RU2121094C1 - Method and device for transmission of power in closed differential mechanism - Google Patents
Method and device for transmission of power in closed differential mechanism Download PDFInfo
- Publication number
- RU2121094C1 RU2121094C1 RU95111348A RU95111348A RU2121094C1 RU 2121094 C1 RU2121094 C1 RU 2121094C1 RU 95111348 A RU95111348 A RU 95111348A RU 95111348 A RU95111348 A RU 95111348A RU 2121094 C1 RU2121094 C1 RU 2121094C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- differential
- closing
- driven
- closed
- feedback
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Retarders (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам передачи мощности через механические привода и в частности через замкнутые дифференциальные механизмы. The invention relates to methods for transmitting power through mechanical drives, and in particular through closed differential mechanisms.
Известен способ передачи мощности в замкнутом дифференциальном механизме, заключающийся в том, что дифференциал, содержащий ведущее и ведомые звенья, центральные колеса и водило с сателлитами, замыкают обратной связью, состоящей из промежуточного вала и зубчатых колес, замкнутых на ведомые звенья дифференциала, мощность, передаваемую двумя параллельными потоками, снимают с промежуточного вала, при этом отношение передаточных отношений параллельных потоков отрицательно. A known method of transmitting power in a closed differential mechanism, consisting in the fact that the differential, containing the driving and driven links, central wheels and a carrier with satellites, is closed by feedback, consisting of an intermediate shaft and gears, closed to the driven differential links, the power transmitted two parallel streams are removed from the intermediate shaft, while the gear ratio of the parallel flows is negative.
Передачу мощности осуществляют в замкнутом дифференциальном механизме, содержащем дифференциал с ведущим и ведомым звеньями, состоящий из центральных колес и водила с сателлитами, и обратную связь, состоящую из промежуточного вала и зубчатых колес, замкнутых на ведомые звенья дифференциала. Power transmission is carried out in a closed differential mechanism containing a differential with drive and driven links, consisting of central wheels and a carrier with satellites, and feedback, consisting of an intermediate shaft and gears, closed to the driven differential links.
Недостатком данного способа передачи мощности является то, что в замкнутом дифференциальном механизме образуется замкнутая циркулирующая мощность, значительно снижающая коэффициент полезного действия. Замкнутая циркулирующая мощность дополнительно загружает зубчатые колеса и подшипники. С увеличением замкнутой циркулирующей мощности к передаваемой падает коэффициент полезного действия замкнутого дифференциального механизма ([1], с.45). The disadvantage of this method of power transmission is that a closed circulating power is generated in a closed differential mechanism, which significantly reduces the efficiency. Closed circulating power additionally loads the gears and bearings. With an increase in the closed circulating power to the transmitted, the efficiency of the closed differential mechanism decreases ([1], p. 45).
Целью изобретения является повышение коэффициента полезного действия замкнутого дифференциального механизма, у которого отношение передаточных отношений параллельных потоков отрицательно, и превращение его в накопитель механической энергии. The aim of the invention is to increase the efficiency of a closed differential mechanism, in which the gear ratio of parallel flows is negative, and turning it into a storage of mechanical energy.
Указанная цель достигается тем, что одно из ведомых звеньев дифференциала выбирают ведущим, другое - ведомым в замыкающей обратной связи, замыкаемая цепь принадлежит дифференциалу, между звеньями осуществляют подбор передаточных отношений из условия, что произведение передаточных отношений, одним из которых является передаточное отношение замыкающей обратной связи, а другим передаточное отношение замыкаемой цепи при остановленном ведущем звене дифференциала, положительно и равно единице, а отношение между передаточным отношением при остановленном ведомом звене замыкающей обратной связи оборотов ведущего звена дифференциала к оборотам ведущего звена замыкающей обратной связи и передаточным отношением при остановленном ведущем звене замыкающей обратной связи оборотов ведущего звена дифференциала к оборотам ведомого звена замыкающей обратной связи отрицательно и равно передаточному отношению при остановленном ведущем звене дифференциала оборотов ведомого звена замыкающей обратной связи к оборотам ведущего звена замыкающей обратной связи, при этом оси центральных колес смещают друг относительно друга. This goal is achieved by the fact that one of the driven links of the differential is selected as the leading one, the other is driven in the closing feedback, the circuit to be closed belongs to the differential, the gear ratios are selected between the links under the condition that the product of the gear ratio, one of which is the gear ratio of the closing feedback and for others, the gear ratio of the circuit to be closed when the differential link is stopped is positive and equal to unity, and the ratio between the gear ratio is and the stopped driven link of the closing feedback speed of the differential drive link to the speed of the leading link of the closing feedback and the gear ratio when the driving lead of the closing feedback speed of the differential differential to the speed of the driven link of the negative feedback is negative and equal to the gear ratio with the stopped drive link of differential speed the driven link of the closing feedback to the revolutions of the leading link of the closing feedback, while the axis of the center linen wheels are displaced relative to each other.
Передачу мощности осуществляют в замкнутом дифференциальном механизме, содержащим дифференциал, где оси центральных колес смещены друг относительно друга и механизм снабжен роликами с буртиками, расположенными на осях, вмонтированных в водило, одно из центральных колес выполнено в виде стакана с двумя внутренними поверхностями, на одной из которых нарезаны зубья, на другой, ближе к торцевой стенке стакана, - беговая дорожка для качения по ней роликов, и имеет присоединительное звено с карданом, соединенным валом, расположенным по оси другого центрального колеса и проходящим внутри вала этого колеса, с зубчатым колесом обратной связи. Power transmission is carried out in a closed differential mechanism containing a differential, where the axles of the central wheels are offset from each other and the mechanism is equipped with rollers with shoulders located on the axes mounted in the carrier, one of the central wheels is made in the form of a glass with two internal surfaces, on one of whose teeth are cut, on the other, closer to the end wall of the glass, is a treadmill for rolling rollers along it, and has a connecting link with a cardan connected by a shaft located along the axis of the other gogo central wheel and passing inside the shaft of this wheel, with a gear gear feedback.
Сущность изобретения поясняется фиг. 1, на которой представлена кинематическая схема замкнутого дифференциального механизма, на фиг. 2 представлен вариант смещения осей центральных колес относительно друг друга. The invention is illustrated in FIG. 1, which shows a kinematic diagram of a closed differential mechanism, FIG. 2 shows a variant of displacement of the axles of the central wheels relative to each other.
Замкнутый дифференциальный механизм содержит дифференциал, состоящий из ведущего звена дифференциала, выполненного в виде водила 4 с сателлитами 3, у которого оси 15 роликов 13 и 14, выполненных с буртиками 17, вмонтированы неподвижно в водило 4, ведомого звена дифференциала, выполненного в виде центрального колеса 2 с зубьями 19 и с внутренней беговой дорожкой 18, ведомого звена дифференциала, выполненного в виде центрального колеса 1. The closed differential mechanism contains a differential, consisting of the leading link of the differential, made in the form of a carrier 4 with
Ролики 13 и 14 смещают ось центрального колеса 2 относительно оси центрального колеса 1 и удерживают за внутреннюю беговую дорожку от оси смещения центральное колесо 2. The
Вращение от центрального колеса 1 к центральному колесу 2 передается через сателлит 3 и зубья 19. К внутренней торцевой поверхности центрального колеса 2 крепится присоединительное звено 20, которое передает вращение от центрального колеса 2, через кардан 16, валу 10 с зубчатым колесом 7 обратной связи. The rotation from the
Обратная связь состоит из зубчатых колес 5, 6, 7, 8, 12 и промежуточного вала 9. Звено 11 состоит из центрального колеса 1 постоянно связанного с зубчатым колесом 8. Паразитное колесо 12 введено между зубчатыми колесами 6 и 8 для получения отрицательного передаточного отношения между центральными колесами 2 и 1. Feedback consists of gears 5, 6, 7, 8, 12 and an intermediate shaft 9.
Кроме того, замкнутый дифференциальный механизм состоит из замыкающей обратной связи и замыкаемой цепи. Замыкаемая цепь принадлежит дифференциалу и состоит из центральных колес 1 и 2, водила 4 с сателлитами 3. Замыкающая обратная связь состоит из центральных колес 1 и 2, обратной связи, состоящей из зубчатых колес 5, 6, 7, 8, 12 и промежуточного вала 9, кардана 16 с валом 10 и присоединительным звеном 20. In addition, a closed differential mechanism consists of a closing feedback and a closing circuit. The closing chain belongs to the differential and consists of the
Параллельными потоками замкнутого дифференциального механизма являются: поток, состоящий из водила 4 с сателлитами 3, центрального колеса 2, присоединительного звена 20, кардана 16, вала 10 с зубчатым колесом 7, промежуточного вала 9 с зубчатым колесом 5, и поток, состоящий из водила 4 с сателлитами 3, центрального колеса 1, зубчатого колеса 8, паразитного колеса 12, зубчатого колеса 6 с промежуточным валом 9. Parallel flows of a closed differential mechanism are: a stream consisting of a carrier 4 with
Передаточное отношение первого потока i
Ведущим звеном замыкающей обратной связи может служить одно из центральных колес 1 или 2 в зависимости от направления вращения центральных колес 1 и 2 и водила 4.The gear ratio of the first stream i
The leading link in the closing feedback can be one of the
Для дифференциала при ведущем звене в замыкающей обратной связи центральном колесе 2 при
n2 = n1 + n4,
где n1 - обороты центрального колеса 1;
n2 - обороты центрального колеса 2;
n4 - обороты водила 4.For the differential with the drive link in the closing feedback of the Central
n 2 = n 1 + n 4 ,
where n 1 - revolutions of the
n 2 - revolutions of the
n 4 - the speed of carrier 4.
Направление вращения водила 4 совпадает с направлением вращения центрального колеса 2. The direction of rotation of the carrier 4 coincides with the direction of rotation of the
При таком направлении вращения звеньев мощность в относительном движении передается от центрального колеса 1 к центральному колесу 2. Для замыкающей обратной связи центральное колесо 2 будет ведущим звеном замыкающей обратной связи, а центральное колесо 1 ведомым звеном замыкающей обратной связи. With this direction of rotation of the links, the power in relative motion is transmitted from the
Для замыкаемой цепи центральное колесо 2 будет ведомым звеном замыкаемой цепи, а центральное колесо 1 будет ведущим звеном замыкаемой цепи. For a lockable chain, the
Передаточное отношение
При остановленном водиле передаточное отношение
При частном случае, когда n1 = 0
Рассмотрим зависимость
Если i
Равенство выполняется, условие является условием получения относительного и переносного движения.Gear ratio
When the carrier is stopped, the gear ratio
In the particular case when n 1 = 0
Let's consider the dependence
If i
Equality is met, condition is a condition for obtaining relative and figurative motion.
Произведение передаточных отношений замыкающей обратной связи и замыкаемой цепи при остановленном ведущем звене дифференциала должно быть положительным и равным единице
i21•i
где i21 - передаточное отношение замыкающей обратной связи;
i
i 21 • i
where i 21 is the gear ratio of the closing feedback;
i
Для кинематической схемы, изображенной на фиг. 1, для дифференциала, у которого оси центральных колес не смещены относительно друг друга, при переносном движении сателлит 3 находится в равновесии, на ведущее звено дифференциала 4 действует суммарное усилие от усилий в зацеплениях сателлита 3. При переносном движении направления вращения центральных колес 1 и 2 совпадают, при этом направления вращения центральных колес совпадают с усилиями в зацеплениях. Центральные колеса 1 и 2 являются ведомыми в переносном движении по отношению к водилу 4. For the kinematic circuit shown in FIG. 1, for the differential, in which the axles of the central wheels are not offset relative to each other, during the portable movement of the
Из равновесия звена 3 следует, что окружное усилие в передачах 2-3 и 3-1 одинаковы по величинам и направлениям и равны
Из равновесия звена 10 следует, что окружное усилие в передаче 5-7 будет равно
Рассмотрение равновесия звена 11 даст окружное усилие в передачах 8-12, оно равно
Паразитное колесо 12 не меняет окружного усилия, и, следовательно, в передачах 6-12 будет такое же окружное усилие
Поскольку на колеса 5 и 6 действуют окружные усилия разных направлений, то суммарный их момент относительно промежуточного вала 9 (выходной момент) будет равен разности моментов от каждого из них.From the balance of
From the balance of
Consideration of the equilibrium of
Spurious wheel 12 does not change the circumferential force, and therefore, in gears 6-12 there will be the same circumferential force
Since the circumferential forces of different directions act on the wheels 5 and 6, their total moment relative to the intermediate shaft 9 (output torque) will be equal to the difference of moments from each of them.
С учетом направления вращения звеньев при ведущем звене в замыкающей обратной связи центральном колесе 2
но
где Z1; Z2; Z3; Z5; Z6; Z7; Z8 - числа зубьев соответствующих колес;
M4 - момент на водиле 4.
Given the direction of rotation of the links with the leading link in the closing feedback of the Central
but
where Z 1 ; Z 2 ; Z 3 ; Z 5 ; Z 6 ; Z 7 ; Z 8 - the number of teeth of the corresponding wheels;
M 4 - moment on carrier 4.
Для замкнутого дифференциального механизма, выполненного без смещения осей центральных колес относительно друг друга. For a closed differential mechanism made without displacement of the axles of the central wheels relative to each other.
На основании известного уравнения ([1] , с. 22) с учетом направления вращения звеньев в кинематической схеме, представленной на фиг. 1, и при ведущем звене в замыкающей обратной связи центральном колесе 2
n4= i
где
- отношение передаточных отношений параллельных потоков.Based on the well-known equation ([1], p. 22), taking into account the direction of rotation of the links in the kinematic scheme shown in FIG. 1, and with the driving link in the closing feedback of the
n 4 =
Where
- gear ratio of parallel flows.
Отношение при двух условиях, обеспечивающих разные способы передачи мощности.Attitude under two conditions, providing different ways of transmitting power.
Для известного способа передачи мощности через замкнутый дифференциальный механизм с образованием в замкнутом дифференциальном механизме замкнутой циркулирующей мощности, где с увеличением замкнутой циркулирующей мощности к передаваемой падает коэффициент полезного действия замкнутого дифференциального механизма при
где i21 - передаточное отношение замыкающей обратной связи;
i
и для предлагаемого способа передачи мощности, где коэффициент полезного действия остается величиной постоянной при
Коэффициент полезного действия замкнутого дифференциального механизма без смещения осей центральных колес 1 и 2 относительно друг друга, передающего мощность с ведущего звена дифференциала на промежуточный вал с использованием предлагаемого способа передачи мощности при
i21•i
где
При моменте на промежуточном валу 9 не равном нулю центральные колеса 1 и 2 начнут вращаться в противоположные стороны.For the known method of transmitting power through a closed differential mechanism with the formation in a closed differential mechanism of a closed circulating power, where with an increase in closed circulating power to the transmitted power, the efficiency of the closed differential mechanism drops when
where i 21 is the gear ratio of the closing feedback;
i
and for the proposed method of power transmission, where the efficiency remains constant at
The efficiency of a closed differential mechanism without displacement of the axles of the
i 21 • i
Where
When the moment on the intermediate shaft 9 is not equal to zero, the
При смещении осей центральных колес 1 и 2 относительно друг друга скорость центра сателлита V0 определим на основании теории с зажатым между рейками диском, где рейки движутся в противоположные стороны со скоростями V1 и V2 ([2], с.284).With the displacement of the axles of the
где V0 - скорость вращения центра сателлита;
V2 - скорость вращения центрального колеса 2;
V1 - скорость вращения центрального колеса 1.
where V 0 is the speed of rotation of the center of the satellite;
V 2 - the rotation speed of the
V 1 - the rotation speed of the
Отсюда V2 = V1 + 2V0; происходит сложение скоростей в переносном и относительном движении.Hence, V 2 = V 1 + 2V 0 ; there is an addition of speeds in the figurative and relative motion.
При смещении оси центрального колеса 2 относительно оси центрального колеса 1 скорость V2 центрального колеса 2
V2 =n4 2 • R2 + n4 • x,
где n
R2 - радиус центрального колеса 2;
n4 - обороты водила 4;
x - величина смещения осей центральных колес 1 и 2 относительно друг друга.When the axis of the
V 2 = n 4 2 • R 2 + n 4 • x,
where n
R 2 is the radius of the
n 4 - the speed of carrier 4;
x is the displacement of the axles of the
Так как V0 = n4 • R4,
где R4 - длина водила (от оси вращения до оси сателлита),
Так как R4 - x/2 длина водила до смещения оси центрального колеса 2 относительно оси центрального колеса 1, а v
where R 4 - the length of the carrier (from the axis of rotation to the axis of the satellite),
Since R 4 - x / 2 the length of the carrier before the displacement of the axis of the
Момент на промежуточном валу 9 при смещении оси центрального колеса 2 относительно оси центрального колеса 1 увеличится
где R1 - радиус центрального колеса 1;
R2 - радиус центрального колеса 2.The moment on the intermediate shaft 9 when the axis of the
where R 1 is the radius of the
R 2 is the radius of the
С увеличением момента на промежуточном валу 9 коэффициент полезного действия замкнутого дифференциального механизма
возрастает.With increasing torque on the intermediate shaft 9, the efficiency of the closed differential mechanism
increasing.
При i21•i
Неопределенность объясняется следующим образом.When i 21 • i
Uncertainty is explained as follows.
При
Момент на выходном валу 9
Под действием этого момента промежуточный вал начнет вращаться и вращать все остальные звенья замкнутого дифференциального механизма.At
Output shaft torque 9
Under the influence of this moment, the intermediate shaft will begin to rotate and rotate all the other links of the closed differential mechanism.
Центральное колесо 1 и центральное колесо 2 будут вращаться в разные стороны. The
Скорости вращения центрального колеса 1 и центрального колеса 2 при
равны, центр сателлита 3 остается неподвижным, следовательно, ведущее звено дифференциала - водило 4 - также неподвижно.The rotational speeds of the
are equal, the center of
Промежуточный вал 9 будет находиться в состоянии покоя или равномерного вращения, если момент сопротивления равен моменту M9, полученному за счет разности моментов на колесах 5 и 7.The intermediate shaft 9 will be at rest or uniform rotation if the resistance moment is equal to the moment M 9 obtained due to the difference of the moments on the wheels 5 and 7.
При M9, большем момента сопротивления, выходной вал 9 будет двигаться равноускоренно, происходит накопление мощности в замкнутом дифференциальном механизме. При моменте M9, меньшем момента сопротивления, промежуточный вал будет замедляться.When M 9 is greater than the moment of resistance, the output shaft 9 will move uniformly accelerated, there is an accumulation of power in a closed differential mechanism. When the moment M 9 is less than the moment of resistance, the countershaft will slow down.
Замкнутый дифференциальный механизм превращается в накопитель механической энергии при
Источники информации
1. Кудрявцев В. Н. и др. Планетарные передачи. /Справочник. -М.: Машиностроение, 1977.A closed differential mechanism turns into a storage of mechanical energy at
Sources of information
1. Kudryavtsev V. N. and other planetary gears. /Directory. -M.: Engineering, 1977.
2. Яблонский А. А., Никифорова В.Р. Курс теоретической механики. - М.: Высшая школа, 1969. 2. Yablonsky A. A., Nikiforova V. R. The course of theoretical mechanics. - M.: Higher School, 1969.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95111348A RU2121094C1 (en) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | Method and device for transmission of power in closed differential mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95111348A RU2121094C1 (en) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | Method and device for transmission of power in closed differential mechanism |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95111348A RU95111348A (en) | 1997-04-20 |
RU2121094C1 true RU2121094C1 (en) | 1998-10-27 |
Family
ID=20169643
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95111348A RU2121094C1 (en) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | Method and device for transmission of power in closed differential mechanism |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2121094C1 (en) |
-
1995
- 1995-06-30 RU RU95111348A patent/RU2121094C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Планетарные передачи. /Справочник, под. ред. В.Н.Кудрявцева и Ю.Н.Кирдяшева. -Л.: Машиностроение, 1977, с. 44-45. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU95111348A (en) | 1997-04-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1592900B1 (en) | Rotor controlled transmission | |
WO2001040678A3 (en) | Gearbox | |
EP0159141A3 (en) | A change speed transmission | |
RU2121094C1 (en) | Method and device for transmission of power in closed differential mechanism | |
EP0333630A3 (en) | Continuously variable or fixed ratio velocity transmission mechanism | |
SE457198B (en) | AUTOMATIC STEELLESS POWER SUPPLY | |
RU2119604C1 (en) | Method of transmission of power in closed differential mechanism | |
RU2064105C1 (en) | Differential drive | |
EP0086762A3 (en) | Power transmission chain | |
RU2123143C1 (en) | Closed differential mechanism | |
ES8406582A1 (en) | Transmission for producing a discontinuous movement from a continuous movement. | |
JPS5649456A (en) | Stepless speed change machine | |
RU17484U1 (en) | MULTI-SPEED GEARBOX | |
SU945531A1 (en) | Inertial-pulsed variable-speed drive | |
KR860002391A (en) | Driveline for Tracked Vehicles | |
RU2153424C2 (en) | Final drive | |
SU724831A1 (en) | Differential clutch | |
RU2212575C1 (en) | Automatic inertia impulse variable speed drive | |
JPS6440736A (en) | Torque converter mechanism | |
SU1427115A1 (en) | Planetary precessional gear | |
GB318938A (en) | Improvements in or relating to variable-speed gears | |
JPS5794161A (en) | Planetary gear transmission unit | |
SU1682672A1 (en) | Centrifugal clutch | |
RU2044201C1 (en) | Automatic transmission | |
SU1763771A1 (en) | Closed gear |