RU2127385C1 - Pulse variable-speed drive - Google Patents

Abstract

FIELD: continuous regulation of speed of output member. SUBSTANCE: housing of variable-speed drive is provided with connecting rod rotatably mounted on crank journal of drive shaft. Overrunning clutch is fitted on driven shaft. Slide block of regulation mechanism moves along link over of housing. Link is freely fitted in hole of hinged support of regulation mechanism. One end of link is articulated with drive holder of overrunning clutch. Second end of link is articulated with connected rod. Hinged support is movably located in bore of slide block. EFFECT: simplified construction; increased carrying capacity; enhanced reliability; reduced expenses for manufacture. 1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к машиностроению, в частности к передачам для бесступенчатого регулирования скорости движения выходного звена, и может быть использовано, например, в машинах пищевой, химической, хлопкоочистительной и др. промышленности. The present invention relates to mechanical engineering, in particular to gears for stepless control of the speed of the output link, and can be used, for example, in food, chemical, cotton ginning and other industries.

Известен импульсный вариатор (см., например, авт. свид. N 1097851, БИ N 22, 1984), содержащий корпус, установленные на нем ведущий вал с кривошипом, шатун, шарнирно связанный с кривошипом, ведомый вал с установленным на нем гидравлическим механизмом свободного хода, ведущий элемент которого жестко связан с шатуном, и механизм управления, шарнирная опора которого имеет возможность перемещения вдоль направляющих, изготовленных в корпусе, причем шатун подвижно установлен в расточке шарнирной опоры. Known pulse variator (see, for example, ed. Certificate N 1097851, BI N 22, 1984), comprising a housing, a drive shaft with a crank mounted on it, a connecting rod pivotally connected to the crank, a driven shaft with a free hydraulic mechanism mounted on it stroke, the leading element of which is rigidly connected with the connecting rod, and a control mechanism, the articulated support of which has the ability to move along the guides made in the housing, and the connecting rod is movably mounted in the bore of the articulated support.

Но в этом вариаторе можно применять только гидравлические механизмы свободного хода, в которых нет жесткой кинематической связи между ведущими и ведомыми звеньями (элементами), т.е. где ведущее звено механизма воздействует на ведомый вал только с помощью рабочей жидкости. Применение же таких широко распространенных "механических" механизмов свободного хода, как роликовые, клиновые, храповые и т.п., в этом известном импульсном вариаторе невозможно, что существенно снижает область его применения и конкурентоспособность. But in this variator, only hydraulic free-wheeling mechanisms can be used, in which there is no rigid kinematic connection between the leading and driven links (elements), i.e. where the leading link of the mechanism acts on the driven shaft only with the help of the working fluid. The use of such widespread "mechanical" free-wheeling mechanisms as roller, wedge, ratchet, etc., in this known pulse variator is impossible, which significantly reduces its scope and competitiveness.

Известен также импульсный вариатор (см., например, Мальцев В.Ф. Механические импульсные передачи. - М.: Машиностроение, 1978, с. 12, рис. 8), принятый нами за прототип, содержащий корпус, расположенные в нем ведущий вал с кривошипом, шатун, один конец которого шарнирно связан с кривошипом, а другой подвижно установлен в осевом отверстии кулисы, шарнирно соединенной с наружной обоймой механизма свободного хода, установленного на ведомом валу, и механизм управления, состоящий из ползуна, имеющего возможность перемещения вдоль направляющих, изготовленных в корпусе, причем в цилиндрической расточке ползуна поворотно размещена шарнирная опора, в отверстии которой свободно установлена кулиса. A pulse variator is also known (see, for example, Maltsev V.F. Mechanical pulse transmissions. - M .: Mashinostroenie, 1978, p. 12, Fig. 8), which we adopted as a prototype containing a housing, a drive shaft located in it with a crank, a connecting rod, one end of which is pivotally connected to the crank, and the other is movably mounted in the axial hole of the link, pivotally connected to the outer ring of the freewheel mounted on the driven shaft, and the control mechanism, consisting of a slider that can be moved along the guides, is made data in the housing, and in the cylindrical bore of the slider, the hinge support is rotatably placed, in the opening of which the link is freely mounted.

Однако известный импульсный вариатор имеет относительно сложную конструкцию и невысокую нагрузочную способность. Из-за того, что звено, передающее движение ведущего вала к ведомому, приходится изготавливать по существу в виде плунжерной пары шатун - кулиса, необходимо применять сложную и дорогостоящую технологию для ее изготовления. Кроме того, поперечное сечение этого звена в итоге получается ослабленным, что усугубляется тем, что и шатун и кулиса здесь работают на изгиб, причем с дополнительными динамическими нагрузками. However, the known pulse variator has a relatively complex structure and low load capacity. Due to the fact that the link that transmits the movement of the drive shaft to the follower has to be manufactured essentially in the form of a plunger connecting rod-link pair, it is necessary to use a complex and expensive technology for its manufacture. In addition, the cross section of this link is ultimately weakened, which is exacerbated by the fact that both the connecting rod and the wings are working in bending, with additional dynamic loads.

Цель предлагаемого изобретения - упрощение конструкции, повышение несущей способности и надежности и уменьшение затрат на изготовление. The purpose of the invention is to simplify the design, increase the bearing capacity and reliability and reduce manufacturing costs.

Поставленная цель достигается тем, что предложенный импульсный вариатор содержит корпус, расположенные в нем ведущий вал с кривошипной шейкой, шатун, один конец которого шарнирно связан с кривошипной шейкой, а второй - с кулисой, ведомый вал с установленным на нем механизмом свободного хода, ведущая обойма которого шарнирно соединена со вторым концом кулисы, и механизм регулирования, состоящий из ползуна, имеющего возможность перемещения вдоль кулисы по направляющим, изготовленным в корпусе, и шарнирной опоры, поворотно размещенной в цилиндрической расточке ползуна и в отверстии которой свободно установлена кулиса. This goal is achieved by the fact that the proposed pulse variator contains a housing, a drive shaft located in it with a crank neck, a connecting rod, one end of which is pivotally connected to the crank neck, and the other end with a link, a driven shaft with a freewheeling mechanism installed on it, a drive cage which is pivotally connected to the second end of the wings, and the control mechanism, consisting of a slider having the ability to move along the wings along the guides made in the housing, and an articulated support, rotatable placed in the cylinder an index bore of the slider and in the hole of which the drawstring is freely installed.

Сопоставительный анализ с прототипом показал, что заявляемый вариатор отличается тем, что второй конец шатуна связан с кулисой шарнирно. Comparative analysis with the prototype showed that the inventive variator is characterized in that the second end of the connecting rod is pivotally connected to the link.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором изображена конструкция предложенного вариатора (его общий вид). The essence of the invention is illustrated in the drawing, which shows the design of the proposed variator (its General view).

Предложенный импульсный вариатор содержит корпус 1, ведущий вал 2 с кривошипной шейкой 3, шатун 4, поворотно установленный на кривошипной шейке 3 и шарнирно связанный с одним концом кулисы 5, и ведомый вал 6 с расположенным на нем механизмом свободного хода, ведущая обойма 7 которого шарнирно связана со вторым концом кулисы 5. В направляющих корпуса 1 размещен ползун 8, в цилиндрической расточке которого поворотно установлена шарнирная опора 9, причем в отверстии опоры 9 свободно установлена кулиса 5. Ползун 8 связан резьбовым соединением с винтом 10, на наружном конце которого, выступающем из корпуса, неподвижно смонтирован маховик 11. The proposed pulse variator comprises a housing 1, a drive shaft 2 with a crank neck 3, a connecting rod 4, pivotally mounted on the crank neck 3 and pivotally connected to one end of the link 5, and a driven shaft 6 with a freewheel located on it, the drive cage 7 of which is pivotally connected to the second end of the link 5. In the guides of the housing 1 there is a slider 8, in the cylindrical bore of which the hinge support 9 is rotated, and the link 5 is freely mounted in the hole of the support 9. The slide 8 is connected by a threaded connection to the screw 10, on the outer end of which protrudes from the housing, the flywheel 11 is fixedly mounted.

Предложенный импульсный вариатор работает следующим образом. The proposed pulse variator operates as follows.

Ведущий вал 2 вместе с кривошипной шейкой 3 приводится во вращение в любую сторону. Вращательное движение вала 2 с шейкой 3 преобразуется в плоскопараллельное движение шатуна 4, который в свою очередь сообщает качательное движение кулисе 5, имеющей возможность совершать это движение вокруг оси шарнирной опоры 9. Это качательное движение с помощью ведущей обоймы 7 и всего механизма свободного хода в целом преобразуется в однонаправленное вращательное движение ведомого вала 6. The drive shaft 2 together with the crank neck 3 is rotated in any direction. The rotational movement of the shaft 2 with the neck 3 is converted into plane-parallel motion of the connecting rod 4, which in turn reports the swinging movement to the link 5, which is able to make this movement around the axis of the articulated support 9. This is the swinging movement using the drive ring 7 and the entire free-wheeling mechanism as a whole converted into unidirectional rotational movement of the driven shaft 6.

Регулирование частоты вращения ведомого вала осуществляется вращением маховика 11, который поворачиваясь вместе с винтом 10 заставляет перемещаться по направляющим корпуса ползун 8 вдоль кулисы 5, причем вместе с ползуном 8 перемещается и шарнирная опора 9. Когда ось шарнирной опоры 9 совпадает с центром шарнира, соединяющего кулису 5 и ведущую обойму 7, то ведомый вал 6 не вращается. При перемещении ползуна 8 вместе с опорой 9 (на чертеже - влево) угол размаха (качания) кулисы 5, а следовательно, и ведущей обоймы 7 механизма свободного хода увеличивается, а значит, увеличивается и частота вращения ведомого вала 6. The speed of the driven shaft is controlled by rotating the flywheel 11, which, turning together with the screw 10, makes the slider 8 move along the guides 5 along the link 5, and the hinge bearing 9 moves along with the slider 8. When the axis of the hinge support 9 coincides with the center of the hinge connecting the link 5 and the drive cage 7, the driven shaft 6 does not rotate. When moving the slider 8 together with the support 9 (to the left - in the drawing), the swing (swing) angle of the wings 5, and consequently of the leading clip 7 of the freewheel mechanism increases, and hence the rotation frequency of the driven shaft 6 also increases.

Как видно из описания конструкции и принципа действия, в предложенном импульсном вариаторе за счет введения шарнирного соединения шатуна с кулисой удалось избежать применения плунжерной пары шатун - кулиса, что привело к заметному упрощению конструкции, повышению надежности и существенному сокращению затрат на изготовление. Кроме того, кулису теперь можно изготавливать не в виде цилиндра, а в виде стержня, имеющего сплошное сечение, что открывает возможности для увеличения несущей способности вариатора. При этом и шатун имеет форму детали не в виде длинного стержня, а в виде короткого компактного рычага, что приводит к экономии металла при изготовлении. As can be seen from the description of the design and principle of operation, in the proposed pulse variator due to the introduction of the articulated connection of the connecting rod with the link, it was possible to avoid the use of a plunger pair of connecting rod - link, which led to a noticeable simplification of the design, increased reliability and a significant reduction in manufacturing costs. In addition, the backstage can now be made not in the form of a cylinder, but in the form of a rod having a continuous section, which opens up opportunities for increasing the bearing capacity of the variator. At the same time, the connecting rod also has the form of a part not in the form of a long rod, but in the form of a short compact lever, which leads to metal savings in manufacturing.

Таким образом, применение отмеченных выше новых разработок позволило заметно упростить конструкцию и технологию изготовления вариатора, повысить его несущую способность и надежность и, как следствие, сократить затраты на изготовление и повысить его конкурентоспособность. Thus, the application of the above-mentioned new developments made it possible to significantly simplify the design and manufacturing technology of the variator, increase its bearing capacity and reliability and, as a result, reduce manufacturing costs and increase its competitiveness.

Claims (1)

Импульсный вариатор, содержащий корпус, расположенные в нем ведущий вал с кривошипной шейкой шатун, поворотно установленный на кривошипной шейке, ведомый вал с расположенным на нем механизмом свободного хода, ведущая обойма которого шарнирно связана с одним из концов кулисы, и механизм регулирования, состоящий из ползуна, имеющего возможность перемещения вдоль кулисы по направляющим, изготовленным в корпусе, и шарнирной опоры, поворотно размещенной в цилиндрической расточке ползуна, в отверстии которой свободно установлена кулиса, отличающийся тем, что шатун шарнирно связан с вторым концом кулисы. A pulse variator comprising a housing, a drive shaft located in it with a crank neck, a rotary mounted on the crank neck, a driven shaft with a freewheel located on it, the drive clip of which is pivotally connected to one end of the wings, and a control mechanism consisting of a slider having the ability to move along the wings along the guides made in the housing, and the hinge support, rotatably placed in the cylindrical bore of the slide, in the hole of which the wings are freely mounted, exl. sistent in that the connecting rod is pivotally connected with the second end of the wings.