Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

ИНЕРЦИОННАЯ МУФТА - Патент РФ 2047017
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ИНЕРЦИОННАЯ МУФТА
ИНЕРЦИОННАЯ МУФТА

ИНЕРЦИОННАЯ МУФТА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в транспортном машиностроении, в частности в автоматических передачах. Сущность изобретения: ведущая полумуфта выполнена в виде ведущего вала 1 и водила в виде рамки 2, несущей на подшипниках 5 радиальные валы 6 с инерционными грузами в виде маховиков 7 и сателлитом 8. На ведомом валу 3 установлено центральное коническое колесо, входящее в зацепление с сателлитом 8. Ободы 11 и 12 маховиков расположены концентрично. Центральное колесо 4 выполнено в виде обода, внутри которого размещена рамка с маховиками 7. Ведущий вал 1 состоит из двух соосных частей, установленных коаксиально ведомому валу 3. Вращающий момент передается в связи с изменением направлений векторов моментов количества движения маховиков при их вращении одновременно вокруг двух осей, что равнозначно вращению относительно точки пересечения этих осей с сохранением при этом момента количества движения. 3 з. п. ф-лы, 2 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2047017
Класс(ы) патента: F16D43/14
Номер заявки: 92009831/28
Дата подачи заявки: 02.12.1992
Дата публикации: 27.10.1995
Заявитель(и): Кочетков Борис Федорович
Автор(ы): Кочетков Борис Федорович
Патентообладатель(и): Кочетков Борис Федорович
Описание изобретения: Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в транспортном машиностроении и станкостроении, в частности в автоматических передачах.
Известна также инерционная муфта, содержащая два соосно установленных вала, на первом из которых закреплено центральное зубчатое колесо, второй вал выполнен в виде водила, на котором установлено планетарное зубчатое колесо, входящее в зацепление с центральным зубчатым колесом, и инерционный груз, закрепленный на планетарном зубчатом колесе, снабженная установленным на водиле вторым планетарным зубчатым колесом, входящим в зацепление с центральным зубчатым колесом, и дополнительными инерционными грузами, зубчатые колеса выполнены коническими, а инерционные грузы расположены на каждом планетарном зубчатом колесе диаметрально противоположно друг другу [1]
Недостатком указанной инерционной муфты является пульсирующий характер передачи вращающего момента, большие габариты, определяемые объемом пространства, занимаемого широко разнесенными инерционными грузами при их вращении относительно своих осей, и связанная с этим значительная масса, большие динамические нагрузки, обусловленные пульсирующей передачей момента и возникающие при вращении удаленных от оси муфты грузов, малая нагрузочная способность в связи с незначительной удельной массой применяемых грузов к общей массе муфты. Устройство муфты не предусматривает возможность применения ее в некоторых автоматических передачах, требующих коаксиальной установки ведомого и ведущего валов.
Предлагаемое изобретение обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в повышении плавности работы, нагрузочной способности и компактности, уменьшение масс и динамических нагрузок, а также расширение функциональных возможностей.
Указанный технический результат достигается тем, что в инерционной муфте, содержащей соосные ведущую и ведомую полумуфты, первая из которых состоит из ведущего вала и водила, а вторая из ведомого вала и центрального зубчатого конического колеса, кинематически связанных между собой при помощи конических сателлитов и соединенных с ними инерционных грузов, водило выполнено в виде закрепленной на ведущем валу рамки с размещенными на ней в подшипниках соосными радиальными валами, на обращенном к оси муфты каждого радиального вала перпендикулярно его оси закреплен инерционный груз в форме маховика, а на другом конце радиального вала закреплен сателлит, находящийся в зацеплении с центральным колесом, ведущий вал выполнен из двух частей, прикрепленных к рамке соосно с двух ее сторон, конец второй части ведущего вала шарнирно соединен с центральным колесом посредством радиальной опоры, маховики расположены внутри рамки и связаны между собой при помощи подшипника с возможностью вращения относительно друг друга в противоположные стороны, при этом ободы маховиков имеют разные радиусы и расположены концентрически относительно своей осевой линии.
Один из маховиков выполнен дополнительным ободом, расположенным концентрично основному ободу, в кольцевом пространстве между этими ободами расположен обод другого маховика, при этом приведенные массы обоих маховиков вместе с сателлитами и их радиальными валами равны и сосредоточены в точке пересечения осей муфты и маховиков, а приведенные моменты инерции и моменты количества движения при одной частоте вращения маховиков одинаковы.
Центральное колесо выполнено в виде обода, жестко соединенного с ведомым валом при помощи промежуточной связи, рамка с маховиками расположена внутри этого обода.
Вторая часть ведущего вала и ведомый вал установлены коаксиально.
Указанные существенные признаки, характеризующие изобретение, обеспечивают достижение заданного технического результата за счет применения в муфте в качестве инерционных грузов двух маховиков, массивные ободы которых расположены концентрически относительно их осевой линии, что позволяет сосредоточить их приведенные массы в единой точке пересечения осей муфты и маховиков. Это исключает воздействие центробежных сил на рамку водила и подшипники ведущего вала при вращении маховиков вокруг оси муфты. Сами маховики при этом вращаются вокруг своих осей в противоположные стороны относительно друг друга, что взаимно уравновешивает гироскопические силы, возникающие при вращении маховиков одновременно вокруг оси муфты и своих осей, и также снимает нагрузки с подшипников ведущего вала. Плавность в передаче вращающего момента обеспечивается в связи с бесступенчатым характером изменения направления векторов моментов количества движения маховиков при их вращении одновременно вокруг осей муфты и собственных осей. Нагрузочная способность повышается за счет большой удельной массы маховиков в виде ободов в общей массе муфты по сравнению с радиальными инерционными грузами у прототипа, и возможности вращения маховиков вокруг своих осей с большей частотой по сравнению с ведущим валом благодаря соответствующему передаточному отношению между сателлитами и центральным колесом. Повышение компактности и уменьшение массы муфты достигается большей плотностью компоновки составляющих элементов в ее габаритном объеме. Более широкое применение муфты обеспечивается благодаря возможности коаксиальной установки ее ведущего и ведомого валов с выходом оконечностей ведущего вала по обе стороны муфты в осевом направлении, что позволяет применить ее во многих видах известных компактных автоматических передач.
На фиг.1 и 2 показано устройство инерционной муфты в двух проекциях.
Инерционная муфта содержит размещенные на одной оси О-О ведущую полумуфту, состоящую из ведущего вала 1 с закрепленным на нем водилом в виде рамки 2, и ведомую полумуфту, содержащую ведомый вал 3 с закрепленным на нем центральным колесом 4. На рамке 2 в подшипниках 5 на одной осевой линии О11 размещены радиальные валы 6, на внутренней оконечности каждого из которых перпендикулярно его оси О11 закреплен инерционный груз в форме маховика 7, а на внешней оконечности каждого из этих валов закреплен конический сателлит 8, входящий в зацепление с центральным колесом 4. Маховики размещены внутри рамки 2 и в целях повышения жесткости конструкции они связаны между собой при помощи подшипника 9 с возможностью вращения относительно друг друга в противоположные стороны. Ведущий вал 1 состоит из двух частей, соосно прикрепленных к рамке 2 с обеих ее сторон, при этом с целью повышения жесткости конструкции вторая часть этого вала, обращенная в сторону ведомого вала 3, связана при помощи подшипника с втулкой 10 центрального колеса 4 с возможностью передачи на него как на опору радиальных нагрузок. При этом устраняется консольное размещение маховиков на валу и, следовательно, изгибающая нагрузка. Каждый из маховиков выполнен в виде диска 7 с массивными одним 11 или двумя 12 ободами, расположенными соответственно с одной стороны каждого диска в противоположном относительно каждого из них осевом направлении. Ободы маховиков имеют разные радиусы и расположены в одной плоскости концентрически относительно своей осевой линии О11.
Приведенные массы обоих маховиков вместе со своими радиальными валами 6 и сателлитами 8 равны и совмещены в точке О1 пересечения перпендикулярных осевых линий муфты О-О и маховиков О11, что достигается выполнением одного из маховиков с двумя концентрическими ободами 12, в кольцевом пространстве 13 между которыми расположен обод 11 другого маховика. При этом приведенные моменты инерции и моменты количества движения при одинаковой частоте вращения у обоих маховиков одинаковы, что достигается расположением обода 11 с большей массой одного маховика между концентрическими двумя ободами 12, каждый из которых с меньшей массой, у другого маховика.
При большой величине передаточного отношения между сателлитами 8 в виде конических зубчатых колес и центральным коническим колесом 4, последнее выполняется в виде зубчатого обода, жестко соединенного с ведомым валом 3 при помощи вогнутой промежуточной связи 14. Это позволяет разместить рамку 2 с маховиками 7 внутри обода центрального колеса 4 и сделать муфту более компактной.
Как частный случай выполнения, вторая часть ведущего вала 1 за рамкой 2 и ведомый вал 3 установлены коаксиально с расположением ведущего вала по обе стороны муфты. Это позволяет использовать муфту в некоторых известных компактных автоматических передачах.
Инерционная муфта работает следующим образом.
При вращении ведущей полумуфты 1, 2 вместе с маховиками 7 вокруг оси О-О муфты и неподвижном ведомом вале 3 или при частоте его вращения, меньшей частоты вращения ведущего вала 1, сателлиты 8 обкатываются по центральному колесу 4, приводя маховики 7 во вращение вокруг оси О11. При этом маховики относительно друг друга вращаются в противоположные стороны. Вращение маховиков одновременно вокруг двух пересекающихся осей О-О и О11 является их вращением вокруг центральной точки О1 пересечения этих осей. Вращающиеся маховики имеют определенный момент количества движения. Известно, что момент количества движения тела относительно точки является векторной величиной. В данном случае в связи с вращением маховика одновременно вокруг двух указанных выше осей, направление их векторов момента количества движения постоянно принудительно изменяется, что является следствием воздействия на маховики моментов внешних сил со стороны центрального колеса 4 и ведомого вала 3. Согласно третьему закону классической механики (равенство и противоположная направленность действия и противодействия тел) при этом центральное колесо 4 воспринимает моменты сил со стороны маховиков 7 и передает их на ведомый вал 3. Величина передаваемого вращающего момента зависит от интенсивности изменения направления векторов моментов количества движения, т.е. от разности частот вращения ведущего 1 и ведомого 3 валов.
Формула изобретения: 1. ИНЕРЦИОННАЯ МУФТА, содержащая соосные ведущую и ведомую полумуфты, первая из которых состоит из ведущего вала и водила, а вторая из ведомого вала и центрального зубчатого конического колеса, кинематически связанных между собой при помощи конических сателлитов и соединенных с ними инерционных грузов, отличающаяся тем, что водило выполнено в виде рамки с размещенными на ней в подшипниках соосными радиальными валами, на обращенном к оси муфты конце радиального вала перпендикулярно к нему закреплен инерционный груз в виде маховика, а на другом конце сателлит, находящийся в зацеплении с центральным колесом, ведущий вал выполнен из двух частей, прикрепленных к рамке соосно с двух ее сторон, конец второй части ведущего вала шарнирно соединен с центральным колесом посредством радиальной опоры, маховики расположены внутри рамки и связаны между собой при помощи подшипника с возможностью вращения относительно друг друга в противоположные стороны, при этом ободы маховиков имеют разные радиусы и расположены концентрически относительно своей осевой линии.
2. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что один из маховиков выполнен с дополнительным ободом, расположенным концентрично основному ободу, в кольцевом пространстве между этими ободами расположен обод другого маховика, при этом приведенные массы обоих маховиков вместе с сателлитами и их радиальными валами равны и сосредоточены в точке пересечения осей муфты и маховиков, а приведенные моменты инерции и моменты количества движения при одной частоте вращения маховиков одинаковы.
3. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что центральное колесо выполнено в виде обода, жестко соединенного с ведомым валом при помощи промежуточной связи, а рамка с маховиками расположена внутри этого обода.
4. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что вторая часть ведущего вала и ведомый вал установлены коаксиально.