства, кольцевая камера подвижно соединена с входным валом с возможностью свободного вращения относительно вала лопастного колеса с применением подшипников на полуосях камеры, установленных на объемном элементе, охватывающем кольцевую камеру и жестко закрепленном на входном валу,На фиг, 1 и 2 изображена в общем виде гидродинамическая передача в двух проекциях соответственно, на фиг, 2 показан разрез А-А на фиг, 1; на.фиг. 3 и 4 - варианты устройства гидродинамической передачи,Гидродинамическая передача фиг, 1 и 2) содержит входной 1 и выходной 2 валы, размещенные на оси О-О передачи. Входной вал крепится к наружной боковой стенке кольцевой камеры 3, имеющей форму тора, при этом осевая линия 0-0 пересекается с осевой линией 0-01 лопастного колеса 4, расположенного соосно с тором 3, Осевые линии передачи 0-0 и тора 01-01 пересекаются в точке, совмещенной с общим центром масс кольцевой камеры 3 и лопастного колеса 4 (в данном случае на фиг.1 и 2 угол между осями является прямым). Лопастное колесо несет от двух и более лопастей 5, расположенных радиально внутри тора с минимальными зазорами с его внутренними стенками. К центру лопастного колеса прикреплен вал б, расположенный вдоль оси 0-01, на конце коотрого установлена ведущая шестерня 7, находящаяся в зацеплении с ведомым колесом 8, размещенным соосно оси 0-0 передачи и соединенным при помощи рамки 9 с выходным валом 2. Для придания жесткости конструкции на осевой линии 0-0 тора с противоположной стороны от входного вала 1 прикреплен шип 10. имеющий подшипниковое соединение с рамкой 9.Как вариант устройства передачи (фиг.3), кольцевая камера подвижно соединена с входным валом 1 с возможностью свободного вращения вокруг осевой линии 01-01 лопастного колеса и тора, Для этого тор 3под воздействием передаваемой мощности вокруг оси 0-0. Известно, что в гидродинамических передаЧах вращающий момент передается за счет изменения момента количества движения рабочей жидкости (см.,например, Политехнический словарь. М.: Советская энциклопедия, 1980, с. 116), который выражается формулой 1 = Ввч. При циркуляции жидкости с постоянной массой гп вокруг оси 01-01 каждый ее элементар 50 имеет полуоси 11 и подшипники 12, установленные на объемном элементе 13 в виде ведущей рамки, которая охватывает кольцевую камеру и жестко закреплена на входном валу. 5Как вариант устройства передачи фиг, 4), может применяться компоновка, при которой ось-0 передачи и ось 01-01 лопастного колеса 4 пересекаются не под прямым углом с соответствующим наклоном тора 3 10 и лопастного колеса относительно оси О-О. При этом изображенная на фиг. 2 рамка 9 может не применяться, а ведомое колесо 8 устанавливается непосредственно на выходном валу 2. 15Гидродинамическая передача работает следующим образом.При вращении входного вала 1 и неподвижном выходном вале 2 в связи с приложенной к нему нагрузкой или при начале 20 работы передачи тор 3 вместе с лопастным колесом 4 вращается вокруг оси О-О передачи и,при этом ведущая шестерня 7 обка- . тывается по ведомому колесу 8, приводя лопастное колесо 4 во вращение также и 25 вокруг оси 01-01, Следовательно, лопастное колесо вместе с лопастями 5 совершает двоякое вращение вокруг осей О-О и 0-01, Поскольку лопасти движутся во внутрен ем пространстве тора 3 с минимальными зазо рами с его стенками, они приводят в такое же двоякое вращение рабочую жидкость, заполняющую внутреннее пространство тора. Вращение рабочей жидкости вокруг оси 0-0 передачи происходит под воэдействи ем входного вала 1 и передаваемой им мощности, при этом жидкость приобретает момент количества движения относительно оси О-О передачи. Вращение жидкости вокруг оси 01-01 происходит в связи с взаимодействием шестерни 7 лопастного колеса с ведомым колесом 8 и через его посредство с выходным валом 2, Составляющие этого вращательного движения проходят вдольплоскостей, совмещенных с осью 0-0 передачи, поэтому указанное вращатеьное движение жидкости является циркуляцией,обеспечивающей изменение момента количества движения жидкости, вращающейся ный объем цикл 1 чески приближаетсч к о:и О-О передачи и удаляется от нее, то привозит к изменению радиуса й относительно этой оси, а следовательно, и соответствующему изменению скорости движения ч. Таким образом, при работе описываемой передачи происходит синхронное изменение величины двух составляющих момента количества движения жидкости Й и ч, а следовательно, и самого момента количества движения, что определ.;ет работоспособность предложенной передачи. Характер движения рабочей жидкости в предложенной гаредаче и изменения при этом ее момента количества движения происходит так же, как и у известных гидродинамических передач, имеющих раздельные лопастные насосное и турбинное колеса, При этом происходит передача вращающего момента от входного вала 1 на выходной вал 2. С началом вращения вь 1 ходного вала скорость циркуляции уменьшается с соответствующим уменьшснием величины передаваемого момента. Следовательно, величина передаваемого вращающего момента находится в прямой зависимости от величины разности в частотах вращения входного и выходного валов при равенстве моментов на этих валах, т.е, предлагаемая гидродинамическая передача работает в режиме гидромуфтьь При этом жидкость относительно лопастей не перемещается, поскольку они вращаются с одинаковой скоростью, что приводит к снижению гидравлических потерь и устраняет возможност кавитации при любом составе рабочей жидкости,Указанное в цели изобретения упрощение устройства, уменьшзние размеров и массы, повышение надежности конструкции по сравнению с аналогом достигается за счет устранения из передачи задающего устройства, Повышение нагрузочной способности обеспечивается путем более интенсивной циркуляции жидкости, что достигается за счет соответствующего передаточного отношения между ведущей шестерней 7 и ведомым колесом 8, а также за счет более интенсивного изменения момента количества движения циркулирующей рабочей жидкости, Одновременно снижаются гидравлические потери по сравнению с известными гидромуфтами по указанным выше причинам, а также в связи с малым числом лопастей, отсутствием межлопаточных каналов и устранением ударов жидкости о лопасти (лопатки) рабочих колес,с,56) Авторское свидетельство СССРМ 1355815, кл. Е 16 Н 41/00, 1985.2003901 Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я пастного колеса, а на валу лопастногоре а а содер- колеса установлено ведущее зубчатое ко. Гидродинамическая передача, содерлесо, находящееся в зацеплении с ведожащая размещенные на осевой линии пе 5 мым холесом, установленным на выходном редачи входной и выходной валы, заполненную рабочей жидкостью кольце- валучто кольцевая камера жестко соединена с которой размещается соосно с ней лопаст- что кольцевая кам р ное колесо, несущее лопасти, имеющие входным валом. минимальные зазоры с внутренними стен. Передача по пЛ, отличающаяся тем, ками этой камеры, отличающаяся тем, что, что она снабжена обьемным элементом, с целью упрощения передачи,.уменьшения охватывающим кольцевую камеру и жестко размеров и массы, повышения надежности. закрепленнымна входном валу, и подшипконст укции и нагрузочной способности, б никами на полуосях камеры, которые устаст анения кавитации при малых гидрав- новлены на обьемном элементе, при этом лических потерях, кольцевая камера соеди- кольцевая камера подвижно со де инена с нена с входным валом, при этом осевые входным валом с возможностью свободно- линии камеры и входного вала пересека- го вращения относительно вала лопастноются в общем центре массы камеры и ло го колеса.Еф.2003901 Составитейь Б. Кочетковктор Т. Лошкарева Техред ММоргентап Корректор Л. Ливринц аказ 3319 писное Тираж НПО "Поиск" Роспате