RU2609608C1 - Method of rotation and torque transfer in toral gearbox of gears change - Google Patents

Method of rotation and torque transfer in toral gearbox of gears change Download PDF

Info

Publication number
RU2609608C1
RU2609608C1 RU2015149726A RU2015149726A RU2609608C1 RU 2609608 C1 RU2609608 C1 RU 2609608C1 RU 2015149726 A RU2015149726 A RU 2015149726A RU 2015149726 A RU2015149726 A RU 2015149726A RU 2609608 C1 RU2609608 C1 RU 2609608C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gear
gears
rotation
drive shaft
torus
Prior art date
Application number
RU2015149726A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Илья Никитич Тигунцев
Original Assignee
Илья Никитич Тигунцев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Илья Никитич Тигунцев filed Critical Илья Никитич Тигунцев
Priority to RU2015149726A priority Critical patent/RU2609608C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2609608C1 publication Critical patent/RU2609608C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H15/00—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members
    • F16H15/02—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members without members having orbital motion
    • F16H15/04—Gearings providing a continuous range of gear ratios
    • F16H15/06—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B
    • F16H15/32—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line
    • F16H15/36—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface
    • F16H15/38—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface with two members B having hollow toroid surfaces opposite to each other, the member or members A being adjustably mounted between the surfaces

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Friction Gearing (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: method ensures stable gearing ratio in torol gearbox of gears change, in which one half block of toroidal structure comprises drive shaft gear wheels, and second half block of toroidal structure comprises the driven shaft gear wheels, and changes of gearing ratio are made by rotation of the intermediate gear wheel, one for all gearing ratios.
EFFECT: improved reliability.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в механизмах, машинах и устройствах для передачи вращения и крутящего момента между параллельными осями с заданными передаточными отношениями.The invention relates to the field of mechanical engineering and can be used in mechanisms, machines and devices for transmitting rotation and torque between parallel axes with predetermined gear ratios.

Известен способ передачи вращения и крутящего момента с изменением передаточного отношения от ведущей шестерни к ведомой через промежуточную шестерню [RU 2281425], в котором для плавного изменения передаточного отношения дополнительно используют шестерню-эксцентрик. Изменение передаточного отношения осуществляют передвижением промежуточной шестерни по промежуточному валу.A known method of transmitting rotation and torque with a change in the gear ratio from the drive gear to the driven gear via an intermediate gear [RU 2281425], in which an eccentric gear is additionally used to smoothly change the gear ratio. The change in the gear ratio is carried out by moving the intermediate gear along the intermediate shaft.

Данный способ обеспечивает передачу вращения, крутящего момента и изменение передаточного отношения.This method provides the transmission of rotation, torque and gear ratio.

Недостатком является необходимость использования промежуточного вала со шлицевым соединением промежуточной шестерни с валом, что увеличивает металлоемкость механизмов при создании коробки перемены передач.The disadvantage is the need to use an intermediate shaft with a spline connection of the intermediate gear to the shaft, which increases the metal consumption of the mechanisms when creating a gearbox.

Известен способ передачи вращения и крутящего момента с изменением передаточного отношения от ведущей шестерни к ведомой через промежуточную шестерню посредством внецентроидного зубчато-цевочного зацепления [RU 2290549], в котором зубчатое колесо зацепляют попеременно с двумя различными сменными цевочными колесами, при этом производят замену цевочного колеса одного диаметра на цевочное колесо другого диаметра и изменяют межосевое расстояние.A known method of transmitting rotation and torque with a change in the gear ratio from the drive gear to the driven gear via the intermediate gear by means of an extracentroid gear-pinion gear [RU 2290549], in which the gear wheel is alternately engaged with two different replaceable pinwheels, while the pinwheel is replaced with one diameter on the sprocket wheel of a different diameter and change the center distance.

Данный способ обеспечивает передачу вращения, крутящего момента и изменение передаточного отношения.This method provides the transmission of rotation, torque and gear ratio.

Недостатком является то, что для изменения передаточного отношения необходимо заменять цевочные колеса и изменять межосевое расстояние, что усложняет конструкцию коробки перемены передач.The disadvantage is that to change the gear ratio it is necessary to replace the sprocket wheels and change the center distance, which complicates the design of the gearbox.

Известен способ передачи вращения и крутящего момента с изменением передаточного отношения от ведущего вала к ведомому через промежуточный элемент, реализованный во фрикционном торовом вариаторе [RU 2286495], принятом за прототип в совокупности со способом по патенту [RU 2290549]. В торовом вариаторе ведущий и ведомый диски выполняют с тороидальными поверхностями, обращенными друг к другу, между которыми располагают фрикционные диски. Изменением плоскости вращения фрикционных дисков изменяют передаточное отношение.A known method of transmitting rotation and torque with a change in the gear ratio from the drive shaft to the driven shaft through an intermediate element implemented in a friction torus variator [RU 2286495], adopted as a prototype in conjunction with the method according to the patent [RU 2290549]. In the torus variator, the leading and driven disks are made with toroidal surfaces facing each other, between which friction disks are located. By changing the plane of rotation of the friction discs, the gear ratio is changed.

Данный способ обеспечивает передачу вращения, крутящего момента и изменение передаточного отношения.This method provides the transmission of rotation, torque and gear ratio.

Недостатком является то, что фрикционный принцип передачи вращения и крутящего момента имеет ограничения по мощности из-за нестабильности передаточного отношения, связанной с проскальзыванием фрикционных дисков при увеличении нагрузки, кроме того, эксплуатация устройств с подобным фрикционным зацеплением сопряжена с неудобствами из-за значительного и неравномерного износа элементов.The disadvantage is that the friction principle of transmission of rotation and torque has power limitations due to the instability of the gear ratio associated with slipping of friction disks with increasing load, in addition, the operation of devices with such friction engagement is inconvenient due to significant and uneven wear elements.

Изобретение направлено на повышение надежности работы устройств, реализующих предлагаемый способ, на уменьшение металлоемкости механизмов при обеспечении стабильного передаточного отношения.The invention is aimed at improving the reliability of devices that implement the proposed method, to reduce the metal consumption of mechanisms while ensuring a stable gear ratio.

Технический результат изобретения заключается в надежном обеспечении стабильного передаточного отношения в торовой коробке перемены передач, металлоемкость которой уменьшена за счет совмещения в один блок шестерен ведущего вала и в другой блок шестерен ведомого вала и использования одной промежуточной шестерни для всех передаточных отношений.The technical result of the invention is to reliably provide a stable gear ratio in the torus gearbox, the metal consumption of which is reduced by combining one gear block of the drive shaft and the other gear block of the driven shaft and using one intermediate gear for all gear ratios.

Технический результат достигается тем, что в способе передачи вращения с изменением передаточного отношения передачу осуществляют с ведущего вала на ведомый через промежуточный элемент и согласно изобретению на ведущем валу шестерни собирают в блок в виде половины торообразной структуры, на ведомом валу шестерни собирают в виде второй половины этой структуры так, что зубья шестерен ориентированы радиально относительно центра образующей тора, а промежуточный элемент в виде шестерни, диаметр которой соответствует диаметру образующей тора, помещают в центральную часть образующей тора и обеспечивают изменение передаточного числа поворотом промежуточной шестерни так, что промежуточной шестерней зацепляют попеременно одну из ведущих шестерен с одной из ведомых шестерен. Поворот промежуточной шестерни может быть осуществлен вращением управляемой вручную шестерни, которую зацепляют с зубчатым сектором, закрепленным на не вращающейся части промежуточной шестерни.The technical result is achieved in that in the method of transmitting rotation with a change in the gear ratio, the transmission is carried out from the drive shaft to the driven shaft through an intermediate element and according to the invention, the gears are assembled in a block in the form of a half toroidal structure on the drive shaft, and the gears are assembled in the form of the second half of this structures so that the gear teeth are oriented radially relative to the center of the torus generatrix, and the intermediate element is in the form of a gear whose diameter corresponds to the diameter of the generatrix ora, placed in a central portion forming a torus and provide a change gear ratio of the intermediate gear rotation so that the intermediate gear engage alternately one of the driving gears to one of the driven gears. The rotation of the intermediate gear can be carried out by rotating the manually controlled gear, which is engaged with the gear sector, mounted on a non-rotating part of the intermediate gear.

Таким образом, предлагаемое изобретение имеет следующие общие признаки с прототипом:Thus, the invention has the following common features with the prototype:

1. Передачу осуществляют с ведущего вала на ведомый через промежуточный элемент.1. The transmission is carried out from the drive shaft to the driven shaft through an intermediate element.

2. Для регулирования передаточного отношения изменяют положение промежуточного элемента.2. To regulate the gear ratio, the position of the intermediate element is changed.

Предлагаемое изобретение имеет следующие отличия от прототипа:The invention has the following differences from the prototype:

1. На ведущем вале шестерни собирают в блок в виде половины торообразной структуры, на ведомом вале шестерни собирают в виде второй половины этой структуры так, что зубья шестерен ориентированы радиально относительно центра образующей тора.1. On the drive shaft, the gears are assembled into a block in the form of a half toroidal structure, on the driven shaft, the gears are assembled in the form of the second half of this structure so that the gear teeth are oriented radially relative to the center of the torus generatrix.

2. Промежуточный элемент в виде шестерни, диаметр которой соответствует диаметру образующей тора, помещают в центральную часть образующей тора.2. An intermediate element in the form of a gear, the diameter of which corresponds to the diameter of the torus generatrix, is placed in the central part of the torus generatrix.

3. Обеспечивают изменение передаточного числа поворотом оси промежуточной шестерни так, что промежуточной шестерней зацепляют попеременно одну из шестерен ведущего вала с одной из шестерен ведомого вала.3. Provide a change in the gear ratio by turning the axis of the intermediate gear so that the intermediate gear alternately engages one of the gears of the drive shaft with one of the gears of the driven shaft.

Отличия от прототипа доказывают новизну заявляемого технического решения, охарактеризованного в формуле изобретения.Differences from the prototype prove the novelty of the claimed technical solution, as described in the claims.

Новый подход обеспечивает стабильные передаточные отношения в торовой коробке перемены передач, металлоемкость которой уменьшена за счет совмещения в один блок шестерен ведущего вала и в другой блок шестерен ведомого вала и использования одной промежуточной шестерни для всех передаточных отношений, и в то же время дает возможность практической реализации благодаря простоте, что подтверждает его соответствие условию патентоспособности «промышленная применимость».The new approach provides stable gear ratios in the torus gearbox, the metal consumption of which is reduced by combining the gears of the drive shaft and the gears of the driven shaft into another block and using one intermediate gear for all gear ratios, and at the same time makes it possible to implement due to simplicity, which confirms its compliance with the patentability condition “industrial applicability”.

Из уровня техники не известны отличительные признаки заявленного способа, охарактеризованные в формуле изобретения, что подтверждает ее соответствие условию патентоспособности изобретательский уровень.The prior art does not know the distinguishing features of the claimed method, characterized in the claims, which confirms its compliance with the condition of patentability inventive step.

Способ поясняется чертежами, где:The method is illustrated by drawings, where:

на фиг. 1 представлена схема торовой коробки перемены передач;in FIG. 1 shows a diagram of a torus gearbox;

на фиг. 2 представлена схема управления поворотом промежуточной шестерни.in FIG. 2 shows a control circuit for the rotation of the intermediate gear.

На фиг. 1 шестерни 1 с зубьями, ориентированными радиально относительно центра образующей тора, собирают на ведущем валу 2 в блок 3 в виде половины торообразной структуры, шестерни 4 с зубьями, ориентированными радиально относительно центра образующей тора, собирают на ведомом валу 5 в блок 6 в виде второй половины торообразной структуры, промежуточный элемент в виде шестерни 7, диаметр которой соответствует диаметру образующей тора, помещают в центральную часть образующей тора и обеспечивают изменение передаточного числа поворотом не вращающейся части 8 промежуточной шестерни 7 так, что промежуточной шестерней зацепляют попеременно одну из шестерен 1 ведущего вала 2 с одной из шестерен 4 ведомого вала 5. Ведущий 2 и ведомый 5 валы устанавливают на подшипниках на корпусе 11 коробки перемены передач.In FIG. 1 gears 1 with teeth oriented radially relative to the center of the generatrix of the torus are assembled on the drive shaft 2 into a block 3 in the form of a half toroidal structure, gears 4 with teeth oriented radially relative to the center of the generatrix of the torus are assembled on the driven shaft 5 into the block 6 in the form of a second half of the toroidal structure, the intermediate element in the form of a gear 7, the diameter of which corresponds to the diameter of the torus generatrix, is placed in the central part of the torus generatrix and the gear ratio is changed by rotation not rotating parts 8 of the intermediate gear 7 so that the intermediate gear alternately engages one of the gears 1 of the drive shaft 2 with one of the gears 4 of the driven shaft 5. The drive 2 and driven 5 shafts are mounted on bearings on the gear housing 11.

На фиг. 2 поворот промежуточной шестерни 7 осуществляют вращением управляемой вручную шестерни 9, которую зацепляют с зубчатым сектором 10, закрепленным на не вращающейся части 8 промежуточной шестерни.In FIG. 2, the rotation of the intermediate gear 7 is carried out by rotating the manually-driven gear 9, which is engaged with the gear sector 10, mounted on the non-rotating part 8 of the intermediate gear.

Способ реализуют следующим образом.The method is implemented as follows.

При вращении ведущего вала 2 промежуточную шестерню 7 поворотом не вращающейся части 8 располагают так, что шестерня 7 зацепляет одну из шестерен 1 блока 3 и одну из шестерен 4 блока 6, передавая вращение и крутящий момент на ведомый вал 5. Изменяя положение промежуточной шестерни 7 вращением шестерни 9, зацепленной с зубчатым сектором 10, обеспечивают зацепление промежуточной шестерни 7 с другой парой шестерен блока 3 и блока 6.When the drive shaft 2 rotates, the intermediate gear 7 is rotated by a non-rotating part 8 so that the gear 7 engages one of the gears 1 of the block 3 and one of the gears 4 of the block 6, transmitting rotation and torque to the driven shaft 5. Changing the position of the intermediate gear 7 by rotation gears 9 engaged with the gear sector 10, provide for the engagement of the intermediate gear 7 with another pair of gears of block 3 and block 6.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает стабильные передаточные отношения в торовой коробке перемены передач, в которой совмещают в блок одной половины торообразной структуры шестерни ведущего вала, совмещают в блок другой половины торообразной структуры шестерни ведомого вала, а изменения передаточного отношения осуществляют поворотом оси одной промежуточной шестерни для всех передаточных отношений. Промежуточных шестерен может быть два и более.Thus, the proposed method provides stable gear ratios in the torus gearbox, in which one half of the toroidal structure of the gears of the drive shaft is combined into a block, combined into the block of the other half of the toroidal structure of the gears of the driven shaft, and the gear ratio is changed by turning the axis of one intermediate gear for all gear ratios. Intermediate gears can be two or more.

Предлагаемую торовую коробку перемены передач целесообразно использовать на вело-, мототехнике.It is advisable to use the proposed torus gear box for gear shifting on bicycle and motor equipment.

Claims (2)

1. Способ передачи вращения и крутящего момента в торовой зубчатой коробке перемены передач с изменением передаточного отношения, в котором передачу осуществляют с ведущего вала на ведомый через промежуточный элемент, отличающийся тем, что на ведущем вале шестерни собирают в блок в виде половины торообразной структуры, на ведомом вале шестерни собирают в блок в виде второй половины этой структуры так, что зубья шестерен ориентированы радиально относительно центра образующей тора, а промежуточный элемент в виде шестерни, диаметр которой соответствует диаметру образующей тора, помещают в центральную часть образующей тора и обеспечивают изменение передаточного отношения поворотом промежуточной шестерни так, что промежуточной шестерней зацепляют попеременно одну из шестерен ведущего вала с одной из шестерен ведомого вала.1. The method of transmitting rotation and torque in a toroidal gear box gear changes with a gear ratio, in which the transmission is carried out from the drive shaft to the driven through an intermediate element, characterized in that on the drive shaft the gears are assembled into a block in the form of half a toroidal structure, the driven shaft of the gear is assembled into a block in the form of the second half of this structure so that the gear teeth are oriented radially relative to the center of the torus generatrix, and the intermediate element is in the form of a gear, the diameter of which corresponds to the diameter of the torus generatrix, is placed in the central part of the torus generatrix and the gear ratio is changed by turning the intermediate gear so that the intermediate gear alternately engages one of the gears of the drive shaft from one of the gears of the driven shaft. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что поворот промежуточной шестерни осуществляют вращением управляемой вручную шестерни, которую зацепляют с зубчатым сектором, закрепленным на не вращающейся части промежуточной шестерни.2. The method according to claim 1, characterized in that the rotation of the intermediate gear is carried out by the rotation of a manually controlled gear, which is engaged with a gear sector fixed to a non-rotating part of the intermediate gear.
RU2015149726A 2015-11-19 2015-11-19 Method of rotation and torque transfer in toral gearbox of gears change RU2609608C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015149726A RU2609608C1 (en) 2015-11-19 2015-11-19 Method of rotation and torque transfer in toral gearbox of gears change

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015149726A RU2609608C1 (en) 2015-11-19 2015-11-19 Method of rotation and torque transfer in toral gearbox of gears change

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2609608C1 true RU2609608C1 (en) 2017-02-02

Family

ID=58457210

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015149726A RU2609608C1 (en) 2015-11-19 2015-11-19 Method of rotation and torque transfer in toral gearbox of gears change

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2609608C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1859502A (en) * 1928-06-20 1932-05-24 Erban Richard Speed change gear
RU2286495C1 (en) * 2005-03-31 2006-10-27 Игорь Витальевич Ведерников Friction toroidal variator
RU2315214C2 (en) * 2006-01-10 2008-01-20 Игорь Витальевич Ведерников Friction tore ring-type variable speed drive
RU2413888C2 (en) * 2005-12-05 2011-03-10 Торотрак (Дивелопмент) Лимитед Variator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1859502A (en) * 1928-06-20 1932-05-24 Erban Richard Speed change gear
RU2286495C1 (en) * 2005-03-31 2006-10-27 Игорь Витальевич Ведерников Friction toroidal variator
RU2413888C2 (en) * 2005-12-05 2011-03-10 Торотрак (Дивелопмент) Лимитед Variator
RU2315214C2 (en) * 2006-01-10 2008-01-20 Игорь Витальевич Ведерников Friction tore ring-type variable speed drive

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5694857B2 (en) Lubricating oil supply structure for continuously variable transmission
US2941421A (en) Variable speed transmission suitable for reversing the rotation sense
JP5885031B2 (en) Power transmission device for vehicle
KR101006779B1 (en) Continuously Variable Transmission
GB426136A (en) Continuously variable gears
CN204413722U (en) A kind of stepless speed-regulating device of vertical lathe gearbox
JP2016514816A (en) Mechanical operation structure of continuously variable transmission
CN105020344A (en) Precision 2K-V transmission device
RU2609608C1 (en) Method of rotation and torque transfer in toral gearbox of gears change
CN106195195B (en) The unidirectional Speed-adjustable reducer of eccentric wheel bent plate
JP5885032B2 (en) Power transmission device for vehicle
US2939343A (en) Power load equalizer
RU2629467C1 (en) Continuously variable-ratio bicycle drive
WO2014042018A1 (en) Vehicle power transmission device
JP5885034B2 (en) Power transmission device for vehicle
CN205991146U (en) The unidirectional Speed-adjustable reducer of eccentric bent plate
CN205978368U (en) Pneumatic cylinder gear shift speed reducer
RU162584U1 (en) REDUCER
US740128A (en) Power-transmission device.
US3108480A (en) Universal speed converter
RU2570617C2 (en) Geared variator
RU2622178C1 (en) High-torque variator of nonrycing type
JP2019142468A (en) Changer
US705108A (en) Speed-changing friction-gearing.
KR20100090090A (en) Continuously variable transmission