ВИБРОПЕРЕДАЧА
VIBRATORY TRANSMISSION

Изобретение относится к области машиностроения и может найти применение в качестве инерционного трансформатора вращающего момента.
Известна передача, содержащая ведущий и ведомый узлы, выполненные в виде размещенных в корпусах и установленных на валах звездочек, соединяющие корпуса гибкие трубки, заполненные шариками, контактирующими между собой и взаимодействующими с зубьями звездочек, распределительное устройство, связанное с гибкими трубками и предназначенное для реверсирования или остановки ведомой звездочки, причем распределительное устройство выполнено в виде установленного с возможностью поворота и фиксации диска, который имеет с торцовых сторон по паре сообщающихся между собой и по паре сквозных параллельных и скрещивающихся каналов, заполненных шариками, контактирующими в каждом из фиксируемых положений диска с шариками /Патент РФ №1293424, кл. P16H 9/00, опубл. 28.02.87, Бюл. №8/.
Недостатками известной передачи являются: передача небольшого крутящего момента, невозможность плавного изменения мощности на ведомом валу.
Указанные недостатки обусловлены конструкцией передачи.
Известен также инерционный трансформатор вращающего момента, содержащий корпус, внутри которого размещены: инерциальный импульсный механизм, состоящий из входного вала, на котором закреплено водило с установленными на нем сателлитами, имеющими дебалансы и входящими в зацепление с центральным зубчатым колесом, закрепленным на одном конце промежуточного вала, преобразователь колебательного движения в однонаправленное вращательное движение, содержащий две муфты свободного хода противоположного вращения, установленные последовательно друг за другом, причем обойма первой муфты свободного хода соединена с корпусом, а обойма второй муфты свободного хода соединена с выходным валом /А.Ф.Крайнев, Словарь-справочник по механизмам, М., Машиностроение. 1981, с.109 /.
Известный инерционный трансформатор вращающего момента, как наиболее близкий по технической сущности и достигаемому полезному результату, принят за прототип.
Недостатками известного инерционного трансформатора вращающего момента, принятого за прототип, являются: небольшой вращающийся момент на выходном валу, сложность конструкции, малые массы дебалансов.
Указанные недостатки обусловлены конструкцией инерционного трансформатора вращающего момента.
Целью настоящего изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик инерционного трансформатора крутящего момента.
Указанная цель согласно изобретению обеспечивается тем, что водило с сателлитами и дебалансами, две муфты свободного хода, центральное зубчатое колесо заменены инерциальным импульсным механизмом, выполненным в форме обода, имеющего четыре радиальных корпуса, одинаковых по конструкции, размещенных на одинаковом расстоянии друг от друга, внутри каждого из которых установлены две цилиндрические шестерни с дебалансами, входящие в зацепление друг с другом, установленные с возможностью вращения в противоположные стороны, центры вращения которых расположены на одной линии, проходящей через оба диаметра и параллельной продольной оси ведущего вала, продольные оси которых перпендикулярны продольной оси упомянутого вала, кроме того дебалансы каждой пары цилиндрических шестерен, находясь на одной линии, проходящей через оба диаметра цилиндрических шестерен, развернуты относительно друг друга на 180 градусов, причем одна из цилиндрических шестерен закреплена на конце радиального вала, установленного в подшипниках радиального корпуса, имеющего на другом конце коническую шестерню, входящую в зацепление с конической шестерней, закрепленной на ведущем валу, причем радиальные корпусы в средней части имеют площадки с гнездами, в которые вставлены опорные шарики, преобразователем колебательного движения в однонаправленное вращательное движение, содержащим барабан, который посредством боковых спиц соединен с ведомым валом и имеет наружные и внутренние беговые дорожки для шариков, причем обод и средняя часть радиальных корпусов вставлена внутрь барабана и опирается на опорные шарики, катающиеся по внутренним беговым дорожкам барабана, причем верхняя часть радиальных корпусов охватывает наружную часть барабана, образуя камеры, в которые вставлены стопорные шарики, катающиеся по наружным беговым дорожкам барабана и взаимодействующие с наклонными крышками радиальных корпусов.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фигуре 1 изображен общий вид вибропередачи, на фигуре 2 - схема расположения узлов вибропередачи внутри корпуса, на фигуре 3 - вид на вибропередачу при снятой передней крышке с частичным разрезом, на фигуре 4 - общий вид обода с радиальными корпусами инерциального импульсного механизма, на фигуре 5 - общий вид барабана с частичным разрезом преобразователя колебательного движения в однонаправленное вращательное движение, на фигуре 6 - вид на барабан справа, на фигуре 7 - вид сбоку на радиальный корпус с частичным разрезом, на фигуре 8 - разрез по АА фигуры 7, на фигуре 9 - схема принципа действия вибропередачи.
Вибропередача содержит корпус 1, закрытый передней 2 и задней 5 крышками. Внутри корпуса размещены инерциальный импульсный механизм и преобразователь колебательного движения в однонаправленное вращательное движение. Инерциальный импульсный механизм содержит обод 4, выполненный заодно с четырьмя радиальными корпусами 5, 6, 7, 8, одинаковыми по конструкции, размещенными на одинаковом расстоянии друг от друга, внутри каждого из которых установлены две цилиндрические шестерни 9, 10 с дебалансами 11, 12, входящие в зацепление друг с другом. Цилиндрические шестерни установлены с возможностью вращения в противоположные стороны, центры вращения которых расположены на одной линии, проходящей через оба диаметра и параллельной продольной оси ведущего вала 13, продольные оси которых перпендикулярны продольной оси упомянутого вала. Дебалансы каждой пары цилиндрических шестерен, находясь на одной линии, проходящей через оба диаметра, развернуты относительно друг друга на 180 градусов. Одна из цилиндрических шестерен закреплена на конце радиального вала 14, установленного в подшипниках радиального корпуса, на другом конце которого закреплена коническая шестерня 15, входящая в зацепление с конической шестерней 16, закрепленной на ведущем валу. Радиальные корпусы в средней части имеют площадки 17 с гнездами для опорных шариков 18. Преобразователь колебательного движения в однонаправленное вращательное движение содержит барабан 19, который посредством боковых спиц 20 соединен с ведомым валом 21, имеет наружные 22 и внутренние 25 беговые дорожки для шариков. Обод и средняя часть радиальных корпусов вставлены внутрь барабана и опираются на опорные шарики, катающиеся по внутренним беговым дорожкам барабана. Верхняя часть радиальных корпусов охватывает наружную поверхность барабана, образуя камеры 24, в которые вставлены стопорные шарики 25, катающиеся по наружным беговым дорожкам барабана, удерживающиеся перегородками 26 и взаимодействующие с крышками 27 радиальных корпусов. Для изменения направления вращения ведомого вала крышки радиальных корпусов могут поворачиваться, как показано на фигурах 5 и 9, механизмом, не показанным на чертежах.
Работа вибропередачи
При вращении ведущего вала 13 вместе с ним вращается ведущая коническая шестерня 16, которая приводит во вращение конические шестерни 15 и радиальные валы 14, а последние заставляют вращаться в противоположные стороны цилиндрические шестерни 9, 10 с дебалансами 11, 12. Составляющие сил инерции, действующие в направлении продольной оси ведущего вала 13, взаимно уравновешивают друг друга, а составляющие сил инерции, действующие по касательным к радиальным корпусам 5, 6, 7, 8, заставляют их вместе с ободом 4 поворачиваться на шпорных шариках 18 в ту и другую сторону на некоторый угол. Так как радиальные корпусы 5, 6, 7, 8 через опорные шарики 18 взаимодействуют с барабаном 19 за счет сил трения, то при движении обода 4 и радиальных корпусов 5, 6, 7, 8 по часовой стрелке барабан 19 движется в противоположную сторону (на фигуре 9 показано оплошной стрелкой) и стопорные шарики 25 не препятствуют этому. При движении радиальных корпусов 5, 6, 7, 8 и обода 4 против часовой стрелки стопорные шарики 25 заклинивают барабан 19 и он вместе с ободом 4 и радиальными корпусами 5, 6, 7, 8 поворачивается в ту же сторону (на фигуре 9 показано пунктирной стрелкой). Таким образом при каждом колебании в ту и другую стороны обода и радиальных корпусов барабан 19 поворачивается в одну и ту же сторону на один шаг, поворачивая при этом и ведомый вал 21, частота вращения которого определяется нагрузкой. Если нагрузка на ведомом валу 21 превысит создаваемый крутящийся момент, то он остановится, а ведущий вал 13, цилиндрические шестерни 9, 10 с дебалансами 11, 12 будут продолжать вращаться. Повернув крышки 27, как показано пунктиром на фигурах 5, 9, механизмом, не показанным на чертежах, можно изменить направление вращения ведомого вала 21.
Предлагаемая вибропередача может быть использована на транспортных средствах.
Положительный эффект: более высокий вращающийся момент на ведомом валу, может найти широкое применение на транспорте, можно изменять направление вращения ведомого вала при неизменном направлении вращения ведущего вала.