Регулируемая передача
Техническое решение относится к механическим регулируемым передачам и может быть использовано в различных отраслях машиностроения, в том числе в колесных и гусеничных транспортных средствах. Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое решение, является создание конструктивно простой регулируемой передачи с высоким коэффициентом полезного действия. Регулируемая передача содержит ведомый вал 1 с шестерней 2, связанный с ведущим валом 3 через зубчатый механизм передачи, который состоит из трех шестерен 4 (на чертеже показана она из них), валы 5 которых установлены в поперечной стенке 6 корпуса 7 параллельно ведущему валу 3. Каждый из валов 5 кинематически связан с соответствующей шестерней 4 через приводную муфту 8 периодического замыкания кинематической связи. На входном конце каждого из валов 5 закреплен рычаг 9, соединенный с пружиной 10 и снабженный роликом 11, контактирующий с регулятором 12 скорости, установленном непосредственно на ведущем валу 3 с возможностью продольного перемещения. Регулятор 12 скорости выполнен в виде кулачка с переменным сечением и связан с приводом 13. Зубья шестерен 4 находятся в постоянном зацеплении с зубьями шестерни 2. В качестве муфты 8 использована обгонная муфта, относящаяся к классу сцепных самоуправляющихся муфт. Н. п. ф. - 1, илл. - 2
Техническое решение относится к механическим регулируемым передачам и может быть использовано в различных отраслях машиностроения, в том числе в колесных и гусеничных транспортных средствах.
Известна регулируемая передача, содержащая ведомый и ведущий валы, зубчатый механизм передачи, две приводные муфты, кроме того, передача дополнительно содержит вариатор, ведущее звено которого связано с ведущим валом, дифференциал, состоящий из водила с сателлитами и двух центральных колес, одно из которых соединено с ведущим валом, а другое - через муфту соединено с ведомым валом, при этом водило соединено с ведомым звеном вариатора и ведущим звеном зубчатого механизма передачи, а ведомое звено вариатора при помощи другой муфты связано с ведомым валом (авторское свидетельство СССР N 1112163 «Регулируемая передача», F 16 Н 3/44, опубликованное 1984.09.07).
Указанная передача обеспечивает равномерную угловую скорость ведомого вала при равномерном вращении ведущего вала и широкий диапазон регулирования передаточного отношения.
Однако в данной, конструктивно сложной передаче, наличие вариатора снижает ее коэффициент полезного действия и ограничивает величину передаваемого момента.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является регулируемая передача, описанная в патенте РФ №2181451 «Регулируемая передача», F 16 H 29/00, F 16 H 3/44, опубликованном 2002.04.20.
Известная регулируемая передача содержит ведомый вал с шестерней, связанный с ведущим валом через зубчатый механизм передачи, в котором валы шестерен расположены параллельно ведущему валу и каждый из них кинематически связан с соответствующей шестерней через приводную муфту периодического замыкания кинематической связи, а на каждом из входных концов валов шестерен закреплен рычаг, контактирующий с регулятором скорости, выполненным в виде кулачка переменного сечения и установленном с возможностью продольного перемещения относительно ведущего вала, при этом зубчатый механизм передачи выполнен в виде планетарной передачи, в которой валы шестерен (сателлитов) расположены в водиле, установленном на ведущем валу, а регулятор скорости расположен на неподвижном кожухе ведущего вала. В качестве приводной муфты использована фрикционная муфта, механизм управления которой состоит из толкателя с роликом, закрепленном на водиле, направляющей втулки толкателя и плоского кулачка, закрепленного на корпусе передачи.
Указанная передача обеспечивает преобразование необходимой для транспортных машин величины момента с высоким КПД. Однако недостатком этой передачи является конструктивная сложность механизмов управления фрикционными муфтами, которые обеспечивают периодическое замыкание и размыкание кинематической связи валов и соответствующих им шестерен (сателлитов).
Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое решение, является создание конструктивно простой регулируемой передачи с высоким коэффициентом полезного действия.
Поставленная задача решается тем, что в регулируемой передаче, содержащей ведомый вал с шестерней, связанный с ведущим валом через зубчатый механизм передачи, в котором валы шестерен расположены параллельно ведущему валу и каждый из них кинематически связан с соответствующей шестерней через приводную муфту периодического замыкания кинематической связи, а на каждом из входных концов валов
шестерен закреплен рычаг, контактирующий с регулятором скорости, выполненным в виде кулачка переменного сечения и установленным с возможностью продольного перемещения относительно ведущего вала, новым является то, что оси валов шестерен механизма передачи неподвижны, а регулятор скорости установлен на ведущем валу.
Неподвижность осей валов шестерен зубчатого механизма передачи обеспечивается стационарным расположением валов шестерен, при котором шестерни вращаются на валах только относительно своей оси. Валы шестерен могут быть установлены или в поперечной перегородке корпуса, или на кронштейнах, соединенных с корпусом, или в торцевых стенках корпуса. Такое расположение валов шестерен позволяет использовать в качестве приводной муфты сцепную самоуправлящуюся муфту, например, обгонную муфту, передающую вращающий момент только в одном направлении и не требующий дополнительного механизма управления, что упрощает конструкцию регулируемой передачи в целом.
Установка регулятора скорости на ведущем валу при неподвижных осях валов шестерен зубчатого механизма передачи позволяет без использования дополнительных элементов, например, водила, обеспечить передачу вращающего момента на валы шестерен через рычаги, контактирующие с поверхностью скольжения вращающегося вместе с приводным валом регулятора, что упрощает конструкцию зубчатого механизма передачи.
При проведении поиска по источникам патентной и научно-технической литературы не обнаружено решений, содержащих совокупность предлагаемых признаков для решения поставленной задачи, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию патентоспособности «новизна».
Заявляемое техническое решение иллюстрируется чертежами, где изображено: на фиг.1 - регулируемая передача, общий вид; на фиг.2 - тоже, разрез А-А на фиг.1.
Регулируемая передача содержит ведомый вал 1 с шестерней 2, связанный с ведущим валом 3 через зубчатый механизм передачи, который состоит из трех шестерен 4 (на чертеже показана она из них), валы 5 которых установлены в поперечной стенке 6 корпуса 7 параллельно ведущему валу 3. Каждый из валов 5 кинематически связан с соответствующей шестерней 4 через приводную муфту 8 периодического замыкания кинематической связи. На входном конце каждого из валов 5 закреплен рычаг 9, соединенный с пружиной 10 и снабженный роликом 11, контактирующий с регулятором 12 скорости, установленном непосредственно на ведущем валу 3 с возможностью продольного перемещения. Регулятор 12 скорости выполнен в виде кулачка с переменным сечением и связан с приводом 13. Зубья шестерен 4 находятся в постоянном зацеплении с зубьями шестерни 2. В качестве муфты 8 использована обгонная муфта, относящаяся к классу сцепных самоуправляющихся муфт.
Передача работает следующим образом. При вращении ведущего вала 3 против часовой стрелки (см. фиг.2) регулятор 12 вращается вместе с валом 3 в ту же сторону и набегает на ролик 11 рычага 9 В, который начинает поворачиваться вместе с валом 3 по часовой стрелке, муфта 8 замыкается и передает вращение через шестерню 4, находящуюся в зацеплении с шестерней 2, на ведомый вал 1. В результате вращения регулятора 12 и скольжения по его поверхности ролика 11, рычаг 9 В продолжает отклоняться от своего первоначального положения и после достижения максимального отклонения, определяемого профилем поверхности регулятора 12, рычаг 9 В под действием пружины 10 начинает вращаться в обратном направлении, возвращаясь в первоначальное положение, муфта 8 размыкается и движение на ведомый вал 1 от шестерни 4, связанной с рычагом 9 В, не передается. При дальнейшем вращении регулятор 12 набегает на ролик 11 рычага 9 С, который отклоняется от первоначального положения, соответствующая муфта 8 замыкается и происходит передача вращение на ведомый вал 1. Дальнейшее вращение
упора обеспечивает подключение рычага 9 D и отключение рычага 9 С. Таким образом, через кинематические звенья, состоящие из рычагов 9 с роликами 11, валов 5, муфт 8 и шестерен 4, происходит непрерывная передача крутящего момента от ведущего вала 3 к ведомому валу 1.
При перемещении регулятора 12 с помощью привода 13 вдоль оси ведущего вала 3 изменяется профиль рабочей поверхности скольжения регулятора 12, по которой обкатываются ролики 11 рычагов 9, и, следовательно, при повороте регулятора 12 на один и тот же угол меняется величина отклонения рычагов 9, что приводит к изменению передаточного отношения передачи, то есть при неизменной скорости вращения ведущего вала 3 происходит изменение скорости вращения ведомого вала 1.
Предлагаемая регулируемая зубчатая передача конструктивно проста, имеет высокий коэффициент полезного действия и позволяет осуществлять регулировку скорости вращения ведомого вала в широком диапазоне.
Регулируемая передача, содержащая ведомый вал с шестерней, связанный с ведущим валом через зубчатый механизм передачи, в котором валы шестерен расположены параллельно ведущему валу и каждый из них кинематически связан с соответствующей шестерней через приводную муфту периодического замыкания кинематической связи, а на каждом из входных концов валов шестерен закреплен рычаг, контактирующий с регулятором скорости, выполненным в виде кулачка переменного сечения и установленным с возможностью продольного перемещения относительно ведущего вала, отличающаяся тем, что валы шестерен механизма передачи установлены стационарно, с возможностью вращения шестерен только относительно своей оси, а регулятор скорости установлен на ведущем валу.
