Планетарная муфта с изменяемой характеристикой

о o>i т 1 (l1) Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6 l ) Дополнительное к авт. свид-ву (Я2)Заявлено 11.07.77 (21) 2508112/25-27 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 05.09.79.Бюллетень М 33

Дата опубликования описания 08,09.79 (5l)M. Кл.

F 16 D 43/20

Гссудлрственньй квинтет

СССР

ll0 делам нзобрвтвнвй и отнритий (53) УДК 621.825. .7 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. С. Гапонов, В. И. Евменкин, Н. Ф. Киркач и B. А, Мондрус (73) Заявитель

Харьковский ордена Ленина политехнический институт имени В. И. Ленина (54) ПЛАНЕТАРНАЯ МУФТА С ИЗМЕНЯЕМОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в энергетической, станкостроительной и других отраслях промышленности.

Известна планетарная муфта, содержащая планетарную передачу, тормозные ко

5 лодки, связанные между собой демпфируюшим механизмом и смонтированные на удерживаилдем рычаге, концы которого соединены с пружинным амортизатором, установленным на неподвижной раме )1).

Отличительной особенностью этой муфты является то, что демпфируюший механизм выполнен в виде гидроцилиндра, связанного с золотником через дроссели для

f5 обеспечения воэможности изменения демпфирующих характеристик.

Однако известная муфта не обеспечивает воэможности автоматического изменения ее характеристик, точности срабатывания и достаточной производительности привода из- за пробуксовывания эпициклической шестерни в тормозных колодках.

Известна планетарная муфта с изменяемой характеристикой, содержащая планетарную передачу, связанную с установленным на раме гидродвигателем, гидроаккумулятор, дроссель с электромагнитом, связанным с управляюшим устройством (2).

Известная муфта, обладая высокой скоростью срабатывания и надежностью, может иметь любую требуемую упруго-дем пфируюшую характер ис тику и изме нять ее в процессе работы. Однако в связи с тем, что эпнциклическая шестерня имеет ограниченный угол поворота под действием возрастания нагрузки, муфта может работать в ограниченном диапазоне амплитуд колебаний. При возрастании нагруэки и длительном ее воздействии эпициклическая шестерня муфты поворачивается до упора и работает при этом как абсолютно жесткая, что опасно для целостности и работоспособности привода.

Бель изобретения — повышение надеж ности при длительной работе муфты в пре684215 4 дохранительном режиме, т;е, при возрастании нагрузки.

Поставленная цель достигается тем, что муфта снабжена зубчатым колесом, установленным нв валу гидродвигателя, эпициклическая шестерня планетарной передачи — зубчатым венцом внешнего зацепления, сцепленным с упомянутым зубчатым колесом, а напорная магистраль— двумя напорными золотниками, параллельно 0 подключенными между дросселем и гидроаккумулятором, и имеющими электромагниты, присоединенные к управляющему устройству.

На чертеже представлена схема пред- 15 лвгаемой муфты.

Планетарная муфта с изменяемой характеристикой содержит ведущую вал-шестерню 1, сцепленную через сателлиты 2 с эпициклической шестерней 3, и водило 20

4. Эпициклическая шестерня 3 снабжена зубчатым венцом 5 с внешним зацеплением, который может быть выполнен съемным или изготовлен заодно с шестерней 3. Венец 5 входит в зацепление с зубчатым колесом 6, смонтированным на валу гидродвигателя 7. Гидродвиг атель 7 вы-полнен в виде обращаемого гидромотора и при вращении его вала по чвсовой стрелке работает в режиме насоса, а при врв30 щенки вала против часовой стрелки — в режиме гидромоторв. В напорной магистрали 8 между управляемым дросселем 9, электромагнит которого обозначен ЭМ-.1, и гидроаккумулятором 10 установлены напорные золотники 11 и 12, электромагниты которых обозначены ЭМ-2 и

ЗМ-3 соответственно. Электромагниты

ЭМ-1, ЭМ-2 и ЭМ-3 управляются от

40 управляющего устройства 13, которое может быть выполнено в виде электронно-вычислительной машины и получает информашпо о работе объекта от датчиков

14 и 15. Сигналы, вырабатываемые дат45 чиком 14, являются функцией перемещения, скорости и ускорения, в датчик 15 сообшает управляющему устройству о величине приложенного момента. Всасывающая магистраль 16 соединена с компен50 сационным бачком 17, который служит для питания гидродвтпвтеля 7 жидкостью при его работе в режиме насоса и слива жидкости из гидродвигателя в режиме гидромотора.

Муфта работает следующим образом.

При вращении ведущего вала-шестерни 1 против часовой стрелки эпициклическая шестерня 3 нагружена реактивньгм от передаваемого крутящего моментом в направлении стрелки A. При этом внешний зубчатый венец 5 передает этот реактивный момент через зубчатое колесо

6 валу обращаемого гидродвигателя 7, который будет нагружен вращающим моментом в направлении стрелки Б и, следовательно, будет работать в режиме насоса. Таким образом, в напорной магистрали

8 будет создано давление, пропорциональное крутящему моменту, передаваемому муфтой. При номинальном передаваемом моменте муфта должна находиться в положении I-1.

В зависимости от вида передаваемого момента работа муфты может проходить в таких режимах.

1. Постоянный крутящий момент. В напор;юй магистрали 8 будет создано давление, пропорциональное передаваемому моменту. Напорные золотники 11 и 12 поддерживают определенное, строго постоянное давление в системе, определяемое предварительной их настройкой от управляющего устройства 13, и при номинальном моменте и выключенных электромагнитах ЭМ-2 и ЭМ-3 закрыты для прохождения жидкости. В этом режиме давление в напорной магистрали несколько меньше давления настройки золотников 11 и 12, и эпициклическвя шестерня, а следовательно, и ввл гидродвигателя 7 неподвижны, так квк отсутствует расход жидкости через закрытые золотники 11 и 12, 2. Возрастание крутящего момента.

Гидродвигвтель 7, работающий в режиме насоса, повышает давление в напорной магистрали 8, вследствие чего оно превышает давление настройки напорного золотника 11, и он под действием повышенного давления откроется. Жидкость начнет поступать в гидроаккумулятор 10, накапливая энергию. При этом эпициклическая шестерня 3 будет поворвчиввться в направлении стрелки А под угол, определяемый силовой характеристикой муфты. Скорость течения жидкости и, следовательно, скорость поворота шестерни 3 будут определяться степенью открытия дросселя

9, который управляется от управляющего устройства 13 путем включения и выключения электромагнита ЭМ-1. Степень дросселироввпия определяется управляющим устройством 13 в зависимости от заложенной программы и по сигналам датчиков 14 н 15, В момент поворота эпициклической шестерни 3 не происхо6842 15 тельности передачи возросшего крутящего момента.

Кроме того, муфта может изменить свою характеристику в процессе работы

5 методом поиска или по заранее рассчитаной программе в зависимости от величины, направления, скорости и ускорения возму. щающего момента, что в совокупности с ее способностью работать при возрастании

10 момента большой длительности позволит надежно защитить привод с такой муфтой от недопустимых перегрузок и, следовательно, повысить его надежность и работоспособность.

При уменьшении крутящего момента до номинального жидкость из гидроаккумулятора 10 через напорный золотник 12 (напорный золотник 11 для прохода жид кости в обратном направлении закрыт, так как давление в напорной магистрали

8 упало до начальной величины, меньшей величины настройки золотника) поступает в гидродвигатель 7, который теперь будет работать в режиме гидромотора. Зубчатое колесо 6 врашается в сторону, про- 25 тивоположную стрелке Б и возвращает эпициклическую шестерню 3 в исходное положение. При этом гидроаккумулятор

10 разряжается до величины, определяемой настройкой золотника 12, а скорость зо поворота регулируется дросселем 9 от управляющего устройства 13.

Таким образом, при возрастании нагруз-ки большой длительности эпициклическая шестерня 3 имеет возможность проворачиваться столько, сколько времени продолжается передача возросшей нагрузки, Факторами, определяющими количество оборотов шестерни 3, являются передаточное число между внешним зубчатым венцом 5 40 и зубчатым колесом 6, производительность обращаемого гидродвигателя 7 и емкость гидроаккумулятора 10. Оптимальным подбором указанных факторов обеспечивается необходимая степень поворота эпицикли- 45 ческой шестерни 3 в зависимости от дли» дит крутящего момента на ведомый вал, в результате чего привод защищается от перегрузки. Управляющее устройство 13 может изменить характеристику муфты, определяемую как функшпо угла поворота шестерни 3 от передаваемого крутящего момента. Характеристика муфты изменяется включением электромагнитов ЭМ-2 и ЭМ-З, при этом изменяется настройка напорных золотников 11 и 12, а также изменением степени демпфирования путем включения электромагнита ЭМ-1 дросселя 9.

Формула изобретения

Планетарная муфта с изменяемой характеристикой, содержащая планетарную передачу, связанную с установленным на раме гидродвигателем, гидроаккумулятор, дроссель с электромагнитом, связанным суправляющим устройством,,а также напорную и всасывающую магистрали, о тличаюшаяся тем,что,с целью повышения надежности при- длительной работе в предохранительном режиме, она снабжена зубчатым колесом, установленным на валу гидродвигателя, эпициклическая шестерня планетарной передачизубчатым венцом внешнего зацепления, сцепленным с упомянутым зубчатым колесом, а напорная магистраль — двумя напорными золотниками, параллельно подключенными между дросселем и гидроаккумулятором, и имеющими электромагниты, присоединенные к управляющему устройству.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

И 406056, кл. F 16 D 43/20, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке N 2363450/25-27, кл. Г 16 13 43/20, 1976.

684215

Составитель И. Антипова

РедактоР И. ОстРова ТехРед И. абурка КоРРектоР С. ПатРУшева

Заказ 5253/25 Тираж 1139 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4