RU2000500C1 - Инерционна муфта - Google Patents

Abstract

Использование: в общем и транспортном машиностроении, в станкостроении, в частности в автоматических передачах. Сущность изобретени ; ведущий 1 и ведомый 2 валы размещены на оси 0-0 муфты. На ведомом валу установлено центральное колесо 7 с внутренним зубчатым венцом. На ведущем валу установлено водило 3, несущее по меньшей мере две эксцентриковые оси 4, размещенные равномерно вокруг оси 0-0. Кажда  из осей 4 несет по меньшей мере по два сателлита 5 с закрепленными на них неуравновешенными инерционными грузами 6, размещенными друг относительно друга равномерно вокруг этой оси. Фазы поворота грузов 6, размещенных на разных эксцентриковых ос х 4, равномерно смещены по окружности друг относительно друга, Сателлиты наход тс  в зацеплении с центральным колесом. Внешн   по радиусу вершина каждого груза б отстоит от соответствующих осей 4 на рассто ние, которое превышает величину рассто ни  между ос ми 0-0 и 4 не более чем в 1,4 раза. Муфта передает вращающий момент за счет изменени  момента количества движени  инерционных грузов при их вращении одновременно вокруг оси О-О и осей 4. 3 ил.

Description

Фиг.1

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовоно в транспортноммашиностроениии станкостроении, в частности в автоматических передачах.

Известна инерционна  муфга, содержаща  соосные ведущий и ведомый валы, на ведомом валу закреплено центральное коническое зубчатое колесо, на ведущем валу

установлено водило, на котором размещено

два планетарных конических зубчатых колеса , вход щих в зацепление с центральным зубчатым колесом и несущих по два инерционных груза, расположенных диаметрально противоположно друг друга (авторское сви- детельство СССР № 1555565, кл. F 16 D 43/14, 1990).

Эта инерционна  муфта имеет большие габариты, определ емые объемом пространства , зан того широко разнесенными инерционными грузами при их вращении относительно своих осей, и св занную с этим значительную массу, большие динамические нагрузки, обусловленные пульсирующей передачей момента и возникающие при вращении удаленных от оси муфты грузов , относительно малую нагрузочную способность в св зи с незначительной удельной массой примен емых инерционных грузов к общей массе муфты.

Известен также импульсный планетарный механизм, который по своим свойствам  вл етс  инерционной муфтой, содержащий установленное на ведомом валу центральное зубчатое колесо, размещенное на ведущем валу водило, несущее на расположенных равномерно по окружности эксцентриковых ос х наход щиес  в зацеплении с центральным колесом сателлиты с закрепленными на них неуравновешенными отно- сительно их оси инерционными грузами (авторское свидетельство СССР N 973986, кл. F 16 Н 33/14, 1981).

Недостатком этого механизма  вл етс  размещение сателлитов с инерционными грузами с внешней стороны центрального колеса, что увеличивает габаритные размеры по диаметру, а соответственно и массу. Это же приводит к тому, что вращение гру

зов на эксцентриковых ос х совершаетс  на

значительном удалении от оси муфты, что уменьшает возможности изменени  их момента количества движени  относительно этой оси и не позвол ет обеспечить большую нагрузочную способность. Установка по одному сателлиту с грузом на каждой из эксцентриковых осей обуславливает значительные пульсирующие неравномерности в передаче вращающего момента и вызывает большие динамические нагрузки.

5

0

5

0 5 0

5 0

5

0

5

Предлагаемое изобретение обеспечивает достижение технического результата, заключающегос  в повышении компактности , нагрузочной способности и плавности работы, уменьшении массы и динамических нагрузок.

Указанные технический результат достигаетс  тем, что в инерционной муфте, содержащей установленное на ведомом валу центральное зубчатое колесо, размещенное на ведущем валу водило, несущее на расположенных по окружности эксцентриковых ос х наход щиес  в зацеплении с центральным колесом сателлиты с закрепленными на них неуравновешенными относительно их оси инерционными грузами, центральное колесо св зано с сателлитами посредством внутреннего зубчатого зацеплени , кажда  эксцентрикова  ось снабжена по меньшей мере одним дополнительным сателлитом с неуравновешенным инерционным грузом, причем грузы сателлитов клждой эксцентриковой оси установлены равномерно относительно друг друга покруг э гой оси, а фазы поворота инерционных грузов сателлитов, размещенных на разных эксцентриковых ос х, равномерно смещены по окружности друг относительно друга.

Указанные существенные признаки, характеризующие изобретение, обеспечивают повышение плавности работы, что достигаетс  применением по меньшей мере четырех сателлитов с инерционными грузами , фазы поворота которых равномерно сдвинуты по окружности относительно оси муфты. Муфта компактна в св зи с возможностью уменьшени  ее диаметра до размеров , немно им превышающих диаметры двух сателлитов, что позвол ет также уменьшить ее массу. Устройство муфты обеспечивает при ее работе приближение центров масс инерционных грузов непосредственно к оси муфты и полностью использовать весь имеющийс  у грузов момент количества движени  дл  передачи вращающего момента . У муфты достигаетс  полна  балансировка всех вращающихс  элементов относительно ее оси, поскольку совокупные центры масс сателлитов и грузов совмещены с соответствующими эксцентриковыми ос ми, а сьми эти оси наход тс  от оси муфты на одинаковом рассто нии. Расположение сателлитов с грузами внутри обода центрального колес  обеспечивает передачу центробежных сил, возникающих при вращении указанных элементов вокруг оси муфты, на этот обод, ч го позвол ет уменьшить массу и упростить устройство водила с

одновременным повышением надежности в работе

На фиг. 1 и 2 изображена инерционна  муфта в двух проекци х соответственно; на фиг. 3 - схема взаимного положени  эле- ментов муфты при ее работе.

Инерционна  муфта содержит ведущий 1 и ведомый 2 валы, расположенные на оси муфты. На ведущем валу установлено водило 3 в виде радиальных выступов, несу- щих в данном случае две параллельных осевой линии 0-0 эксцентриковых оси 4. На каждой из этих осей расположено по два сателлита 5 с возможностью независимого друг от друга свободного вращени . К каж- дому из сателлитов эксцентрически относи- тельно его оси прикреплен инерционный груз 6, центр массы которого с целью повышени  нагрузочной способности муфты располагают на максимально возможном рассто нии от эксцентриковой оси сателлита с учетом приведенного ниже ограничени . Во избежание столкновени  вращающихс  водной плоскости вокруг своих осей двух инерционных грузов, расположенных на разных эксцентриковых ос х 4. у каждого из них внешн   по радиусу оконечность отстоит от оси Oi- Oi на рассто нии, которое превышает величину рассто ни  между осевыми лини ми 0-0 и не более, чем в 1.4 раза. Это обусловлено тем, что при двух эксцентриковых ос х 4 и двух сателлитах 5 на каждой из них грузы располагаютс  друг относительно друга под углом в 90°. При вращении разме- щенных на разных ос х 4, но в одной плоскости сателлитов 5 максимальное сближение закрепленных на них грузов 6 происходит при расположении их радиусов относительно линии водила 3 под углом в 45° (фиг. 3). При этом точка С пересечени  линий радиусов грузов будет отсто ть от обеих осей Oi-Oi на рассто нии, равном отношению рассто ни  между ос ми 0-0 и на косинус угла в 45°. Это соответст- вует тому, что рассто ние от осей до точки С в 1,4 раза больше величины рассто ни  между ос ми 0-0 и Oi-Oi. Сателлиты 5 наход тс  в зацеплении с ведомым центральным колесом 7 с внутренним зубчатым венцом, которое установлено на ведомом валу 2, Дл  повышени  жесткости конструкции сторона водила 3, обращенна  к ведомому валу 2, может иметь опору на этот вал через подшипник 8.

Инерционна  муфта работает следующим образом.

При вращении ведущего вала 1 и неподвижном ведомом вале 2 или меньшей частоте его вращени  по сравнению с ведущим

валом в св зи с приложенной к нему нагрузкой сателлиты 5 обкатываютс  по внутреннему зубчатому венцу центрального колеса 7, вовлека  во вращение прикрепленные к ним инерционные грузы б При эгом каждый груз совершает дво кое движение - вращаетс  вокруг своей эксцентриковой оси Oi-Oi и совершает обороты вокруг оси О-О муфты, циклически приближа сь к ней и удал  сь на максимальное рассто ние от этой оси. Это приводит к соответствующему циклическому изменению момента количества движени  груза относительно оси 0-0 - увеличение при удалении от оси 0-0 и уменьшение при приближении к этой оси. Известно, что в силу фундаментального физического закона сохранени  момент количества движени  может измен ть свою величину только под воздействием внешних факторов. Его увеличение в данном случае происходит за счет мощности, передаваемой по ведущему валу 1 (других источников энергии нет), а уменьшение - в св зи с взаимодействием с ведомым валом 2 (другого потребител  энергии муфта не имеет) Это обусловит передачу вращающего момента от ведущего вала 1 на ведомый вал 2.

Объ снить работу муфты можно также тем. что при приближении к оси О-О груз движетс  принудительно против направлени  действи  центробежной силы, котора  преп тствует его вращению и обуславливает передачу вращающего момента через сателлит 5 на центральное колесо 7 и далее на ведомый вал 2, взаимодействие с которым обеспечивает приближение груза к оси 0-0 вращени . Удаление груза от оси 0-0 приводит к его ускорению в св зи с увеличением радиуса вращени , что требует приближени  силы, в качестве которой выступает центробежна  сила, источником которой  вл етс  мощность, передаваема  через ведущий вал 1, Взаимодействие грузов в разных фазах работы с разными валами (ведущим или ведомым) обеспечивает посто нное направление передаваемого вращающего момента от ведущего вала на ведомый вал. Величина передаваемого вращающего момента зависит от частоты (интенсивности ) изменений момента количества движени  инерционных грузов, следовательно, она находитс  в пр мой зависимости от разности угловых скоростей ведущего 1 и ведомого 2 валов.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Инерционна  муфта, содержаща  установленное на ведомом валу центральное зубчатое колесо, размещенное на ведущем валу водило, несущее на расположенных равномерно по окружности эксцентриковых

   ос х, наход щихс  в зацеплении с центральным колесом сателлиты с закрепленными на них неуравновешенными относительно их оси инерционными грузами , отличающа с  тем, что центральное колесо св зано с сателлитами посредством внутреннего зубчатого зацеплени , кажда  эксцентрикова  ось снабжена по меньшей мере одним дополнительным сателлитом с неуравновешенным инерционным грузом, причем грузы сателлитов каждой эксцентриковой оси установлены равномерно относительно

   друг друга вокруг этой оси. а фазы поворота инерционных грузов сателлитов, размещенных на разных эксцентриковых ос х, равномерно смещены по окружности относительно друг друга.
2. 2. Муфта по п. 1,отличающа с  тем, что рассто ние от вершины каждого эксцентрикового груза с внешней стороны в радиальном направлении до эксцентриковой оси водила выполнено превышающим не более чем ь 1,4 раза рассто ние между осью муфты и эксцентриковыми ос ми водила .