RU1064714C - Overrunning gear-type clutch - Google Patents

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при соединении валов. The invention relates to mechanical engineering and can be used when connecting shafts.

Известна зубчатая муфта свободного хода, содержащая ведущий и ведомый элементы, соединенные зубчатой передачей, и сцепной узел в виде установленных на водиле сателлитов. Known gear freewheel, containing the leading and driven elements connected by a gear transmission, and a coupling unit in the form of mounted satellites on the carrier.

Однако в известной муфте соединение валов сцепным узлом происходит с ударом, что снижает долговечность и надежность муфты. However, in the known coupling, the connection of the shafts by the coupling unit occurs with impact, which reduces the durability and reliability of the coupling.

Целью изобретения является повышение долговечности и надежности муфты. The aim of the invention is to increase the durability and reliability of the coupling.

Поставленная цель достигается за счет того, что в зубчатой муфте, содержащей ведущий и ведомый элементы, соединенные зубчатой передачей, и сцепной узел в виде водила и установленных в водиле сателлитов, зубчатая передача выполнена планетарной, солнечная шестерня которой закреплена на ведущем элементе, водило с сателлитами на ведомом, а коронное колесо установлено шарнирно на ведущем и ведомом злементах, сцепной узел снабжен шестерней, жестко связанной с сателлитом двумя зубчатыми колесами, одно из которых закреплено на ведомом элементе и входит в зацепление с шестерней, а другое на коронном колесе и входит в зацепление с сателлитом, водило сцепного узла расположено с возможностью поворота относительно коронного колеса, при этом передаточное отношение сцепного узла с коронного колеса на зубчатое колесо, закрепленное на ведомом элементе, определяют из выражения
i

где r₁ радиус начальной окружности солнечной шестерни, закрепленной на ведущем элементе;
r₂ радиус начальной окружности сателлита, кинематически связанного с солнечной шестерней.This goal is achieved due to the fact that in the gear clutch containing the leading and driven elements connected by a gear transmission and a coupling unit in the form of a carrier and satellites installed in the carrier, the gear transmission is made planetary, the sun gear of which is fixed to the leading element, the carrier with satellites on the driven, and the crown wheel is pivotally mounted on the driving and driven elements, the coupling unit is equipped with a gear rigidly connected to the satellite by two gears, one of which is mounted on the driven element and engages with the gear, and the other on the crown wheel and engages with the satellite, the carrier of the coupling unit is rotatably relative to the crown wheel, while the gear ratio of the coupling unit from the crown wheel to the gear fixed to the driven member is determined from expressions
i

where r _{1 is the} radius of the initial circumference of the sun gear mounted on the leading element;
r _{2 is the} radius of the initial circumference of the satellite kinematically connected with the sun gear.

На чертеже изображена кинематическая схема зубчатой муфты. The drawing shows a kinematic diagram of a gear clutch.

Зубчатая муфта содержит зубчатую передачу, включающую два эпициклических ряда, первый из которых состоит из солнечной шестерни 1, сателлитов 2 и 3, а второй из солнечной шестерни 4 и сателлитов 5, 6. Сателлиты 2, 3, 5 и 6 имеют зацепление с внутренней поверхностью коронного колеса 7. Ведомый элемент устройства связан с одной стороны с жестко закрепленным на нем зубчатым колесом 8, связанным с шестерней 9. Сателлит 10, связанный с зубчатым колесом 11, находящимся на наружной поверхности коронного колеса 7, закреплен на той же оси 12, что и шестерня 9. С другой стороны на ведомом элементе закреплено водило 13 второго эпициклического ряда. Солнечная шестерня 4 этого ряда связана с водилом 14 первого эпициклического ряда. The gear coupling contains a gear including two epicyclic rows, the first of which consists of the sun gear 1, satellites 2 and 3, and the second of the sun gear 4 and satellites 5, 6. The satellites 2, 3, 5 and 6 are engaged with the inner surface crown gear 7. The driven element of the device is connected on one side with a gear 8 rigidly fixed thereon, connected to gear 9. A satellite 10, connected to gear 11 located on the outer surface of the crown gear 7, is fixed on the same axis 12 as and gear 9. With a friend On the other hand, a carrier 13 of the second epicyclic row is fixed on the driven element. The sun gear 4 of this row is connected with the carrier 14 of the first epicyclic row.

Ось 12 установлена подвижно в водиле 15, подвижном относительно наружной поверхности 16 коронного колеса 7. The axis 12 is mounted movably in the carrier 15, movable relative to the outer surface 16 of the crown wheel 7.

Зубчатая передача из двух эпициклических рядов соединяет ведущий 17 и ведомый 18 элементы в виде валов. Зубчатые колеса 8 и 11, шестерня 9, сателлит 10 и водило 15 образуют сцепной узел, при этом передаточное отношение сцепного узла с коронного колеса на зубчатое колесо, закрепленное на ведомом элементе, определяют из выражения
i

где r₁ радиус начальной окружности солнечной шестерни, закрепленной на ведущем элементе;
r₂ радиус начальной окружности сателлита, кинематически связанного с солнечной шестерней.A gear train of two epicyclic rows connects the drive 17 and driven 18 elements in the form of shafts. Gears 8 and 11, gear 9, satellite 10 and carrier 15 form a coupling unit, while the gear ratio of the coupling unit from the crown gear to the gear fixed to the driven element is determined from the expression
i

where r _{1 is the} radius of the initial circumference of the sun gear mounted on the leading element;
r _{2 is the} radius of the initial circumference of the satellite kinematically connected with the sun gear.

В режиме заклинивания муфта работает следующим образом. In jamming mode, the clutch operates as follows.

Пусть ведомый элемент 18, а следовательно, и водило 13 остановлены за счет приложенного к нему момента сопротивления М_с, а люфты в звеньях муфты не выбраны. При вращении ведущего элемента 17 движение передается через солнечную шестерню 1 и сателлиты 2, 3 на водило 14, которое при этом вращается в ту же сторону, что и ведущий элемент, выбирая муфты. После выборки люфтов на коронное колесо 7 действует два момента, реактивный момент М_р, вызванный воздействием на коронное колесо 7 сателлитов 2, 3, 5 6, и момент М, создаваемый сцепным узлом, т.е. зубчатым колесом 8, шестерней 9 и сателлитом 10, зацепляющимся с зубчатым колесом 11 на коронном колесе 7.Let the driven element 18, and therefore the carrier 13, be stopped due to the moment of resistance M _s applied to it, and the backlash in the links of the clutch not selected. When the driving element 17 rotates, the movement is transmitted through the sun gear 1 and satellites 2, 3 to the carrier 14, which at the same time rotates in the same direction as the driving element, choosing the clutch. After the backlash is sampled, two moments act on the crown wheel 7, the reactive moment M _p , caused by the action of the satellites 2, 3, 5 6 on the crown wheel 7, and the moment M created by the coupling unit, i.e. gear 8, gear 9 and satellite 10, engaged with the gear 11 on the ring gear 7.

Моменты М_р и М_с равны и противоположны и замыкаются через шестерню 9 и сателлит 10, жестко сидящие на оси 12. Коронное колесо 7 относительно ведомого элемента 18 в этом случае вращаться не может, следовательно, не могут вращаться относительно своих осей и остальные звенья муфты. Происходит передача вращения.Moments M _r and M _c are equal and opposite and are closed through gear 9 and satellite 10, rigidly sitting on axis 12. The ring wheel 7 relative to the driven element 18 cannot rotate in this case, therefore, the rest of the clutch cannot rotate relative to its axes . There is a transmission of rotation.

Аналогичное взаимодействие звеньев происходит при другом направлении вращения. Моменты на всех звеньях муфты меняют свои знаки на противоположные, и муфта выполняет свои функции при другом направлении вращения без каких-либо дополнительных переключений. A similar interaction of the links occurs with a different direction of rotation. The moments on all links of the coupling change their signs to the opposite, and the coupling performs its functions in a different direction of rotation without any additional switching.

Разъединение муфты обеспечивается поворотом водила 15 по ходу вращения относительно ведущего элемента 17 на некоторый угол. Водило 15 вместе с ведущим валом 17 получает возможность свободно обкатываться относительно стальных звеньев муфты при любом направлении и вращении, т.е. ведомый и ведущий элементы разъединяются, что позволяет использовать муфту и в качестве обратимого механического предохранительного устройства в случае отказа (заклинивания и т.п.) приводимого во вращение агрегата. The coupling is disconnected by turning the carrier 15 in the direction of rotation relative to the driving element 17 at a certain angle. The carrier 15, together with the drive shaft 17, is able to run freely relative to the steel links of the coupling in any direction and rotation, i.e. the driven and driving elements are disconnected, which allows the coupling to be used as a reversible mechanical safety device in case of failure (jamming, etc.) of the driven unit.

Описанная муфта работоспособна в двух направлениях вращения без каких-либо дополнительных переключений. The described coupling is operable in two directions of rotation without any additional switching.

Claims (1)

Зубчатая муфта свободного хода, содержащая ведущий и ведомый элементы, соединенные зубчатой передачей, и сцепной узел в виде водила и установленных в водиле сателлитов, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, зубчатая передача выполнена планетарной, солнечная шестерня которой закреплена на ведущем элементе, водило с сателлитами на ведомом элементе, а коронное колесо установлено шарнирно на ведущем и ведомом элементах, сцепной узел снабжен шестерней, жестко связанной с сателлитом двумя зубчатыми колесами, одно из которых закреплено на ведомом элементе и входит в зацепление с шестерней, а другое на коронном колесе и входит в зацепление с сателлитом, водило сцепного узла расположено с возможностью поворота относительно коронного колеса, а передаточное отношение сцепного узла с коронного колеса на зубчатое колесо, закрепленное на ведомом элементе, определяется из выражения

где r₁ радиус начальной окружности солнечной шестерни, закрепленной на ведущем элементе;
r₂ радиус начальной окружности сателлита, кинематически связанного с солнечной шестерней.A freewheel gear coupling containing a driving and driven elements connected by a gear and a coupling unit in the form of a carrier and satellites installed in the carrier, characterized in that, in order to increase reliability, the gear is made of a planetary gear, the sun gear of which is fixed to the drive element, the carrier with the satellites on the driven element, and the crown wheel is pivotally mounted on the driving and driven elements, the coupling unit is equipped with a gear rigidly connected to the satellite by two gears, one of which is closed it is replicated on the driven element and engages with the gear, and the other on the crown wheel and engages with the satellite, the carrier of the coupling unit is rotatably relative to the crown wheel, and the gear ratio of the coupling unit from the crown wheel to the gear fixed to the driven element is determined from the expression

where r _{1 is the} radius of the initial circumference of the sun gear mounted on the leading element;
r _{2 is the} radius of the initial circumference of the satellite kinematically connected with the sun gear.

Images