Устройство для сообщения вращательного движения с периодически изменяющимся передаточным числом

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 4083 19) (11) Н 35/02, 1/3 1)5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ МУ СВИДЕТЕЛЬС К АВТО следов уктов е льски ерера механизмов и 6.рь-справочник по91,ООБЩЕНИЯ ВРАИЯ С ПЕРИОДИСЯ ПЕРЕДАТОЧиностроение, в чаредачи, используе- вращательного и изменяющимся приводах различЯ- ах(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНЧЕСКИ ИЗМЕНЯЮЩИМНЫМ ЧИСЛОМ(57) Использование: машстности механические пемые для сообщениядвижения с периодическпередаточным числом в Изобретение относится к машиностроению, в частности к механическим передачам, используемым для сообщения вращательного движения с периодически изменяющимся передаточным числом в приводах различных машин,Известно устройство для сообщения вращательного движения с периодически изменяющимся передаточным числом, содержащее корпус, входное и выходное звенья, соединенные с этими звеньями, и находящиеся в зацеплении друг с другом некруглые зубчатые колеса с замкнутой начальной кривой (эллиптические или производные от них - овальные).Недостатками такого устройства явл ются необходимость в больших габарит ных машин, Сущность изобретения; с вилкой входного звена шарнирно связано водило, в котором установлен вал сателлитов с качающейся шайбой. С ее.шипами шарнирно связана вилка выходного звена. Центральное колесо установлено в корпусе с возможностью поворота перпендикулярно оси входного звена и подпружинено. Оси входного и выходного звеньев центрального колеса, вала сателлита, шипов качающейся шайбы и шипов водила пересекаются в общем центре, Результирующее вращение выходного звена является суммой равномерного вращения с частотой входного звена и колебания шипов качающейся шайбы с частотой, равной передаточному числу планетарной передачи. Изменением наклона центрального колеса к оси входного звена изменяется амплитуда колебаний передаточного числа выходного звена. 1 з. и. ф-лы, 4 ил зубчатых колес при повышении частоты ко- фЪ. лебаний передаточного числа, сложность (" профилирования и изготовления некруглых р зубчатых колес, а также отсутствие возможности регулировки амплитуды колебаний передаточного числа.Известно устройство для сообщения вращательного движения с периодически а изменяющимся передаточным числом, содержащее корпус, входное и выходное звенья, планетарную передачу, включающую центральное колесо и водило с сателлитом, вал которого установлен в водиле с возможностью вращения. Планетарная передача содержит две пары зубчатых некруглых колес: ведущее центральное колесо-сателлит и ведомое центральное ко 1740832лесо-сателлит. Оси валов сателлитов параллельны осям входного и выходного звеньев.Недостатками такого устройства являются ограниченные функциональные возможности, так как оно не обеспечивает возможности регулировки частоты и амплитуды колебаний передаточного числа, Кроме того, некруглые зубчатые колеса трудно профилировать и изготовлять, а также обеспечить совместную работу таких колес в процессе эксплуатации.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет регулирования передаточного числа,Предлагаемое изобретение повышает универсальность устройства и упрощает его изготовление.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве центральное колесо планетарной передачи установлено в корпусе, на выходном звене устройства выполнена вилка, на валу сателлита планетарного механизма установлена качающаяся шайба с двумя противонаправленными шипами, шарнирно связанными с вилкой выходного звена, а водило связано с входным звеном, при этом оси входного и выходного звеньев, цент- рального колеса, вала сателлита и шипов качающейся шайбы пересекаются в общем центре, Центральное колесо установлено с возможностью поворота перпендикулярно оси входного звена и подпружинено относительно корпуса, на входном звене выполнена вилка, а водило имеет два противонаправленных шипа, шарнирно связанных с вилкой входного звена, при этомось шипов водила проходит через общий центр.На фиг, 1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг, 1; на фиг. 3 - разрез Б - Б на фиг. 1; на фиг, 4 - зависимость угла поворота выходного звена устройства от угла поворота входного звена и кинематическая схема устройства,Устройство для сообщения вращательного движения с периодически изменяющимся передаточным числом содержит разьемный корпус 1, в котором установлены входной 2 и выходной 3 валы, установленные в подшипниках 4 и 5 соответственно и снабженные вилками 6 и 7 с соосными отверстиями в проушинах, В отверстия вилки 6 входного вала 2 вставлены два радиальных противонаправленных шипа 8 водила 9, снабженных подшипниками 10, В отверстиях 11 водила, ось которых перпендикулярна оси шипов 8, в подшипниках 12 установлен шлицевый вал 13, нгэ одном конце которого на шлицэх установлен конический. сателлит14, а на другом его конце нэ подшипнике 15 - конический сателлит 16,Сателлиты 14 и 16 находятся в зацеплении с коническим центральным колесом 17,5 . жестко закрепленным на торцовой стенке 10 152025303540455055 стакана 18, снабженного двумя радиальными противонаправленными полыми шипами 19, вставленными во втулки 20 корпуса 1, Втулки 2) жестко соединены с корпусом, снабжены внутренними шлицами и закрыты колпачками 21. Каждый полый шип 19 также снабжен внутренними шлицами, в которые вставлен шлицевый конец торсионэ 22. Второй его конец (также шлицевый), вставлен во внутренние шлицы соответствующей втулки 20.Центральное колесо 17, сателлиты 14 и 16, вал 13 и водило 9 образуют планетарныймеханизм,На шлицы средней части вала 13 надета качающаяся шайба, содержащая внутреннюю втулку 23 с внутренними шлицами и соединенную с ней посредством двух подшипников 24 наружную втулку 25, снабженную двумя радиальными противонаправленными шипами 26. На валу 13 между втулкой 23 и подшипниками 12 водила установлены распорные втулки 27. Втулка 25 зафиксирована на подшипниках 24 стопорными кольцами 28,Шипы 26 вставлены в отверстия проушин вилки 7 выходного вала 3 и снабжены установленными в этих отверстиях и зафиксированными стопорными кольцами подшипниками 29,Оси входного и выходного (3) валов, вала 13 сателлитов, шипов 26 качающейся шайбы, шипов 8 водила, шипов 19 стакана 18 и центрального колеса 17 пересекаются в общем центре, Ось шипов 19 перпендикулярна оси входного вала 2Устройство работает следующим образом.Входной вал 2 равномерно вращаетсяот привода и вилкой 6 вращает водило 9которое приводит во вращение вал 13, а с ним и сателлиты 14 и 16, а также втулку 25 качающейся шайбы. Сателлит 14, обкатываясь по центральному колесу 17, вращает вал 13, а с ним и внутреннюю втулку 23 качающейся шайбы, которая при вращении заставляет наружную втулку 25 описывать коническую поверхность (прецессировать). Следовательно, в любой плоскости, проходящей через ось вала 13 сателлитов, осьвтулки 25 совершает в течение одного оборота вала 13 колебание на угол, равный удвоенному углу между указанными осями, Вращение вала 13 сателлитов вокруг осивходного вала 2 полностью передается втулке 25 качающейся шайбы, которая участвует, таким образом, в двух движениях одновременно - во вращении вокруг оси входного вала 2 и в прбцессии вокруг оси вала 13 сателлитов. Выходному валу 3 пере дается результирующее вращение, состоящее иэ равномерного вращения входного вала 2 и колебания шипов 26 втулки 25 вокруг оси выходного вала 2, Оно описывается выражением 10 х =Р+агс 1 ц Ъсова(1)где фЪцх - Угол повоРота выходного вала; 15р - угол поворота входного вала;д 0 - угол между осью качающейсяшайбы и осью вала сателлита;- передаточное отношение пары центральное колесо - сателлит; 20а - угол между осью центрального колеса и осью входного вала,На фиг. 4 приведена зависимость углауЪых от угла р для различных сочетанийпараметров д 0, и а . Из сравнения кривых ( = 2; д = 15; а = 00) и ( = 4;,д 0=150; а= 0 ) видно, что количество периодов колебаний угла Рвых поворота выходного вала 3 равно передаточному числу 1, Изсравнения кривых(1 = 4; д 0 = 150 а : 00) 30и 0=4; д 0 =15;а =30) видно влияниеугла а наклона оси центрального колеса 17к оси входного вала 2,Сателлиты 14 и 16, обкатываясь по цен трэльному колесу 17, обеспечивают автоматическую установку вала 13 и водила 9 под углом, зависящим от угла установки центрального колеса к оси входного вала 2 и от угла поворота этого вала, при этом водило,9 40 осуществляет колебание вокруг оси шипов 8. Требуемый наклон центрального колеса устанавливается путем перестановки шлицев торсионов 22 в шлицах втулок 20 или полых шипов 19. Наклонное положение 45 центрального колеса показано штриховыми линиями на фиг, 2, При возникновении динамических перегрузок на выходном валу 3, связанных с его ускорением при колебаниях угловойскорости, торсионы 22 пружинят и центральное колесо 17 изменяет угол наклона, в результате чего снижаются динамические нагрузки на валу. Так же смягчается работа устройства и в моменты изменения знака углового ускорения выходного вала 3.устройство является обратимым, т, е. выходной вал может быть входным, соединенным с приводом, а выходной - входным, при этом все закономерности работы устройства сохраняются. Устройство может также работать в режиме преобразования неравномерного вращения в равномерное, например, в поршневых двигателях внутреннего сгорания, в поршневых насосах и т. д.Согласно изобретению возможны варианты выполнения отдельных элементов устройства. Например, планетарная передача может быть выполнена фрикционной; сателлит 14 - заодно с валом 13; торсионы 22 могут быть заменены двусторонними пружинными амортизаторами; корпус устройства может быть выполнен заодно с корпусом машины, с которой агрегатируется устройство;входное и выходное звенья- в виде шестерен,. звездочек цепных передач, шкивов ременных передач и др.Формула изобретения 1. Устройство для сообщения вращательного движения с периодически изменяющимся передаточным числом, содержащее корпус, входное и выходное звенья и планетарную передачу, включающую центральное колесо и водило с сателлитом, вал которого установлен в водиле с возможностью вращения, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет регулирования передаточного числа, центральное колесо установлено в корпусе, на выходном звене выполнена вилка, на валу сателлита установлена качающаяся шайба с двумя противонаправленными шипами, шарнирно связанными с вилкой выходнЬго звена, водило связано с входным звеном, а оси входного и выходного звеньев, центрального колеса, вала сателлита и шипов качающейся шайбы пересекаются в общем центре.2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что центральное колесо установлено с возможностью поворота перпендикулярно оси входного звена и подпружинено относительно, корпуса, на входном звене выполнена вилка, а водило имеетдва противонаправленных шипа, шарнирно связанных с вилкой входного звена, при этом ось шипов водила проходит через общий центр,1740832 0 Составитель М.МаташкТехред М.Моргентал инРедактор М.Петрова Корректор О.Кравцова изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагари Заказ 2073 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 313035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5