RU2110707C1

RU2110707C1 - Overrunning clutch

Info

Publication number: RU2110707C1
Application number: RU96105102A
Authority: RU
Inventors: Евгений Петрович Абрамцев
Original assignee: Евгений Петрович Абрамцев
Priority date: 1996-03-15
Filing date: 1996-03-15
Publication date: 1998-05-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: overrunning clutch includes two holders, two sprockets, wedging members, for example rollers located between holders and sprockets, control members located between holders and made in form of electromagnetic clutch whose armature is made for alternating connection with above-mentioned sprockets; each of them is connected with drive shaft by means of antifriction bearings; holders are rigidly connected with intermediate bevel gears thrown into engagement with drive gear rigidly mounted on output shaft. EFFECT: enhanced kinematic capabilities of clutch. 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных областях техники, где требуется осуществлять реверсирование ведомого вала при нереверсивных природных двигателях. The invention relates to mechanical engineering and can be used in various fields of technology, where it is required to carry out the reversal of the driven shaft with non-reversible natural engines.

Известна сдвоенная обгонная муфта, содержащая две обоймы, две звездочки, одна из которых жестко соединена с валом, и установленные между ними ролики, вторая звездочка выполнена с торцевыми выступами, взаимосвязанными с роликами, звездочки, жестко смонтированной на валу и установленной свободно на ступице последней (авт. св. СССР N 409027, кл. F 16 D 41/06, 1974, а также авт. св. СССР N 779683, кл. F 16 D 41/10, 1980, авт. св. СССР N 182979, кл. F 16 D 41/10, 1966, авт. св. СССР N 1530868, кл. F 16 D 41/10, 1978). A double overrunning clutch is known, containing two cages, two sprockets, one of which is rigidly connected to the shaft, and rollers installed between them, the second sprocket is made with end protrusions interconnected with the rollers, sprockets, rigidly mounted on the shaft and mounted loosely on the hub ( ed. St. USSR N 409027, class F 16 D 41/06, 1974, as well as ed. St. USSR N 779683, class F 16 D 41/10, 1980, ed. St. USSR N 182979, class F 16 D 41/10, 1966, ed. St. USSR N 1530868, class F 16 D 41/10, 1978).

Общим недостатком указанных выше аналогов является то, что они не позволяют осуществлять дистанционное реверсирование муфты. A common disadvantage of the above analogues is that they do not allow remote reversal of the coupling.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является муфта свободного хода, содержащая установленные в корпусе обойму, связанную с валом звездочку, выполненную с шлицевым участком и установленную на валу посредством подшипника качения, размещенные между валом и звездочкой заклинивающие ролики, механизм управления, выполненный в виде управляемой электромагнитной муфты, и подпружиненный якорь, связанный шлицевым соединением со звездочкой (патент РФ N 2011906, кл. F 16 D 41/06, 1994, прототип). Closest to the invention, in technical essence, it is a freewheel containing a clip mounted in the housing, an asterisk connected to the shaft, made with a spline section and mounted on the shaft by means of a rolling bearing, jammed rollers located between the shaft and the sprocket, the control mechanism made in the form of a controllable electromagnetic coupling, and a spring-loaded anchor connected by a spline connection to an asterisk (RF patent N 2011906, class F 16 D 41/06, 1994, prototype).

Недостатком данной муфты свободного хода является то, что она не обладает реверсивностью действия. The disadvantage of this freewheel is that it does not have reversible action.

Задача изобретения - повышение кинематических возможностей муфты свободного хода путем обеспечения реверсивности ее действия и тем самым возможности использования ее для преобразования вращательного движения в возвратно-вращательное с бесступенчатым регулированием в процессе работы амплитуды качания в ту и другую сторону. The objective of the invention is to increase the kinematic capabilities of the freewheel by ensuring the reversibility of its action and thereby the possibility of using it to convert rotational motion into reciprocating with stepless regulation during operation of the swing amplitude in one direction or another.

Для этого муфта свободного хода, содержащая установленные в корпусе обойму, жестко связанную с ведущим элементом, звездочку, выполненную с шлицевым участком и установленную на валу посредством подшипника качения, заклинивающие элементы, размещенные между обоймой и звездочкой, и механизм управления, выполненный в виде управляемой электромагнитной муфты, якорь которой связан шлицевым соединением с валом и расположен с возможностью соединения со шлицевым участком звездочки, снабжена дополнительной обоймой и дополнительной звездочкой, выполненной с шлицевым участком и установленной на валу посредством дополнительного подшипника качения, при этом якорь управляемой электромагнитной муфты выполнен с возможностью поочередного соединения с шлицевыми участками основной и дополнительной звездочек, основная обойма и звездочка расположены по одну сторону от электромагнита управляемой электромагнитной муфты, а дополнительные обойма и звездочка расположены по другую сторону от электромагнита. For this, a freewheel containing the holder installed in the housing, rigidly connected to the driving element, an asterisk made with a spline section and mounted on the shaft by means of a rolling bearing, jammed elements located between the holder and the star, and a control mechanism made in the form of a controlled electromagnetic couplings, the anchor of which is connected by a spline connection to the shaft and is arranged to connect to the spline section of the sprocket, is provided with an additional clip and an additional sprocket, in performed with a spline section and mounted on the shaft by means of an additional rolling bearing, while the armature of the controlled electromagnetic coupling is made with the possibility of alternating connection with spline sections of the main and additional sprockets, the main cage and sprocket are located on one side of the electromagnet of the controlled electromagnetic coupling, and the additional cage and an asterisk is located on the other side of the electromagnet.

На фиг. 1 схематично изображена предлагаемая муфта свободного хода; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. In FIG. 1 schematically shows the proposed freewheel; in FIG. 2 is a section AA in FIG. one.

Муфта свободного хода содержит размещенные в корпусе 1 обойму 2, звездочку 3, ролики 4, размещенный между валом 5 и звездочкой 3 подшипник 6 качения, например роликовый, и механизм управления в виде, например, электромагнитной муфты 7. Рабочий профиль обоймы 2 имеет цилиндрическую форму, профиль звездочки фасонный. The freewheel contains a cage 2 located in the housing 1, an asterisk 3, rollers 4, a rolling bearing 6, for example a roller, located between the shaft 5 and the asterisk 3, and a control mechanism in the form of, for example, an electromagnetic clutch 7. The working profile of the cage 2 has a cylindrical shape , shaped sprocket profile.

Обойма 2 жестко связана шпоночным соединением с промежуточной конической шестерней 8. Звездочка 3 снабжена шлицевым участком 9, взаимодействующим с аналогичным участком якоря 10 электромагнитной муфты 7. Якорь 10 связан в свою очередь шлицевым соединением с ведомым валом 5. The clip 2 is rigidly connected by a key connection to the intermediate bevel gear 8. The sprocket 3 is provided with a spline section 9 that interacts with a similar section of the armature 10 of the electromagnetic clutch 7. The armature 10 is in turn connected by a spline connection to the driven shaft 5.

Муфта свободного хода снабжена расположенными с противоположной стороны электромагнитной муфты 7 дополнительными обоймой 11, звездочкой 12 и размещенными между ними заклинивающими роликами 13. Основная 3 и дополнительная 12 звездочки выполнены с одинаковым направлением заклинивания. The freewheel is equipped with an additional cage 11 located on the opposite side of the electromagnetic clutch 7, an asterisk 12 and jamming rollers 13 located between them. The main 3 and an additional 12 sprockets are made with the same wedging direction.

Дополнительная звездочка 12 посредством дополнительного подшипника 14 качения, например роликового, установлена на валу 5. An additional sprocket 12 by means of an additional rolling bearing 14, for example roller, is mounted on the shaft 5.

Рабочий профиль дополнительной обоймы 11 имеет цилиндрическую форму, а профиль дополнительной звездочки 12 - фасонный. Дополнительная обойма 11 жестко связана шпоночным соединением с дополнительной промежуточной конической шестерней 15. The working profile of the additional clip 11 has a cylindrical shape, and the profile of the additional sprocket 12 is shaped. An additional ferrule 11 is rigidly connected by a keyway to an additional intermediate bevel gear 15.

Дополнительная звездочка 12 снабжена шлицевым участком 16, взаимодействующим с аналогичным участком якоря 10 электромагнитной муфты 7. Промежуточные конические шестерни 8 и 15 находятся в зацеплении с ведущей шестерней 16, жестко установленной на входном валу 17. An additional sprocket 12 is provided with a spline portion 16 that interacts with a similar portion of the armature 10 of the electromagnetic clutch 7. The bevel gears 8 and 15 are engaged with the pinion gear 16, which is rigidly mounted on the input shaft 17.

Для изменения скорости вращения вала 5 при реверсе входного вала 17 шестерни 8 и 15 могут быть выполнены с разным числом зубьев (не показано). To change the speed of rotation of the shaft 5 during the reverse of the input shaft 17, the gears 8 and 15 can be made with a different number of teeth (not shown).

В положении, показанном на фиг. 1, электромагнитная муфта 7 отключена и ее якорь 10 находится в зацеплении посредством шлицевого соединения со звездочкой 3. При вращении входного вала 17 (например, по часовой стрелке) движение от ведущей шестерни 16 передается промежуточным коническим шестерням 8 и 15 и далее через шлицевой участок 9 звездочки 3 якорю 10 электромагнитной муфты 7 и от него ведомому валу 5, который начинает вращаться против часовой стрелки. Дополнительная промежуточная шестерня 15 при этом вращается в противоположном направлении (против часовой стрелки). Так как шлицевое соединение дополнительной звездочки 12 с якорем 10 отсутствует, движение по правой ветви кинематической цепи на ведомый вал 5 не передается. In the position shown in FIG. 1, the electromagnetic clutch 7 is disconnected and its anchor 10 is meshed by means of a spline connection with an asterisk 3. When the input shaft 17 is rotated (for example, clockwise), the movement from the pinion gear 16 is transmitted by the bevel gears 8 and 15 and further through the spline section 9 sprockets 3 to the anchor 10 of the electromagnetic clutch 7 and from it to the driven shaft 5, which begins to rotate counterclockwise. The additional intermediate gear 15 rotates in the opposite direction (counterclockwise). Since the spline connection of the additional sprocket 12 with the anchor 10 is absent, movement along the right branch of the kinematic chain to the driven shaft 5 is not transmitted.

Для реверсирования вала 5 включают электромагнитную муфту 7, при этом ее якорь 10 втягивается внутрь муфты и жесткая связь между звездочкой 3 и валом 5 разрывается, а между дополнительной звездочкой 12 и валом 5 жесткая связь, наоборот, возникает, так как якорь 10 входит в шлицевое соединение с дополнительной звездочкой 12, которая вращается по часовой стрелке. Таким образом, без изменения направления вращения входного вала 17 происходит реверсирование ведомого вала 5, и последний начинает вращаться в противоположную сторону (по часовой стрелке). В это время звездочка 3 по-прежнему вращается против часовой стрелки, не передавая момента, т.е. работает в режиме холостого хода. To reverse the shaft 5, the electromagnetic coupling 7 is turned on, while its anchor 10 is pulled into the coupling and the rigid connection between the sprocket 3 and the shaft 5 is broken, and a rigid connection between the additional sprocket 12 and the shaft 5, on the contrary, occurs because the anchor 10 enters into the spline connection with an additional sprocket 12, which rotates clockwise. Thus, without changing the direction of rotation of the input shaft 17, the driven shaft 5 is reversed, and the latter starts to rotate in the opposite direction (clockwise). At this time, sprocket 3 still rotates counterclockwise without transmitting a moment, i.e. works in idle mode.

При отключении электромагнитной муфты 7 ведомый вал 5 снова реверсируется, т.е. начинает вращаться против часовой стрелки. When the electromagnetic clutch 7 is turned off, the driven shaft 5 is reversed again, i.e. starts to rotate counterclockwise.

Иначе говоря, при невключенной электромагнитной муфте 7 правая часть муфты свободного хода будет находиться в режиме холостого хода, а левая часть - в рабочем режиме. При включении электромагнитной муфты 7, наоборот, левая часть муфты будет находиться в режиме холостого хода, а правая - в рабочем режиме. Поскольку звездочки 3 и 12 имеют одинаковое направление заклинивания, происходит последовательное реверсирование вала 5 при неизменном направлении вращения входного вала 17. In other words, when the electromagnetic clutch 7 is not turned on, the right-hand side of the freewheel will be in idle mode, and the left-hand side will be in operating mode. When you turn on the electromagnetic clutch 7, on the contrary, the left side of the coupling will be in idle mode, and the right - in operating mode. Since the sprockets 3 and 12 have the same direction of jamming, sequential reversal of the shaft 5 occurs with the same direction of rotation of the input shaft 17.

Это свойство муфты свободного хода можно использовать для преобразования вращательного движения в возвратно-вращательное. Задавая по программе время включения и отключения электромагнитной муфты 7, можно регулировать величину амплитуды качания или число оборотов ведомого вала 5 в ту или другую стороны. This property of the freewheel can be used to convert rotational motion to reciprocating. By setting the time for switching on and off the electromagnetic clutch 7 according to the program, it is possible to adjust the magnitude of the swing amplitude or the number of revolutions of the driven shaft 5 in one direction or another.

Осуществляемый муфтой свободного хода реверс ведомого вала без переключения приводного двигателя особенно важен в трансмиссиях, где несколько механизмов приводятся в движение от одного привода. The reverse drive of the driven shaft by switching the freewheel without switching the drive motor is especially important in transmissions where several mechanisms are driven by a single drive.

Claims

Муфта свободного хода, содержащая установленные в корпусе обойму, жестко связанную с ведущим элементом, звездочку, выполненную с шлицевым участком и установленную на валу посредством подшипника качения, заклинивающие элементы, размещенные между обоймой и звездочкой, и механизм управления, выполненный в виде управляемой электромагнитной муфты, якорь которой связан шлицевым соединением с валом и расположен с возможностью соединения со шлицевым участком звездочки, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительной обоймой и дополнительной звездочкой, выполненной со шлицевым участком и установленной на валу посредством дополнительного подшипника качения, при этом якорь управляемой электромагнитной муфты выполнен с возможностью поочередного соединения с шлицевыми участками основной и дополнительной звездочек, основные обоймы и звездочка расположены по одну сторону от электромагнита управляемой электромагнитной муфты, а дополнительные обойма и звездочка расположены по другую сторону от электромагнита. A freewheel, comprising a clip installed in the housing, rigidly connected to the driving element, an asterisk made with a spline portion and mounted on the shaft by means of a rolling bearing, jammed elements located between the holder and the sprocket, and a control mechanism made in the form of a controlled electromagnetic coupling, whose anchor is connected by a spline connection to the shaft and is arranged to connect to the spline section of the sprocket, characterized in that it is provided with an additional clip and an additional an asterisk made with a spline section and mounted on the shaft by means of an additional rolling bearing, while the armature of the controlled electromagnetic coupling is made with the possibility of alternately connecting to the spline sections of the main and additional sprockets, the main clips and asterisk are located on one side of the electromagnet of the controlled electromagnetic coupling, and An additional clip and sprocket are located on the other side of the electromagnet.