Тороидально-винтовой редуктор-преобразователь
Полезная модель относится к машиностроению, а именно к редукторам, предназначенным для увеличения числа оборотов.
Тороидально-винтовой редуктор-преобразователь, включает винт, выполненный в виде тора с непрерывной резьбой на поверхности по всей длине окружности тора, преобразователь со средством контакта во внутренней цилиндрической полости, выполненный с возможностью осуществления вращательного движения вокруг своей оси посредством зацепления средства контакта с резьбой винта, размещенного во внутренней цилиндрической полости преобразователя с возможностью осуществления непрерывного поступательного движения винта через внутреннюю цилиндрическую полость преобразователя.
Средство контакта выполнено в виде шариков, сопряженных с отверстиями в теле преобразователя.
Непрерывная резьба выполнена однозаходной или многозаходной.
Полезная модель позволяет создать простой и эффективный редуктор, решающий задачу повышения числа оборотов.
Полезная модель может быть использована в редукторах, обеспечивающих функционирование дополнительных энергоресурсов, например, ветряных генераторов.
Полезная модель относится к машиностроению, а именно к редукторам, предназначенным для увеличения числа оборотов.
В уже существующих редукторах эффект увеличения числа оборотов достигается при использовании взаимодействий различных угловых скоростей на зубчатых шестернях, шкивах и т.д. - за счет «окраинных» взаимодействий (см., например, Планетарный редуктор. Википедия. ).
Известные редукторы имеют сложную конструкцию.
Аналогов заявляемой полезной модели не выявлено.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель является разработка простого редуктора, обеспечивающего увеличение числа оборотов.
Для решения поставленной задачи тороидально-винтовой редуктор-преобразователь, включает винт, выполненный в виде тора с непрерывной резьбой на поверхности по всей длине окружности тора, преобразователь со средством контакта во внутренней цилиндрической полости, выполненный с возможностью осуществления вращательного движения вокруг своей оси посредством зацепления средства контакта с резьбой винта, размещенного во внутренней цилиндрической полости преобразователя с возможностью осуществления непрерывного поступательного движения винта через внутреннюю цилиндрическую полость преобразователя.
Средство контакта выполнено в виде шариков, сопряженных с отверстиями в теле преобразователя.
Непрерывная резьба выполнена однозаходной.
Возможен пример выполнения редуктора, при котором резьба выполнена многозаходной.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами.
На фиг 1. изображен редуктора, общий вид.
На фиг.2 то же, разрез А-А на фиг.1.
На фиг.3 изображен фрагмент винта для заявляемого редуктора.
На фиг.4 то же, разрез Б-Б на фиг.3
Тороидально-винтовой редуктор-преобразователь включает винт 1, преобразователь 2. Винт 1 выполнен в виде тороида (далее тороидальный винт) правильной геометрической формы с непрерывной резьбой 3 на поверхности по всей длине окружности тора. В примере конкретного выполнения тороидальный винт 1 содержит трехзаходную резьбу. Шаг резьбы, форма и направление (правая, левая) могут быть выполнены различным образом. Тороидальный винт 1 может быть выполнен различного диаметра и сечения. Тороидальный винт 1 выполнен из металла. Также для его изготовления могут быть использованы различные материалы, например: полимеры (фторопласт, капролон, полиуретан и т.д.), комбинированные материалы (металл-полимер, металл-магнитные компоненты) и т.д. Преобразователь 2 выполнен в виде цилиндрического тела с внутренней полостью 4, отверстиями 5, взаимосвязанными с шариками 6. Тороидальный винт 1 размещен во внутренней полости 4 преобразователя 2 посредством зацепления шариков 6 с соответствующими витками резьбы 3 тороидального винта 1. В точке взаимодействия преобразователя 2 и тороидального винта 1 их оси 7 и 8 совпадают. Преобразователь 2 в свою очередь взаимосвязан с планетарной парой отбора мощности, выполненной в виде зубчатых колес 9, 10. Также редуктор содержит опорно-приводные ролики 11, маховик привода 12.
При работе редуктора вращение с маховика привода 12 передается на опорно-приводные ролики 11, приводящие в движение тороидальный винт 1. Вращаясь вокруг оси 13, тороидальный винт 1 совершает поступательное движение через преобразователь 2, шарики 6 которого, двигаясь по резьбе 3 винта 1 как по направляющим сообщают преобразователю 2, взаимосвязанному с планетарной парой 9, 10 вращательное движение.
В работе заявляемого устройства используют «централизованный» метод взаимодействия - угловая скорость тороидального винта 1 увеличивает угловую скорость преобразователя 2 за счет прохождения в осевой части 7 преобразователя 2 шаго-витка 14 и достигается эффект передачи вращательно-поступательного движения во вращательное в замкнутом динамическом цикле, за один шаго-виток 14 - один оборот зубчатого колеса 9 любой длины окружности. Чем короче шаго-виток 14, тем длиннее шаговый цикл тороидального винта 1 на расчетной длине окружности. Эффективность закручивания преобразователя 2 достигается за счет многозаходности шаго-витка 14, при этом длина окружности тороидального винта 1 решающим образом не влияет на эффективность работы редуктора, а увеличение числа оборотов зависит от количества шаго-витков 14 на одном шаговом цикле (шаговый цикл - количество шаго-витков 14 на длине окружности тороидального винта 1, совершающих один оборот).
Заявителем разработан опытный образец заявляемой полезной модели, который имеет следующие параметры: Тороидальный винт:
D=400 мм
d в сечении=10 мм
пD=1250 мм
ШВ=50 мм
ШЦ=25 ед
Опорно-приводной ролик: D=80мм (100 мм)
пD=251 мм
1 оборот - 5ШВ
Маховик привода: D=240 мм
пD=753/251=3×5=15 ШВ
Общий вес 5 кг
За один оборот маховика 12 тороидальный винт совершает 15 шаго-витков, что соответствует 15 оборотам в секунду или 900 оборотам в минуту на преобразователе 2.
Таким образом, заявляемая полезная модель позволяет создать простой и эффективный редуктор, решающий задачу повышения числа оборотов.
Полезная модель может быть использована в редукторах, обеспечивающих функционирование дополнительных энергоресурсов, например, ветряных генераторов.
1. Тороидально-винтовой редуктор-преобразователь включает винт, выполненный в виде тора с непрерывной резьбой на поверхности по всей длине окружности тора, преобразователь со средством контакта во внутренней цилиндрической полости, выполненный с возможностью осуществления вращательного движения вокруг своей оси посредством зацепления средства контакта с резьбой винта, размещенного во внутренней цилиндрической полости преобразователя с возможностью осуществления непрерывного поступательного движения винта через внутреннюю цилиндрическую полость преобразователя.
2. Тороидально-винтовой редуктор-преобразователь по п.1, отличающийся тем, что средство контакта выполнено в виде шариков, сопряженных с отверстиями в теле преобразователя.
3. Тороидально-винтовой редуктор-преобразователь по п.1, отличающийся тем, что непрерывная резьба выполнена однозаходной.
4. Тороидально-винтовой редуктор-преобразователь по п.1, отличающийся тем, что непрерывная резьба выполнена многозаходной.
