БЕССТУПЕНЧАТАЯ ИМПУЛЬСНАЯ МЕХАНИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА
STEPLESS IMPULSE-TYPE MECHANICAL TRANSMISSION

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения и может найти применение, в частности, в коробке передач транспортного средства.
Известна импульсная механическая передача, состоящая из ведущего вала, импульсного механизма, промежуточного вала с двумя механизмами свободного хода - корпусным и выходным и выходного вала с маховиком (см. Леонов А.И. «Инерционные автоматические трансформаторы вращающего момента». М., Машиностроение, 1989, стр.11-13).
Недостатком такой передачи является очень высокая нагрузка на корпусной механизм свободного хода, особенно в момент пуска и разгона, что значительно ограничивает надежность и долговечность передачи.
Известна также инерционная передача (см. патент РФ №2294468, МПК F16H 33/14, 2006), состоящая из ведущего вала, импульсного механизма, промежуточного вала с двумя механизмами свободного хода, представляющими собой различные варианты муфт обратного хода и выходного вала с маховиком.
Недостатком такой передачи является быстрый износ и выход из строя механизма свободного хода, выполненного в виде роликовой, эксцентриковой или храповой муфты обратного хода, функция которой заключается в торможении промежуточного вала от обратного вращения при возникновении обратного импульса в импульсном механизме. В период пуска и разгона разность скоростей выходного и промежуточного валов очень велика, соответственно высока частота импульсов импульсного механизма. Поскольку функция корпусного механизма свободного хода заключается в отсечении отрицательных импульсов, частота включения корпусного механизма свободного хода и, следовательно, нагрузка на него чрезвычайно высока.
Задачей предлагаемого решения является повышение долговечности бесступенчатой импульсной механической передачи.
Это достигается тем, что бесступенчатая импульсная механическая передача, состоящая из входного вала, импульсного механизма, промежуточного вала с установленным на нем выходным механизмом свободного хода и выходного вала с маховиком, снабжена датчиками скорости, установленными на промежуточном и выходном валах, электромагнитной муфтой, установленной на промежуточном валу, и блоком управления, связанным с датчиками скорости и электромагнитной муфтой.
Благодаря наличию блока управления, датчиков скорости и электромагнитной муфты, установленной на промежуточном валу, появляется возможность остановки промежуточного вала не при каждом отрицательном импульсе, а через пропуск заданного числа таких импульсов. В период высокой частоты смены импульсов блок управления включает электромагнитную муфту в зависимости от разности оборотов промежуточного и выходного валов с пропуском последовательных 1-5 импульсов, что позволяет снизить нагрузки на электромагнитную муфту. В этом случае происходит увеличение периода разгона бесступенчатой импульсной передачи. Кроме того, электромагнитная муфта воспринимает ударные нагрузки при резком торможении равномерно по всем своим рабочим элементам. Все это повышает долговечность предлагаемой передачи по сравнению с прототипом.
На фиг.1 представлена бесступенчатая импульсная механическая передача; на фиг.2 - импульсный механизм с сателлитами и неуравновешенными грузами.
Бесступенчатая импульсная механическая передача состоит из ведущего вала 1 с импульсным механизмом 2, промежуточного вала 3 с электромагнитной муфтой 4 и выходным механизмом свободного хода 5, выходным валом 6 и маховиком 7. Импульсный механизм 2 включает в себя шестерню внутреннего зацепления 8, солнечную шестерню 9 и сателлиты 10 с неуравновешенными грузами 11. На промежуточном 3 и выходном 6 валах установлены датчики скорости 12 и 13.
1
3
Устройство работает следующим образом. Сигналы скоростей вращения промежуточного 3 и выходного 6 валов с датчиков 12 и 13 постоянно поступают в блок управления. В период совпадения направления вращения выходного вала 6 и солнечной шестерни 9 (направления ω и ω на фиг.2) выходной механизм свободного хода 5 замкнут, а электромагнитная муфта 4 отключена. При повороте сателлитов 10 с грузами 11 на угол φ≥π направление грузов и соответственно направление импульса меняются, и солнечная шестерня 9 с промежуточным валом 6 меняют направление вращения. По сигналу от блока управления включается электромагнитная муфта 4 и промежуточный вал 3 резко останавливается.
В соответствии с кинематикой импульсного механизма сателлиты 10 ускоряют свое вращение и с момента поворота сателлитов 10 и грузов 11 на угол φ≥2π начинается положительный импульс, от блока управления поступает сигнал на выключение электромагнитной муфты 4. Далее цикл повторяется до выхода импульсной передачи на прямой режим, когда скорость вращения промежуточного вала 3 имеет постоянный знак. При этом электромагнитная муфта 4 постоянно отключена.