SU1430646A1 - Variable speed drive - Google Patents

Abstract

Нзобретепие относитс  к машиностроению и может быть использовано. в технологическом оборудов нии дл  плавного, бесступенчатого регулировани  скорости. Целью изобретени   вл етс  увеличение долговечности путем повышени  плавности работы вариатора. Кривошипы 23 и 24, св занные с разными преобразующими механизмами, установлены на разном рассто нии от оси вращени  промежуточного вала 12. 5 ил.The invention relates to mechanical engineering and can be used. in technological equipment for smooth, stepless speed control. The aim of the invention is to increase the durability by increasing the smoothness of the operation of the variator. The cranks 23 and 24, associated with different conversion mechanisms, are installed at different distances from the axis of rotation of the intermediate shaft 12. 5 Il.

Description

(Л(L

4;four;

соwith

аbut

4four

О)ABOUT)

10ten

t5t5

2020

2525

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано в технологическом оборудовании дл  плавного, бесступенчатого регулировани  скорости.The invention relates to mechanical engineering and can be used in process equipment for smooth, stepless speed control.

Цель изобретени  - увеличение долговечности путем повышени  нлавности работы вариатора;The purpose of the invention is to increase the durability by increasing the playability of the variator;

На фиг,1 изображен предлагаемый вариатор, разрез; на фиг,2 - разрез А-Л на фиг.1; на фйг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.А - разрез В-В на фиг.1; на фиг.5 - разрез Г-Г на фиг.З.Fig, 1 shows the proposed variator, section; FIG. 2 is a section A-L in FIG. fig.Z - section BB in figure 1; on figa - section bb In figure 1; figure 5 - section GG on fig.Z.

Вариатор выполненследующим образом .The variator is made as follows.

Вал двигател  1 через зубчатые колеса 2 и 3 кт1нематически соединен с ведущим валом 4, устаноптенным в корпусе 5 на подшипниках, бойма 6 с кольцевой направл ющей 7 жестко соеди ена с ведущим валом 4. В отверстии ведущего вала 4 через подшипники 8 шарнирНо размещен ведомый вал 9 с неподвижно соединенной с ним обоймой 10 с направл ющей 11, На промежуточном валу 12 жестко установлено зубчатое колесо с двум  зубчатыми венцами, выполненными в виде радиальных пазов 13 и 14, Промежуточный вал 12 шарнирно соединен с корпусом 5 через ПОДШ1ТПИНКИ и регулирующее устройство в виде эксцентриковой втулки 15 и руко тки 16 управлени . Эксцентрикова  втулка 15 содержит отверстие 35 17, не соосное относительно отверсти  18 в корпусе 5, в котором она уста- новлена подвижно, на величину 1. тверстие 18 корпуса эксцентри11но относительно отверсти  в корпусе под подшипники ведущего вала 4 на величину lli I,. Втулка 15 жестко соеинена с руко ткой 16-. Между руко ткой 16 управлени  и корпусом 5 установлена упруга  (резинова ) шайба, 45  вл юща с  тормозом от са,мопроизволь- ного поворота руко тки.The motor shaft 1 is connected via gears 2 and 3 kt1nematically to the drive shaft 4 mounted in the housing 5 on the bearings, 6 with the ring guide 7 rigidly connected to the drive shaft 4. The drive shaft 4 is hinged through the bearings 8 of the hinge 9 with a cage 10 fixedly connected to it with a guide 11; A gear wheel with two gear rims, made in the form of radial grooves 13 and 14, is rigidly mounted on the intermediate shaft 12; The intermediate shaft 12 is pivotally connected to the housing 5 through the BALLOTTINGS and regulating a device in the form of an eccentric bushing 15 and control knob 16. The eccentric bushing 15 includes an orifice 35 17 that is not coaxial with respect to the orifice 18 in the housing 5, in which it is movably mounted, by the size 1. The housing 18 is eccentrically relative to the orifice in the housing for the drive shaft bearings 4 by the magnitude lli I ,. The sleeve 15 is rigidly connected with the handle 16-. Between the control handle 16 and the housing 5, an elastic (rubber) washer is installed, 45 which acts as a brake against self-rotation of the handle.

Преобразующие механизмы, кроме зО обойм 6 и 10, включают захваты 19, и 20 ведущего и ведомого валов, которые содержат заплечики 21 и 22, кривошипы 23 и 24, неподвижно соединенные с хвостовиками захватом, и ролики 25 и 25, свободно посаженные на кривошипы. Захваты сцеплены с зубчатым колесом (их ролики свободно, охватываютс  пазам 13 и 14) и под30Converting mechanisms, in addition to ZO clips 6 and 10, include grippers 19, and 20 of the drive and driven shafts, which contain shoulders 21 and 22, cranks 23 and 24, fixedly connected to the shanks of the gripper, and rollers 25 and 25, freely set on the cranks. The hooks are engaged with the gear wheel (their rollers are free, covered by grooves 13 and 14) and under 30

4040

10ten

5five

00

5five

5 45 5 45

зО с zo s

00

00

вижно размещены в направл ющих 7 и 11 своими заплечиками 21 и 22.Visually placed in guides 7 and 11 with their shoulders 21 and 22.

Захваты ведущего и ведомого валов, кривошипы которых установлены в пазах 13 и 14, расположенных в одной радиальной плоскости, соединены между собой через плоские пружины 27, закрепленные неподвижно на захватах 19 ведущего вала и опирающиес  концами на пластины 28, жестко соединенные с захватам.и 20 ведомого вала. ЗахватыThe grips of the drive and driven shafts, the cranks of which are installed in the grooves 13 and 14 located in the same radial plane, are interconnected through flat springs 27 fixedly mounted on the grips 19 of the drive shaft and resting their ends on the plates 28 rigidly connected to the grips. driven shaft. Grabs

19ведущего вала имеют больший радиус кривошипов, чем захваты 20 ведомого вала (RI RI) и установлены в направл ющей 7 обоймы 6, кинематически соединенной с залом двигател  1.19 of the driving shaft have a larger radius of cranks than the grippers 20 of the driven shaft (RI RI) and are installed in the guide 7 of the yoke 6, kinematically connected with the engine room 1.

Вариатор работает следующим образом .The variator works as follows.

При вращении ведущего вала 4 по часовой стрелке (фиг.З) .мощность передаетс  на -ведомый вал. Один из имеющихс  захватов 19 ведущего вала, способный сообщать промежуточному валу 12 наибольшую скорость вращени , имеющий наименьшую абсолютную скорость вращени  и расположенный ближе всех к оси 0 промежуточного вала (по сравнению с другими захватами ведущего вала) , сам по себе автомати- чески заклиниваетс  в направл ющей 7 и передает Moi;i;iiocTb от ведущег о вала 4 на промежуто шый вал 12. Один из захватов 20 ведомого вала, способный сообщать ведомому валу 9 наибольшую скорость вращени , расположенный дальше всех захватов 19 от оси Oj промежуточного вала 12 и имеющий максимальную скорость вращени , тоже сам по себе заклиниваетс  в направл ющей 11 обоймы 10 ведомого вала 9. Остальные захваты веду|дего и ведомого валов в это врем  имеют свободный ход, свободно проскальзыва  относительно направл ющих 7 4i 11. Свободный ход этим захватам сообщают плоские пружины 27. После поворота ведущего - вала на некоторые углы заклиненные захваты сами по себе расклиниваютс  в направл юц их, сзади идущие по ходу вращени  захват ведущего вала и захват ведомого вала по себе заклиниваютс  в направл ющих. Далее вариатор работает а галогично, захваты заклиниваютс  и расклиниваютс  после поворота промежуточного вала на один зубцоО JWhen the drive shaft 4 is rotated clockwise (Fig. 3), the power is transmitted to the known shaft. One of the available drive shaft grips 19, capable of imparting to the intermediate shaft 12 the highest rotational speed, having the lowest absolute rotational speed and located closest to the axis of the intermediate shaft (compared to the other drive shaft claws), is automatically wedged in 7 and transmits Moi; i; iiocTb from the drive shaft 4 to the intermediate shaft 12. One of the driven shaft grippers 20, capable of informing the driven shaft 9 of the highest rotational speed, located farthest from all the grippers 19 from the axis Oj The shaft 12 and having a maximum rotational speed, is also wedged in itself in the guide 11 of the holder 10 of the driven shaft 9. The remaining grippers of the drive and the driven shafts at this time have a free running, free slip relative to the guides 7 4i 11. Free running These springs are reported by flat springs 27. After the drive shaft rotates at some angles, the wedged hooks themselves wedge in their direction, while behind the grip of the drive shaft going in the direction of rotation and the drive shaft grip are wedged in their guides. Further, the variator works and halogenly, the grippers are wedged and wedged after the intermediate shaft is rotated by one tooth.

вый шаг, равный 360 /2,где z - числа пазов на венцах.a new step equal to 360/2, where z is the number of grooves on the crowns.

В момент заклинивани  захватовAt the moment of seizure seizures

20велЧомого вала передаточное число20weam shaft gear ratio

этих захватов растет, а передаточное чис. о заклиненных раньше захватов ,19 з;адает. Поэтому колебани  передаточного числа захватов 19 гас тс , уменьшаютс  колебани ми передаточного числа захватов 20, а передаточное число всего привода измен етс  в меньших пределах. Это повьшает плаеность работы привода и снижает величину вредных динамических нагрузок.of these grips grows and the gear ratio about seized earlier seizures, 19 h; ada. Therefore, the oscillations of the gear ratio of the grippers 19 are extinguished, reduced by the vibrations of the transmission ratio of the grippers 20, and the gear ratio of the entire drive varies within smaller limits. This increases the drive performance of the drive and reduces the amount of harmful dynamic loads.

Расклинивание захвата 19 производитс  сзади идущим захватом за счетThe wedging of the grip 19 is made at the back of the reaching grip by

мощности и не завис щие от усили  пружин.power and not dependent on spring force.

Дл  регулировани  частоты вращени  ведомого вала поворачивают руко тку 16 управлени  в ту или иную сторону . При этом эксцентрикова  втулка 15 повернетс  вместе с промежуточным валом 12 и зубчатым колесом относительно оси отверсти  18 корпуса, изменитс  межосевое рассто ние 0, мелхду осью 0.2 промежуточного вала и осью 0 ведущего и ведомого валов (последние два вала всегда соосны).To adjust the rotational speed of the driven shaft, rotate the control knob 16 in one direction or another. In this case, the eccentric sleeve 15 rotates together with the intermediate shaft 12 and the gear wheel relative to the axis of the housing bore 18, the center distance 0, the axle 0.2 of the intermediate shaft and the axis 0 of the drive and driven shafts change (the last two shafts are always coaxial).

того, что сзади идущий захват ведуще- g Чем больше межосевое рассто ние 2,the fact that there is a leading lead from behind, g The greater the center distance 2,

го вала в определенный момент времени начинает сообщать промежуточному валу большую скорость вращени S чем впереди ИДУ1ЦИЙ захват, а сзади идущий захват ведомого вала - ведомому валу. При этом впереди идущий заклиненный захват 19 ведущего вала начинает получать от паза 14 промежуточного вала большую скорость, чем скорость вращени  ведущего вала, обгон ет его и от дальнейшего заклинивани  другой стороной (от заедани  вариатора) удерживаетс  пружиной 27, Аналогично впереди ИДУ7ДИЙ заклиненный ранее захват 20 ведомого вала имеет меньшую ско- рос ть, чем ведомый вал поэтому расклинитс .At a certain point in time, the intermediate shaft begins to give S a higher rotational speed than in front of the IMU1CILE, and the rearward engagement of the driven shaft - to the driven shaft. At the same time, the leading wedge grip 19 of the leading shaft starts to receive more speed from the groove 14 of the intermediate shaft than the speed of rotation of the leading shaft, overtakes it and from further jamming by the other side (from jamming of the variator) is held by the spring 27, similarly in front The driven shaft has a lower speed than the driven shaft, therefore, is wedged.

Захваты 19 и 20 вместе с пазами 13 и 14 образуют кривошипно-кулисныеGrips 19 and 20 together with grooves 13 and 14 form a crank-and-crank.

2020

2525

30thirty

тем вьгше углова  скорость вращени  вед омого вала, вариатор при этом работает в .режиме мультипликатора. Если все три вала соосны, они вращаютс  с равной углотюй скоростью. Вариатор  вл етс  механизмом свободного хода. При вращении ведущего вала 4 против часовой стрелки вращение на промежуточный и ведомь Й валы не передаетс . Ведущим может быть не вал 4, а вал 9, При этом вариатор работает аналогично описанному и мощ ность передаетс  на вал 4, если вал 9 вращаетс  против часовой стрелки.The higher the angular velocity of rotation of the ved shaft, the variator operates in the multiplier mode. If all three shafts are coaxial, they rotate at equal angular speeds. A variator is a free wheeling mechanism. When the drive shaft 4 is rotated counterclockwise, rotation is not transmitted to the intermediate and the driving shaft. The drive may not be shaft 4, but shaft 9. In this case, the variator operates as described and power is transferred to shaft 4 if shaft 9 is rotated counterclockwise.

При перегрузках или поломках пружин 27 захваты 19 ведущего вала (дви жущиес  свободно, не заклиненные в направл ющей) упираютс  своими боками на пластины 28. Пластины 28 выпол н ют функции пружин 27, защища  захмеханизмы с вращающейс  кулисой. Пазы 5 ваты от заедани  (от одновременногоIn case of overload or breakage of the springs 27, the grippers 19 of the drive shaft (moving freely, not wedged in the guide) abut their sides against the plates 28. The plates 28 perform the functions of the springs 27, protecting the mechanics with a rotating slide. Grooves 5 wadding from sticking (from simultaneous

13 и .14 расположены на зубчатом колесе равномерно по окружности со сдвигом на фазовый угол, равный . Пружины 27 выбирают все-зазоры в соединени х захватов с направл ющими и кулисами в одну сторону, посто нно прижимают выступы захватов 19 к поверхност м направл ющей 7, а выступы захватов 20 - к поверхност м направл ющей 11. Пружины 27 необходимы дл  плавной, безударньй работы вариатора. Они обеспечивают малую начальную силу трени  между захватами и направл ющими в момент заклинивани , посто нно поддерживают захваты в готовности к заклиниванию и сообщают свободный ход незаклиненным захватам.. После начала заклинивани  между заплечиками захватов и направл ющими возникают значительные нормальные силы и силы .трени  5 пропорциональные передаваемой13 and .14 are located on the gear wheel evenly around the circumference, shifted by a phase angle equal to. The springs 27 select all-gaps in the gripper joints with guides and wings in one direction, constantly pressing the lugs of the grippers 19 to the surfaces of the guide 7, and the lugs of the grippers 20 to the surfaces of the guide 11. The springs 27 are necessary for a smooth, unstressed work variator. They provide a small initial friction force between the grippers and guides at the moment of jamming, they constantly maintain grippers in readiness for jamming and report free running of the non-wedged grippers. After the jamming starts, significant normal forces and forces arise between the grippers shoulders and the guides. 5 proportional transmitted

00

5five

00

тем вьгше углова  скорость вращени  вед омого вала, вариатор при этом работает в .режиме мультипликатора. Если все три вала соосны, они вращаютс  с равной углотюй скоростью. Вариатор  вл етс  механизмом свободного хода. При вращении ведущего вала 4 против часовой стрелки вращение на промежуточный и ведомь Й валы не передаетс . Ведущим может быть не вал 4, а вал 9, При этом вариатор работает аналогично описанному и мощность передаетс  на вал 4, если вал 9 вращаетс  против часовой стрелки.The higher the angular velocity of rotation of the ved shaft, the variator operates in the multiplier mode. If all three shafts are coaxial, they rotate at equal angular speeds. A variator is a free wheeling mechanism. When the drive shaft 4 is rotated counterclockwise, rotation is not transmitted to the intermediate and the driving shaft. The drive may not be shaft 4, but shaft 9. In this case, the variator operates as described and power is transmitted to shaft 4 if shaft 9 is rotated counterclockwise.

При перегрузках или поломках пружин 27 захваты 19 ведущего вала (движущиес  свободно, не заклиненные в направл ющей) упираютс  своими боками на пластины 28. Пластины 28 выполн ют функции пружин 27, защища  захIn case of overload or breakage of the springs 27, the grippers 19 of the drive shaft (moving freely, not wedged in the guide) abut their sides against the plates 28. The plates 28 function as springs 27, protecting them

заклинивани  в направл ющей двух и более захватов, имеющих разные скорости ) . Это существенно повышает надежность работы вариатора..jamming in the guide of two or more grippers having different speeds). This significantly increases the reliability of the variator ..

ФормулаFormula

зобретени acquisitions

Вариатор, содержащий ведущий, ведомый и промежуточный валы, установ ленные на ведущем и ведомом валах соответствующие преобразующие механизмы , включающие захваты и кривошипы , св занные с промежуточным валом и захватами, .отличающийс A variator comprising a drive shaft, a drive shaft, and an intermediate shaft, mounted on the drive shaft and a driven shaft, corresponding conversion mechanisms, including grippers and cranks, associated with the intermediate shaft and grippers, which are distinguished

50 тем, что, с целью увеличени  долговечности путем повьш1ени  плавности работы вариатора, кривошипы, св занные с разными преобразующими механиз- , установлеьъ. на разном рассто 55 НИИ от оси вращени  промежуточного вала.50 by the fact that, in order to increase durability by improving the smoothness of the variator, the cranks associated with different conversion mechanisms are installed. at different distances 55 research institutes from the axis of rotation of the intermediate shaft.

7777

/1-Л/ 1-L

CPU г. 2CPU r. 2

сригsrig

Составитель Г.Савочкин Редактор А.Лежнина Техред Л.СердюковаCompiled by G.Savochkin Editor A.Lezhnina Tehred L.Serdyukova

Заказ 5321/35Order 5321/35

Тираж 784Circulation 784

ВНИИПИ Государственного .комитета СССРVNIIPI USSR State Committee

по делам изобретений и открытий 113035,.Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, 4/5 Raushsk nab.

7/7 /

фигfig

J9 J9

Корректор М;МаксимишинеиProofreader M; Maximishine

ПодписноеSubscription

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Вариатор, содержащий ведущий, ведомый и промежуточный валы, установ⁴⁵ ленные на ведущем и ведомом валах соответствующие преобразующие механизмы, включающие захваты и кривошипы, связанные с промежуточным валом и захватами, отличающийся 50 тем, что, с целью увеличения долговечности путем повышения плавности работы вариатора, кривошипы, связанные с разными преобразующими механизмами, установлены на разном расстоя55 нии от оси вращения промежуточного вала.A variator comprising drive, driven and intermediate shafts, ⁴⁵ corresponding conversion mechanisms installed on the drive and driven shafts, including grips and cranks associated with the intermediate shaft and grippers, characterized in that in order to increase durability by increasing the smoothness of the variator, cranks associated with various converting mechanisms are mounted at different distances from the axis of rotation of the intermediate shaft. ригЗrigZ П - Г /9 ри?.5P - G / 9 ri? .5