УСТРОЙСТВО ДИНАМИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ МЕЖДУ ВАЛАМИ
DYNAMIC CONNECTION FOR TRANSFER OF ROTARY MOTION BETWEEN SHAFTS

Изобретение относится к области машиностроения, конкретно, к устройствам для передачи вращательного движения между валами. Такое устройство может найти широкое применение в машиностроении. Так, например, его можно использовать, когда необходимо соединить два вала для передачи крутящего момента от одного вала к другому с возможностью разрыва и восстановления соединения в любой момент в зависимости от ситуации.
Известно, что наиболее используемые устройства для динамического соединения двух вращающихся валов можно подразделить на следующие категории: зубчатые муфты, кулачковые муфты, фрикционные муфты, электромагнитные муфты, гидравлические муфты или соединения. Зубчатые муфты и кулачковые муфты состоят из элементов, установленных соответственно на двух валах, которые надо соединить, и снабженных сопряженными выступами или кулачками, которые могут входить в зацепление друг с другом для передачи вращения. Имея малые габариты, зубчатые и кулачковые муфты могут передавать большие крутящие моменты, однако, с другой стороны, они могут входить в зацепление только при условии незначительной относительной скорости между двумя валами или когда одна из частей, подлежащих соединению, имеет незначительный момент инерции относительно оси вращения.
Зубчатая муфта с фрикционным синхронизатором: при повороте рукоятки управления включаются фрикционные поверхности синхронизатора, а после уравнивания угловых скоростей включается зубчатая муфта. Более совершенные синхронизаторы имеют динамическую блокировку, не позволяющую включить зубчатую муфту до полного уравнивания угловых скоростей валов. Обеспечивает безударное включение зубчатых муфт на холостом ходу, значительно компактнее фрикционной муфты, т.к. поверхности трения синхронизаторов рассчитаны на момент холостого хода.
Рассмотрим фрикционные муфты. Фрикционные муфты с механическим (ручным) управлением (нормально разомкнутая). Момент передается касательными силами трения. Для включения нормально разомкнутой муфты механизм управления замыкает фрикционные поверхности и обычно запирает их в этом положении. Наибольшее распространение получили дисковые муфты. Фрикционные муфты передают крутящий момент между двумя валами за счет трения, возникающего между поверхностями двух или более элементов, которые прижаты друг к другу и неподвижно соединены с соответствующими валами. Фрикционные муфты с пневматическим и гидравлическим управлением (нормально разомкнутые). В нормально разомкнутой муфте при отсутствии давления воздуха или масла в рабочем цилиндре фрикционные детали расходятся, и муфта не передает крутящего момента. Удобны для дистанционного управления. Фрикционные муфты с электромагнитным управлением (нормально разомкнутые). При замыкании магнитного потока фрикционные поверхности сходятся, передавая крутящийся момент. Муфты выполняются также с неподвижными электромагнитами без контактных колец и щеток.
Электромагнитные жидкостные и порошковые муфты. Сцепление частей муфты основано на свойстве жидкой или порошкообразной ферромагнитной смеси увеличивать под действием магнитного поля вязкость вплоть до затвердевания и прочно приставать к полюсам магнитопровода, представляющим собой рабочие поверхности частей муфты. В отличие от кулачковых муфт фрикционные муфты позволяют также соединять валы, вращающиеся с разными скоростями, и поэтому их широко используют для соединения вращающего ведущего вала с другим, первоначально неподвижным валом. Фрикционные муфты имеют, однако, недостаток, заключающийся в больших потерях энергии на переходных стадиях, когда скорость вращения ведомого вала доводится до скорости ведущего вала. На этих стадиях неизбежно возникает проскальзывание между поверхностями соприкосновения элементов, прижимаемых друг к другу, приводящее к потере энергии в виде теплоты, а также к интенсивному износу этих поверхностей. Электромагнитные муфты осуществляют передачу движения от одного вала к другому за счет электромагнитной индукции. Муфты этого типа также позволяют соединять вращающийся вал с валом, который первоначально неподвижен. Кроме того, регулируя силу тока, проходящего через катушку, можно ограничивать в зависимости от требований максимальный крутящий момент, который можно передавать от одного вала к другому. Данные муфты, однако, также имеют недостаток, а именно большой вес и габариты, которыми они должны обладать, чтобы передавать сравнительно большие крутящие моменты. Кроме того, электромагнитная муфта потребляет много электроэнергии. Таким образом, каждый из вышеописанных типов муфт обладает некоторыми особыми качествами, которые в зависимости от ситуации обуславливают применение того или иного типа муфт.
Следует также отметить, что ни одно из описанных устройств не может обеспечить экономное расходование энергии в случае, когда относительная скорость между валами высока.
Задача изобретения - разработка устройства динамического соединения для передачи вращательного движения между валами, позволяющего производить включение/выключение ведущего вала с ведомым валом, и/или неподвижной опорной частью, опорной неподвижной части с ведущим и/или ведомым валом, с возможностью при этом изменять направление вращения ведомого вала по отношению к ведущему валу, с возможностью изменять частоту вращения ведомого вала по отношению к ведущему валу.
Предлагаемое устройство динамического соединения для передачи вращательного движения между валами содержит следующие элементы: ведущий вал и ведомый вал с установленными элементами для взаимного соединения, устройство (устройства) управления, которое позволяет передавать направленное воздействие на управляемую муфту (муфты, водило), опорную неподвижную (относительно валов) часть устройства с установленными на ней элементами для взаимного соединения с ведущим и/или ведомым валом, управляемую муфту (муфты, управляемое водило, полумуфты, управляемую муфту свободного хода), предназначенную для соединения валов в статике или динамике, для соединения опорной неподвижной части устройства с ведомым и/или ведущим валом в статике или динамике, соединения опорной неподвижной части устройства с обоими валами одновременно в статике или динамике. Ведущий вал может содержать зубчатую управляемую муфту (одну или две), управляемое водило, образуя между ведущим валом и зубчатой муфтой (муфтами, управляемым водилом) шлицевое подвижное соединение, и/или неподвижно соединенную полумуфту, и/или элемент сопряжения между устройством управления и управляемой муфтой, и/или элемент сопряжения между устройством управления и элементом связи, и/или элемент сопряжения между устройством управления и полумуфтой, и/или обойму полумуфты внутреннюю, и/или элемент сопряжения между устройством управления и вилкой (вилками) управляемой муфты свободного хода, и/или синхронизатор (синхронизаторы), и/или водило, и/или жестко посаженное зубчатое колесо.
Ведомый вал - полый изнутри. В эту полость ведомого вала вставлен ведущий вал. Между внешней поверхностью ведущего вала и внутренней поверхностью ведомого вала есть свободное пространство, т.е. ведущий вал установлен с ведомым валом с зазором. В это пространство (зазор) установлены в зависимости от варианта исполнения устройства требуемым способом необходимые элементы: зубчатые колеса, управляемые муфты, полумуфты и т.п. Ведомый вал может содержать: одно, или два, или три жестко посаженных зубчатых колеса, наружную обойму полумуфты, и/или синхронизатор (синхронизаторы), и/или водило, и/или полумуфту. Опорная неподвижная часть устройства может быть без конструктивных изменений, а может содержать жестко посаженные одно, или два, или три зубчатых колеса, может содержать одно или два зубчатых колеса, посаженных на шлицах с образованием подвижного соединения с опорной неподвижной частью, и/или синхронизатор (синхронизаторы), и/или жестко посаженное водило, и/или жестко посаженную полумуфту.
Управляемая муфта может содержать: одно, два или три зубчатых колеса. При необходимости возможно установление на зубчатые колеса управляемой муфты устройства (устройств), выравнивающего угловую скорость вращения соединяемых зубчатых колес. Управляемая муфта может содержать полумуфты; внутреннюю, наружную обойму управляемой муфты свободного вращения; шарики, ролики, сухарики, пружинки, и/или элемент сопряжения между устройством управления и шариками, роликами, сухариками, пружинками; элемент, соединяющий (объединяющий) обоймы полумуфты (внутреннюю и наружную), через который передается момент вращения, элемент сопряжения между устройством управления и управляемой муфтой, водилом. Могут быть использованы муфты: зубчатые, электромеханические, механические (фрикционные), кулачковые, магнитные, пневматические, гидравлические, порошковые, жидкостные. В отличие от известных технических решений наше устройство позволяет динамически целенаправленно изменять состояния валов (ведомого, ведущего) без остановки, без разборки, без перенастройки устройства. Также нет необходимости ждать, пока наступит определенное состояние между ведущим и ведомым валом. Например, чтобы разорвать кинетическую связь между ведущим и ведомым валом, нет необходимости останавливать ведущий вал и вдобавок к этому менять направление вращения ведомого вала. В пространство между внутренней поверхностью ведомого вала и наружной поверхностью ведущего вала установлены все элементы - получается, что ведомый вал играет роль кожуха устройства. Момент сил вращения передается через наружную поверхность ведущего вала на внутреннюю поверхность ведомого вала, причем соединение и разрыв в передаче момента вращения происходит внутри пространства, образуемого внутренней поверхностью ведомого вала и наружной поверхностью ведущего вала. Ведущий и ведомый могут меняться ролями, в этом случае уже ведущий вал будет являться кожухом. В пространстве между валами устанавливаются: муфты зубчатые, кулачковые, гидравлические, пневматические, электромагнитные, порошковые, жидкостные, а также синхронизаторы, зубчатые колеса. В качестве управляемой муфты возможно использование зубчатой муфты, которая выполняет роль солнечной шестерни в планетарном редукторе, находится непостоянно, может входить в зацепление с сателлитами, а может и не входить, т.е. замыкать цепь между ведущим валом и ведомым или размыкать эту цепь. В качестве управляемой муфты можно использовать также управляемое водило, тогда солнечная шестерня устанавливается на опорной неподвижной части. Устройство управления дает возможность целенаправленного перемещения управляемой муфты (муфт, управляемого водила), которая может быть размещена (размещены) на ведущем валу, на опорной неподвижной части может быть использовано две муфты, одна может кинетически замыкать ведущий вал и неподвижную опорную часть, а другая - ведомый вал и неподвижную опорную часть. Элемент связи одним концом жестко связан с управляемой муфтой, установленной на ведущем валу, а другой конец входит в отверстие зубчатой шестерни, жестко посаженной на ведущем валу. К концу элемента связи прикладывается целенаправленное воздействие на управляемую муфту, которое перемещает управляемую муфту вдоль ведущего вала, при этом управляемая муфта может свободно вращаться. Элемент связи может быть изготовлен из твердого материала для механического варианта, например в виде металлической проволоки, стержня, рычага и т.д. Элемент сопряжения между устройством управления и вилкой управления управляемой обгонной муфтой перемещает вилку управления управляемой обгонной муфты вдоль оси ведущего вала, при этом вилка управления имеет возможность вращаться вместе с ведущим валом. Элемент сопряжения может быть изготовлен из твердого материала для механического варианта, например в виде металлической проволоки, стержня, пружины, рычага, тяги и т.д.; в гидравлическом варианте - это масло, вода и т.д. Подвижная управляемая муфта (управляемое водило) установлена на ведущем валу и образует подвижное соединение. Элемент сопряжения между устройством управления и зубчатой управляемой муфтой, управляемым водилом, элементом связи, вилкой (вилками) управляемой обгонной муфты на чертежах не указан, так как он может быть выполнен любым способом, при условии, что этот элемент управления и подвижная управляемая муфта (управляемое водило, элемент связи, вилка (вилки) управляемой обгонной муфты) образуют нежесткое соединение, позволяющее управляемой муфте (управляемому водилу, элементу связи, вилке (вилкам) управляемой обгонной муфты) перемещаться вдоль оси ведущего вала с сохранением возможности вращения управляемой муфты (управляемого водила, элемента связи, вилки (вилкам) управляемой обгонной муфты) вместе с ведущим валом, в случае если управляемая муфта (управляемое водило, элемент связи, вилка (вилки) управляемой обгонной муфты) установлена на ведомом валу. В случаях, когда управляемая муфта установлена на опорной неподвижной части, элемент сопряжения между устройством управления и зубчатой управляемой муфтой может быть выполнен любым способом, при условии, что этот элемент управления и подвижная управляемая муфта образуют соединение, позволяющее управляемой муфте перемещаться вдоль оси опорной неподвижной части. В качестве примера: обычный подшипник качения - внутренняя обойма подшипника качения жестко установлена на управляемой муфте, внутренний посадочный диаметр подшипника качения больше диаметра ведущего вала, т.е. управляемая муфта с жестко посаженной внутренней обоймой может свободно перемещаться по шлицам вдоль оси ведущего вала; внешняя обойма подшипника качения может свободно вращаться. Соединяем внешнюю обойму подшипника качения с устройством управления необходимым способом (жесткой связью, гибкой связью, упругой связью и т.д.).
Возможны следующие варианты взаимного состояния ведущего вала, ведомого вала по отношению между собой и по отношению к опорной неподвижной части:
- ведущий вал свободен, т.е. не соединен кинетически ни с опорной неподвижной частью, ни ведомым валом;
- ведущий вал заблокирован, т.е. соединен кинетически с опорной неподвижной частью, независимо от состояния ведомого вала;
- ведущий вал кинетически связан с ведомым валом;
- ведомый вал свободен, т.е. не соединен кинетически ни с опорной неподвижной частью, ни с ведущим валом;
- ведомый вал заблокирован, т.е. соединен кинетически с опорной неподвижной частью, независимо от состояния ведущего вала;
- ведомый вал соединен кинетически с ведущим валом, направление вращения ведомого вала зависит от того, какой вариант устройства используется. В вариантах, где используются зубчатые колеса и зубчатые муфты, угловая скорость вращения ведомого вала зависит от передаточного отношения между ведущим валом и ведомым валом. В вариантах, где используются зубчатые колеса и зубчатые муфты, ведомый вал соединен кинетически с ведущим валом и может вращаться по отношению к нему как в ту же сторону, так и в противоположную сторону. Возможно герметизировать устройство, что сохраняет работоспособность устройства независимо от внешних условий. В вариантах, где используются зубчатые колеса и зубчатые муфты, при установке синхронизаторов на устройство - возможно легкое и безударное соединение зубчатых колес при их различных угловых скоростях вращения.
Управление устройством многовариантно, возможны следующие варианты: механический; гидравлический (тормозная жидкость, масло); электрический; электромеханический; пневматический.
Предлагаемое устройство динамического соединения для передачи вращательного движения между двумя валами позволяет реализовать механическую связь между ведущим и ведомым валом, и/или неподвижной опорной частью, опорной неподвижной части с ведущим и/или ведомым валом. В вариантах, где используются зубчатые колеса и зубчатые муфты, устройство позволяет изменять направление вращения ведомого вала по отношению к ведущему валу, угловая скорость вращения ведомого вала зависит от передаточного отношения между ведущим валом и ведомым валом.
Нейтральное (нерабочее) положение (состояние). Вращение от ведущего вала не передается на ведомый вал, ведомый вал может свободно вращаться по отношению к ведущему валу, т.е. ведущий вал кинетически не связан с ведомым валом. В вариантах, где используются зубчатые колеса и зубчатые муфты в нейтральном (нерабочем) состоянии управляемые муфты (в количестве одной или двух в зависимости от варианта) и/или водило установлены на ведущем валу. При этом между управляемой муфтой (муфтами), водилом и ведущим валом имеется подвижное шлицевое соединение с зазором. Т.е. управляемая муфта (муфты), водило могут свободно перемещаться в осевом направлении ведущего вала при приложении к управляемой муфте (муфтам), водилу целенаправленного воздействия. В вариантах, где на ведущий вал установлены две управляемые муфты (или управляемая муфта и водило), их управление независимо друг от друга. Управляемая муфта (муфты) не входит в зацепление с зубчатым колесом (колесами), жестко установленным на ведомом валу, и не входит в зацепление с зубчатым колесом (колесами), жестко установленным на опорной неподвижной части. Например, в вар. 17 (фиг.17) в нейтральном положении жестко установленное на ведомом валу 3 зубчатое колесо 28 входит в зацепление с сателлитами 18, которые могут свободно вращаться на осях 17 водила 27. Т.е. вращение от ведущего вала 2 не передается на ведомый вал 3, ведомый вал 3 может свободно вращаться по отношению к ведущему валу. Рабочее положение (состояние). В рабочем положении (состоянии) вращение от ведущего вала 2 передается ведомому валу 3. Заблокированное состояние. В заблокированном положении (состоянии) ведущий вал 2 и/или ведомый вал 3 не может вращаться.
Изобретение поясняется следующими иллюстрациями.
На фиг.1 показан вар.1 - нейтральное положение. На ведущем валу 2 установлена управляемая муфта 4, образуя свободное шлицевое соединение. Управляемая муфта 4 содержит жестко посаженное зубчатое колесо 43. На ведомом валу 3 жестко посажено зубчатое колесо 5. Из нейтрального положения, показанного на фиг.1, перемещая управляемую муфту 4 вправо, вводим в зацепление зубчатое колесо 43 управляемой муфты 4 с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3. Рабочее положение. Ведущий вал 2 и ведомый вал 3 вращаются в одну сторону с одинаковой угловой скоростью.
На фиг.2 представлен вар.2 - показано нейтральное положение. Вар.2 отличается от вар.1 взаимным расположением управляемой муфты 4 и зубчатого колеса 5 ведомого вала 3. На ведущем валу 2 установлена управляемая муфта 4, образуя свободное шлицевое соединение. Управляемая муфта 4 содержит жестко посаженное зубчатое колесо 43. На ведомом валу 3 жестко посажено зубчатое колесо 5. Из нейтрального положения, показанного на фиг.1, перемещая управляемую муфту 4 влево, вводим в зацепление зубчатое колесо 43 управляемой муфты 4 с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3. Рабочее положение. Ведущий вал 2 и ведомый вал вращаются в одну сторону и с одинаковой угловой скоростью.
На фиг.3 представлен вар.3 - показано нейтральное положение.
Вар.3 отличается от вар.1 тем, что на опорную неподвижную часть 1 дополнительно жестко установлено зубчатое колесо 6. На ведущем валу 2 установлена управляемая муфта 4, образуя свободное шлицевое соединение. Управляемая муфта 4 содержит жестко посаженое зубчатое колесо 43. На ведомом валу 3 жестко посажено зубчатое колесо 5. Из нейтрального положения, показанного на фиг.3, перемещая управляемую муфту 4 вправо, вводим в зацепление зубчатое колесо 43 управляемой муфты 4 с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3. Рабочее положение. Ведущий вал 2 и ведомый вал 3 вращаются в одну сторону и с одинаковой угловой скоростью. Из нейтрального положения, показанного на фиг.3, перемещая управляемую муфту 4 влево, вводим в зацепление зубчатое колесо 43 управляемой муфты 4 с зубчатым колесом 6 опорной неподвижной части 1. Ведущий вал 2 заблокирован. Ведомый вал 3 свободно вращается.
На фиг.4 показан вар.4 - нейтральное положение. Вар.4 отличается от вар.3 взаимным расположением зубчатого колеса 6 опорной неподвижной части 1 и зубчатого колеса 5 ведомого вала 3. На ведущем валу 2 установлена управляемая муфта 4, образуя свободное шлицевое соединение. Управляемая муфта 4 содержит жестко посаженое зубчатое колесо 43. На опорную неподвижную часть 1 жестко установлено зубчатое колесо 6. На ведомом валу 3 жестко посажено зубчатое колесо 5.
Из нейтрального положения, показанного на фиг.4, перемещая управляемую муфту 4 влево, вводим в зацепление зубчатое колесо 43 управляемой муфты 4 с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3. Рабочее положение. Ведущий вал 2 и ведомый вал 3 вращаются в одну сторону и с одинаковой угловой скоростью. Перемещая из предыдущего положения управляемую муфту 4 влево, вводим в зацепление зубчатое колесо 43 управляемой муфты 4 с зубчатым колесом 6 опорной неподвижной части, при этом зацепление зубчатого колеса 43 управляемой муфты 4 с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3 сохраняется. Ведущий вал 2 заблокирован. Ведомый вал 3 заблокирован.
На фиг.5 показан вар.5 - нейтральное положение. Вар.5 отличается от вар.3 тем, что управляемая муфта 4 заменена на управляемую муфту 7. На опорную неподвижную часть 1 жестко установлено зубчатое колесо 6. На ведущем валу 2 установлена управляемая муфта 7, образуя свободное шлицевое соединение. Управляемая муфта 7 содержит жестко посаженные зубчатое колесо 8 и зубчатое колесо 9. На ведомом валу 3 жестко посажено зубчатое колесо 5. Из нейтрального положения, показанного на фиг.5, перемещая управляемую муфту 7 вправо, вводим в зацепление зубчатое колесо 9 управляемой муфты 7 с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3. Рабочее положение. Ведущий вал 2 и ведомый вал 3 вращаются в одну сторону и с одинаковой угловой скоростью. Из нейтрального положения, показанного на фиг.5, перемещая управляемую муфту 7 влево, вводим в зацепление зубчатое колесо 8 управляемой муфты 7 с зубчатым колесом 6 опорной неподвижной части 1. Ведущий вал 2 заблокирован. Ведомый вал 3 свободно вращается.
На фиг.6 показан вар.6 - нейтральное положение. Вар.6 отличается от вар.5 взаимным расположением управляемой муфты 7 и зубчатого колеса 5 ведомого вала 3. На опорную неподвижную часть 1 жестко установлено зубчатое колесо 6. На ведущем валу 2 установлена управляемая муфта 7, образуя свободное шлицевое соединение. Управляемая муфта 7 содержит жестко посаженные зубчатое колесо 8 и зубчатое колесо 9. На ведомом валу 3 жестко посажено зубчатое колесо 5. Из нейтрального положения, показанного на фиг.6, перемещая управляемую муфту 7 вправо, вводим в зацепление зубчатое колесо 8 управляемой муфты 7 с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3. Рабочее положение. Ведущий вал 2 и ведомый вал 3 вращаются в одну сторону и с одинаковой угловой скоростью. Из нейтрального положения, показанного на фиг.6, перемещая управляемую муфту 7 влево, вводим в зацепление зубчатое колесо 8 управляемой муфты 7 с зубчатым колесом 6 опорной неподвижной части 1 и одновременно вводим в зацепление зубчатое колесо 9 управляемой муфты 7 с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3. Ведущий вал 2 заблокирован. Ведомый вал 3 заблокирован.
Вар.6а (фиг.6) отличается от вар.6 изменением управляемой муфты 7. На опорную неподвижную часть 1 жестко установлено зубчатое колесо 6. На ведущем валу 2 установлена управляемая муфта 7, образуя свободное шлицевое соединение. Управляемая муфта 7 содержит жестко посаженные зубчатое колесо 8 и зубчатое колесо 9. На ведомом валу 3 жестко посажено зубчатое колесо 5. Из нейтрального положения, показанного на фиг.6, перемещая управляемую муфту 7 вправо, вводим в зацепление зубчатое колесо 8 управляемой муфты 7 с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3. Рабочее положение. Ведущий вал 2 и ведомый вал 3 вращаются в одну сторону и с одинаковой угловой скоростью. Из нейтрального положения, показанного на фиг.6, перемещая управляемую муфту 7 влево, вводим в зацепление зубчатое колесо 8 управляемой муфты 7 с зубчатым колесом 6 опорной неподвижной части 1, но зубчатое колесо 9 управляемой муфты 7 не входит в зацепление с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3. Ведущий вал 2 заблокирован, ведомый вал 3 свободен. Из предыдущего положения, перемещая управляемую муфту 7 влево, вводим в зацепление зубчатое колесо 9 управляемой муфты 7 с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3, при этом зацепление зубчатого колеса 8 управляемой муфты 7 с зубчатым колесом 6 опорной неподвижной части 1 сохраняется. Ведущий вал 2 заблокирован, ведомый вал 3 заблокирован.
Вар.6b (фиг.6) отличается от вар.6 взаимным расположением зубчатого колеса 5 ведомого вала 3 и зубчатого колеса 6 опорной неподвижной части 1. На опорную неподвижную часть 1 жестко установлено зубчатое колесо 6. На ведущем валу 2 установлена управляемая муфта 7, образуя свободное шлицевое соединение. Управляемая муфта 7 содержит жестко посаженные зубчатое колесо 8 и зубчатое колесо 9. На ведомом валу 3 жестко посажено зубчатое колесо 5. Из нейтрального положения, показанного на фиг.6, перемещая управляемую муфту 7 вправо, вводим в зацепление зубчатое колесо 8 управляемой муфты 7 с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3. Рабочее положение. Ведущий вал 2 и ведомый вал 3 вращаются в одну сторону и с одинаковой угловой скоростью. Из нейтрального положения, показанного на фиг.6, перемещая управляемую муфту 7 влево, вводим в зацепление зубчатое колесо 8 управляемой муфты 7 с зубчатым колесом 6 опорной неподвижной части 1, но зубчатое колесо 9 управляемой муфты 7 не входит в зацепление с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3. Ведущий вал 2 заблокирован, ведомый вал 3 свободен. Из предыдущего положения, перемещая управляемую муфту 7 влево, вводим в зацепление зубчатое колесо 9 управляемой муфты 7 с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3, при этом зацепление зубчатого колеса 8 управляемой муфты 7 с зубчатым колесом 6 опорной неподвижной части 1 сохраняется. Ведущий вал 2 заблокирован, ведомый вал 3 заблокирован.
На фиг.7 показан вар.7 - нейтральное положение. Вар.7 отличается от вар.6 заменой управляемой муфты 7 на управляемую муфту 11. На опорную неподвижную часть 1 жестко установлено зубчатое колесо 6. На ведущем валу 2 установлена управляемая муфта 11, образуя свободное шлицевое соединение. Управляемая муфта 11 содержит жестко посаженные зубчатое колесо 22, зубчатое колесо 32 и зубчатое колесо 10.
На ведомом валу 3 жестко посажено зубчатое колесо 5. Из нейтрального положения, показанного на фиг.7, перемещая управляемую муфту 11 вправо, вводим в зацепление зубчатое колесо 32 управляемой муфты 11 с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3. Рабочее положение. Ведущий вал 2 и ведомый вал 3 вращаются в одну сторону и с одинаковой угловой скоростью. Из нейтрального положения, показанного на фиг.7, перемещая управляемую муфту 11 влево, вводим в зацепление зубчатое колесо 22 управляемой муфты 11 с зубчатым колесом 6 опорной неподвижной части 1 и одновременно вводим в зацепление зубчатое колесо 10 управляемой муфты 11 с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3. Ведущий вал 2 заблокирован, ведомый вал 3 заблокирован.
Вар.7а (фиг.7) отличается от вар.7 изменением управляемой муфты 11. На опорную неподвижную часть 1 жестко установлено зубчатое колесо 6. На ведущем валу 2 установлена управляемая муфта 11, образуя свободное шлицевое соединение. Управляемая муфта 11 содержит жестко посаженные зубчатое колесо 22, зубчатое колесо 32 и зубчатое колесо 10. На ведомом валу 3 жестко посажено зубчатое колесо 5. Из нейтрального положения, показанного на фиг.7, перемещая управляемую муфту 11 вправо, вводим в зацепление зубчатое колесо 32 управляемой муфты 11 с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3. Рабочее положение. Ведущий вал 2 и ведомый вал 3 вращаются в одну сторону и с одинаковой угловой скоростью. Из нейтрального положения, показанного на фиг.7, перемещая управляемую муфту 11 влево, вводим в зацепление зубчатое колесо 22 управляемой муфты 11 с зубчатым колесом 6 опорной неподвижной части 1, но зубчатое колесо 10 управляемой муфты 11 не входит в зацепление с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3. Ведущий вал 2 заблокирован, ведомый вал 3 свободен. Из предыдущего положения, перемещая управляемую муфту 11 влево, вводим в зацепление зубчатое колесо 10 управляемой муфты 11 с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3, при этом зацепление зубчатого колеса 22 управляемой муфты 11 с зубчатым колесом 6 опорной неподвижной части 1 сохраняется. Ведущий вал 2 заблокирован. Ведомый вал 3 заблокирован.
Вар.7b (фиг.7) отличается от вар.7 взаимным расположением зубчатого колеса 5 ведомого вала 3 и зубчатого колеса 6 опорной неподвижной части 1. На опорную неподвижную часть 1 жестко установлено зубчатое колесо 6. На ведущем валу 2 установлена управляемая муфта 11, образуя свободное шлицевое соединение. Управляемая муфта 11 содержит жестко посаженные зубчатое колесо 22, зубчатое колесо 32 и зубчатое колесо 10. На ведомом валу 3 жестко посажено зубчатое колесо 5. Из нейтрального положения, показанного на фиг.7, перемещая управляемую муфту 11 вправо, вводим в зацепление зубчатое колесо 32 управляемой муфты 11 с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3. Рабочее положение. Ведущий вал 2 и ведомый вал 3 вращаются в одну сторону и с одинаковой угловой скоростью. Из нейтрального положения, показанного на фиг.7, перемещая управляемую муфту 11 влево, вводим в зацепление зубчатое колесо 22 управляемой муфты 7 с зубчатым колесом 6 опорной неподвижной части 1, но зубчатое колесо 10 управляемой муфты 11 не входит в зацепление с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3. Ведущий вал 2 заблокирован, ведомый вал 3 свободен. Из предыдущего положения, перемещая управляемую муфту 11 влево, вводим в зацепление зубчатое колесо 10 управляемой муфты 11 с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3, при этом зацепление зубчатого колеса 22 управляемой муфты 11 с зубчатым колесом 6 опорной неподвижной части 1 сохраняется. Ведущий вал 2 заблокирован, ведомый вал 3 заблокирован.
На фиг.8 показан вар.8 - нейтральное положение. Вар.8 отличается от вар.7 взаимным расположением зубчатого колеса 5 ведомого вала 3 и управляемой муфты 11 в нейтральном положении. На опорную неподвижную часть 1 жестко установлено зубчатое колесо 6. На ведущем валу 2 установлена управляемая муфта 11, образуя свободное шлицевое соединение. Управляемая муфта 11 содержит жестко посаженные зубчатое колесо 22, зубчатое колесо 32 и зубчатое колесо 10. На ведомом валу 3 жестко посажено зубчатое колесо 5. Из нейтрального положения, показанного на фиг.8, перемещая управляемую муфту 11 вправо, вводим в зацепление зубчатое колесо 22 управляемой муфты 11 с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3. Первое рабочее положение. Ведущий вал 2 и ведомый вал 3 вращаются в одну сторону и с одинаковой угловой скоростью. Из нейтрального положения, показанного на фиг.8, перемещая управляемую муфту 11 влево, вводим в зацепление зубчатое колесо 32 управляемой муфты 11 с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3. Но зубчатое колесо 22 управляемой муфты 11 не входит в зацепление с зубчатым колесом 6 опорной неподвижной части 1. Второе рабочее положение. Ведущий вал 2 и ведомый вал 3 вращаются в одну сторону и с одинаковой угловой скоростью. Из предыдущего положения, перемещая управляемую муфту 11 влево, выводим из зацепления зубчатое колесо 32 управляемой муфты 11 и зубчатое колесо 5 ведомого вала 3 и вводим в зацепление зубчатое колесо 10 управляемой муфты 11 с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3 и одновременно вводим в зацепление зубчатое колесо 22 управляемой муфты 11 с зубчатым колесом 6 опорной неподвижной части 1. Ведущий вал 2 заблокирован, ведомый вал 3 заблокирован.
Вар.8а (фиг.8) отличается от вар.8 изменением управляемой муфты 11. На опорную неподвижную часть 1 жестко установлено зубчатое колесо 6. На ведущем валу 2 установлена управляемая муфта 11, образуя свободное шлицевое соединение. Управляемая муфта 11 содержит жестко посаженные зубчатое колесо 22, зубчатое колесо 32 и зубчатое колесо 10. На ведомом валу 3 жестко посажено зубчатое колесо 5. Из нейтрального положения, показанного на фиг.8, перемещая управляемую муфту 11 вправо, вводим в зацепление зубчатое колесо 22 управляемой муфты 11 с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3. Первое рабочее положение. Ведущий вал 2 и ведомый вал 3 вращаются в одну сторону и с одинаковой угловой скоростью. Из нейтрального положения, показанного на фиг.8, перемещая управляемую муфту 11 влево, вводим в зацепление зубчатое колесо 32 управляемой муфты 11 с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3, но зубчатое колесо 22 управляемой муфты 11 не входит в зацепление с зубчатым колесом 6 опорной неподвижной части 1. Второе рабочее положение. Ведущий вал 2 и ведомый вал 3 вращаются в одну сторону и с одинаковой угловой скоростью. Из предыдущего положения, перемещая управляемую муфту 11 влево, выводим из зацепления зубчатое колесо 32 управляемой муфты 11 и зубчатое колесо 5 ведомого вала 3 и вводим в зацепление зубчатое колесо 22 управляемой муфты 11 с зубчатым колесом 6 опорной неподвижной части 1. При этом зубчатое колесо 10 управляемой муфты 11 не входит в зацепление с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3. Ведущий вал 2 заблокирован, ведомый вал 3 свободен. При дальнейшем перемещении из предыдущего положения управляемой муфты 11 влево остается зацепление зубчатого колеса 22 управляемой муфты 11 с зубчатым колесом 6 опорной неподвижной части 1, при этом вводим в зацепление зубчатое колесо 10 управляемой муфты 11 с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3. Ведущий вал 2 заблокирован, ведомый вал 3 заблокирован.
Вар.8b (фиг.8) отличается от вар.8 взаимным расположением зубчатого колеса 5 ведомого вала 3 и зубчатого колеса 6 опорной неподвижной части 1. На опорную неподвижную часть 1 жестко установлено зубчатое колесо 6. На ведущем валу 2 установлена управляемая муфта 11, образуя свободное шлицевое соединение. Управляемая муфта 11 содержит жестко посаженные зубчатое колесо 22, зубчатое колесо 32 и зубчатое колесо 10. На ведомом валу 3 жестко посажено зубчатое колесо 5. Из нейтрального положения, показанного на фиг.8, перемещая управляемую муфту 11 вправо, вводим в зацепление зубчатое колесо 22 управляемой муфты 11 с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3. Первое рабочее положение. Ведущий вал 2 и ведомый вал 3 вращаются в одну сторону и с одинаковой угловой скоростью. Из нейтрального положения, показанного на фиг.8, перемещая управляемую муфту 11 влево, вводим в зацепление зубчатое колесо 32 управляемой муфты 11 с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3, но зубчатое колесо 22 управляемой муфты 11 не входит в зацепление с зубчатым колесом 6 опорной неподвижной части 1. Второе рабочее положение. Ведущий вал 2 и ведомый вал 3 вращаются в одну сторону и с одинаковой угловой скоростью. Из предыдущего положения, перемещая управляемую муфту 11 влево, выводим из зацепления зубчатое колесо 32 управляемой муфты 11 и зубчатое колесо 5 ведомого вала 3 и вводим в зацепление зубчатое колесо 22 управляемой муфты 11 с зубчатым колесом 6 опорной неподвижной части 1. При этом зубчатое колесо 10 управляемой муфты 11 не входит в зацепление с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3. Ведущий вал 2 заблокирован, ведомый вал 3 свободен. При дальнейшем перемещении управляемой муфты 11 влево, остается зацепление зубчатого колеса 22 управляемой муфты 11 с зубчатым колесом 6 опорной неподвижной части 1, при этом вводим в зацепление зубчатое колесо 10 управляемой муфты 11 с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3. Ведущий вал 2 заблокирован, ведомый вал 3 заблокирован.
На фиг.9 показан вар.9 - нейтральное положение. Вар.9 отличается от вар.5 тем, что на ведомом валу 3 дополнительно жестко посажено зубчатое колесо 12. На опорную неподвижную часть 1 жестко установлено зубчатое колесо 6. На ведущем валу 2 установлена управляемая муфта 7, образуя свободное шлицевое соединение. Управляемая муфта 7 содержит жестко посаженные зубчатое колесо 8 и зубчатое колесо 9. На ведомом валу 3 жестко посажены зубчатое колесо 5 и зубчатое колесо 12. Из нейтрального положения, показанного на фиг.9, перемещая управляемую муфту 7 вправо, вводим в зацепление зубчатое колесо 9 управляемой муфты 7 с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3. При этом зубчатое колесо 8 управляемой муфты 7 не входит в зацепление с зубчатым колесом 12 ведомого вала 3. Рабочее положение. Ведущий вал 2 и ведомый вал 3 вращаются в одну сторону и с одинаковой угловой скоростью. Из нейтрального положения, показанного на фиг.9, перемещая управляемую муфту 7 влево, вводим в зацепление зубчатое колесо 9 управляемой муфты 7 с зубчатым колесом 12 ведомого вала 3 и одновременно вводим в зацепление зубчатое колесо 8 управляемой муфты 7 с зубчатым колесом 6 опорной неподвижной части 1. Ведущий вал 2 заблокирован. Ведомый вал 3 заблокирован.
Вар.9а (фиг.9) отличается от вар.9 изменением управляемой муфты 7. На опорную неподвижную часть 1 жестко установлено зубчатое колесо 6. На ведущем валу 2 установлена управляемая муфта 7, образуя свободное шлицевое соединение. Управляемая муфта 7 содержит жестко посаженные зубчатое колесо 8 и зубчатое колесо 9. На ведомом валу 3 жестко посажены зубчатое колесо 5 и зубчатое колесо 12. Из нейтрального положения, показанного на фиг.9, перемещая управляемую муфту 7 вправо, вводим в зацепление зубчатое колесо 9 управляемой муфты 7 с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3. При этом зубчатое колесо 8 управляемой муфты 7 не входит в зацепление с зубчатым колесом 12 ведомого вала 3. Рабочее положение. Ведущий вал 2 и ведомый вал 3 вращаются в одну сторону и с одинаковой угловой скоростью. Из нейтрального положения, показанного на фиг.9, перемещая управляемую муфту 7 влево, вводим в зацепление зубчатое колесо 8 управляемой муфты 7 с зубчатым колесом 6 опорной неподвижной части 1, при этом зубчатое колесо 9 управляемой муфты 7 не входит в зацепление с зубчатым колесом 12 ведомого вала 3. Ведущий вал 2 заблокирован. Ведомый вал 3 свободно вращается. Продолжая перемещать управляемую муфту 7 влево из предыдущего положения, оставляем в зацеплении зубчатое колесо 8 управляемой муфты 7 с зубчатым колесом 6 опорной неподвижной части 1 и вводим в зацепление зубчатое колесо 9 управляемой муфты 7 с зубчатым колесом 12 ведомого вала 3. Ведущий вал 2 заблокирован. Ведомый вал 3 заблокирован.
Вар.9b (фиг.9) отличается от вар.9 взаимным расположением зубчатого колеса 12 ведомого вала 3 и зубчатого колеса 6 опорной неподвижной части 1. На опорную неподвижную часть 1 жестко установлено зубчатое колесо 6. На ведущем валу 2 установлена управляемая муфта 7, образуя свободное шлицевое соединение. Управляемая муфта 7 содержит жестко посаженные зубчатое колесо 8 и зубчатое колесо 9. На ведомом валу 3 жестко посажены зубчатое колесо 5 и зубчатое колесо 12. Из нейтрального положения, показанного на фиг.9, перемещая управляемую муфту 7 вправо, вводим в зацепление зубчатое колесо 9 управляемой муфты 7 с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3. При этом зубчатое колесо 8 управляемой муфты 7 не входит в зацепление с зубчатым колесом 12 ведомого вала 3. Рабочее положение. Ведущий вал 2 и ведомый вал 3 вращаются в одну сторону и с одинаковой угловой скоростью. Из нейтрального положения, показанного на фиг.9, перемещая управляемую муфту 7 влево, вводим в зацепление зубчатое колесо 8 управляемой муфты 7 с зубчатым колесом 6 опорной неподвижной части 1, при этом зубчатое колесо 9 управляемой муфты 7 не входит в зацепление с зубчатым колесом 12 ведомого вала 3. Ведущий вал 2 заблокирован. Ведомый вал 3 свободно вращается. Продолжая перемещать управляемую муфту 7 влево из предыдущего положения, оставляем в зацеплении зубчатое колесо 8 управляемой муфты 7 с зубчатым колесом 6 опорной неподвижной части 1 и вводим в зацепление зубчатое колесо 9 управляемой муфты 7 с зубчатым колесом 12 ведомого вала 3. Ведущий вал 2 заблокирован. Ведомый вал 3 заблокирован.
На фиг.10 показан вар.10 - нейтральное положение. На опорной неподвижной части 1 установлена управляемая муфта 13, образуя свободное шлицевое соединение. Управляемая муфта 13 содержит жестко посаженное зубчатое колесо 44. На ведомом валу 3 жестко посажено зубчатое колесо 14. Из нейтрального положения, показанного на фиг.10, перемещая управляемую муфту 13 вправо, вводим в зацепление зубчатое колесо 44 управляемой муфты 13 с зубчатым колесом 14 опорной неподвижной части 1. Ведомый вал 3 заблокирован.
Вар.10а (фиг.10А) отличается от вар.10 взаимным расположением управляемой муфты 13 и зубчатого колеса 14 ведомого вала 3. На фиг.10А показано нейтральное положение. На опорной неподвижной части 1 установлена управляемая муфта 13, образуя свободное шлицевое соединение. Управляемая муфта 13 содержит зубчатое колесо 44. На ведомом валу 3 жестко посажено зубчатое колесо 14. Из нейтрального положения, показанного на фиг.10А, перемещая управляемую муфту 13 влево, вводим в зацепление зубчатое колесо 44 управляемой муфты 13 с зубчатым колесом 14 опорной неподвижной части 1. Ведомый вал 3 заблокирован.
На фиг.11 показан вар.11 - нейтральное положение. Вар.11 отличается от вар. 10 тем, что установлен ведущий вал 2. На опорной неподвижной части 1 установлена управляемая муфта 13, образуя свободное шлицевое соединение. Управляемая муфта 13 содержит зубчатое колесо 44. На ведомом валу 3 жестко посажено зубчатое колесо 14. Из нейтрального положения, показанного на фиг.11, перемещая управляемую муфту 13 вправо, вводим в зацепление зубчатое колесо 44 управляемой муфты 13 с зубчатым колесом 14 ведомого вала 3. Ведомый вал 3 заблокирован.
На фиг.12 показан вар.12 - нейтральное положение. Вар.12 отличается от вар.10а тем, что установлен ведущий вал 2. На опорной неподвижной части 1 установлена управляемая муфта 13, образуя свободное шлицевое соединение. Управляемая муфта 13 содержит зубчатое колесо 44. На ведомом валу 3 жестко посажено зубчатое колесо 14. Из нейтрального положения, показанного на фиг.12, перемещая управляемую муфту 13 влево, вводим в зацепление зубчатое колесо 44 управляемой муфты 13 с зубчатым колесом 14 ведомого вала 3. Ведомый вал 3 заблокирован.
На фиг.13 (вар. 13) показано начальное положение. На ведущем валу 2 установлена управляемая муфта 19, образуя свободное шлицевое соединение. На управляемой муфте 19 жестко установлено зубчатое колесо 45. Зубчатое колесо 15 жестко установлено на ведомом валу 3. На опорной неподвижной части 1 жестко установлено водило 16. На водиле 16 жестко установлены оси 17, на которых установлены сателлиты 18. Сателлиты 18 установлены свободно на оси 17. Сателлиты 18 находятся в постоянном зацеплении с зубчатым колесом 15 ведомого вала 3. Перемещая управляемую муфту 19 влево, вводим в зацепление зубчатое колесо 45 управляемой муфты 19 с сателлитами 18. Вращение от ведущего вала 2 через зубчатое колесо 45 управляемой муфты 19, сателлиты 18, зубчатое колесо 15 передается на ведомый вал 3. Вращение ведущего вала 2 и ведомого вала 3 противоположны. Подбирая соответствующим образом количество зубьев зубчатого колеса 45 управляемой муфты 19, сателлитов 18, зубчатого колеса 15, можно менять частоту вращения ведомого вала 3 по отношению к ведущему валу 2.
Отличия вар.13а (фиг.13А) от варианта 13 в том, что добавлено зубчатое колесо 20, жестко установленное на ведомом валу 3. На ведущем валу 2 установлена управляемая муфта 19, образуя свободное шлицевое соединение. На управляемой муфте 19 жестко установлено зубчатое колесо 45. Зубчатое колесо 15 и зубчатое колесо 20 жестко установлены на ведомом валу 3. На опорной неподвижной части 1 жестко установлено водило 16. На водиле 16 жестко установлены оси 17, на которых установлены сателлиты 18. Сателлиты 18 установлены свободно на оси 17. Сателлиты 18 находятся в постоянном зацеплении с зубчатым колесом 15 ведомого вала 3. Перемещая управляемую муфту 19 влево, вводим в зацепление зубчатое колесо 45 управляемой муфты 19 с сателлитами 18. Вращение от ведущего вала 2 через зубчатое колесо 45 управляемой муфты 19, сателлиты 18, зубчатое колесо 15 передается на ведомый вал 3. Вращение ведущего вала 2 и ведомого вала 3 противоположны. Подбирая соответствующим образом количество зубьев зубчатого колеса 45 управляемой муфты 19, сателлитов 18, зубчатого колеса 15, можно менять частоту вращения ведомого вала 3 по отношению к ведущему валу 2. Из нейтрального положения, показанного на фиг.13А, перемещая управляемую муфту 19 вправо, вводим в зацепление зубчатое колесо 45 управляемой муфты 19 с зубчатым колесом 20 ведомого вала 3. Получили рабочее состояние. Направления вращения ведущего вала 2 и ведомого вала 3 совпадают. Частота вращения одинаковая.
На фиг.13Б показано начальное положение. На ведущем валу 2 установлена управляемая муфта 19, образуя свободное шлицевое соединение. На управляемой муфте 19 жестко установлено зубчатое колесо 45. Зубчатое колесо 15 жестко установлено на ведомом валу 3. На опорной неподвижной части 1 жестко установлено водило 16*. На водиле 16* жестко установлены оси 17 и оси 17*, на которых установлены сателлиты 18 и сателлиты 18*. Сателлиты 18, установленные свободно на оси 17, находятся в постоянном зацеплении с зубчатым колесом 15 ведомого вала 3. Сателлиты 18*, установленные свободно на оси 17*, находятся в постоянном зацеплении с сателлитами 18. Перемещая управляемую муфту 19 влево, вводим в зацепление зубчатое колесо 45 управляемой муфты 19 с сателлитами 18*. Вращение от ведущего вала 2 через зубчатое колесо 45 управляемой муфты 19, сателлиты 18*, сателлиты 18, зубчатое колесо 15 передается на ведомый вал 3. Направления вращения ведущего вала 2 и ведомого вала 3 совпадают. Подбирая соответствующим образом количество зубьев зубчатого колеса 45 управляемой муфты 19, сателлитов 18*, сателлитов 18, зубчатого колеса 15, можно менять частоту ведомого вала 3 по отношению к ведущему валу 2.
На фиг.14 показан вар.14 - начальное положение. Отличия варианта 14 от варианта 13 - добавлено зубчатое колесо 6, жестко установленное на опорной неподвижной части 1. На ведущем валу 2 установлена управляемая муфта 19, образуя свободное шлицевое соединение. На управляемой муфте 19 жестко установлено зубчатое колесо 45. Зубчатое колесо 15 жестко установлено на ведомом валу 3. На опорной неподвижной части 1 жестко установлено водило 16. На водиле 16 жестко установлены оси 17, на которых установлены сателлиты 18. Сателлиты 18 установлены свободно на оси 17. Сателлиты 18 находятся в постоянном зацеплении с зубчатым колесом 15 ведомого вала 3. На опорной неподвижной части 1 жестко установлено зубчатое колесо 6. Перемещая управляемую муфту 19 влево, вводим в зацепление зубчатое колесо 45 управляемой муфты 19 с сателлитами 18. Вращение от ведущего вала 2 через зубчатое колесо 45 управляемой муфты 19, сателлиты 18, зубчатое колесо 15 передается на ведомый вал 3. Рабочее положение. Направления вращения ведущего вала 2 и ведомого вала 3 противоположны. Подбирая соответствующим образом количество зубьев зубчатого колеса 45 управляемой муфты 19, сателлитов 18, зубчатого колеса 15, можно менять частоту вращения ведомого вала 3 по отношению к ведущему валу 2. Из рабочего положения, перемещая управляемую муфту 19 влево, оставляем в зацеплении зубчатое колесо 45 управляемой муфты 19 с сателлитами 18 и вводим в зацепление зубчатое колесо 45 управляемой муфты 19 и зубчатое колесо 6 опорной неподвижной части 1. Ведущий вал 2 заблокирован. Ведомый вал 3 заблокирован.
Вар.14а (фиг.14) отличается от вар.14 взаимным расположением сателлитов 18 и зубчатого колеса 6 опорной неподвижной части 1. На ведущем валу 2 установлена управляемая муфта 19, образуя свободное шлицевое соединение. На управляемой муфте 19 жестко установлено зубчатое колесо 45. Зубчатое колесо 15 жестко установлено на ведомом валу 3. На опорной неподвижной части 1 жестко установлено водило 16. На водиле 16 жестко установлены оси 17, на которых установлены сателлиты 18. Сателлиты 18 установлены свободно на оси 17. Сателлиты 18 находятся в постоянном зацеплении с зубчатым колесом 15 ведомого вала 3. На опорной неподвижной части 1 жестко установлено зубчатое колесо 6. Перемещая управляемую муфту 19 влево, вводим в зацепление зубчатое колесо 45 управляемой муфты 19 с сателлитами 18. Вращение от ведущего вала 2 через зубчатое колесо 45 управляемой муфты 19, сателлиты 18, зубчатое колесо 15 передается на ведомый вал 3. Рабочее положение. Вращения ведущего вала 2 и ведомого вала 3 противоположны. Подбирая соответствующим образом количество зубьев зубчатого колеса 45 управляемой муфты 19, сателлитов 18, зубчатого колеса 15, можно менять частоту вращения ведомого вала 3 по отношению к ведущему валу 2. Из рабочего положения, перемещая управляемую муфту 19 влево, выводим из зацепления сателлиты 18 и зубчатое колесо 45 управляемой муфты 19 и вводим в зацепление зубчатое колесо 45 управляемой муфты 19 и зубчатое колесо 6 опорной неподвижной части 1. Ведомый вал 3 свободно вращается, ведущий вал 2 заблокирован.
На фиг.15 показан вар.15 - нейтральное положение. Вар.15 отличается от вар.14 взаимным расположением в нейтральном положении сателлитов 18 и управляемой муфты 19. На ведущем валу 2 установлена управляемая муфта 19, образуя свободное шлицевое соединение. На управляемой муфте 19 жестко установлено зубчатое колесо 45. Зубчатое колесо 15 жестко установлено на ведомом валу 3. На опорной неподвижной части 1 жестко установлено водило 16. На водиле 16 жестко установлены оси 17, на которых установлены сателлиты 18. Сателлиты 18 установлены свободно на оси 17. Сателлиты 18 находятся в постоянном зацеплении с зубчатым колесом 15 ведомого вала 3. На опорной неподвижной части 1 жестко установлено зубчатое колесо 6. Перемещая управляемую муфту 19 вправо, вводим в зацепление зубчатое колесо 45 управляемой муфты 19 с сателлитами 18. Вращение от ведущего вала 2 через зубчатое колесо 45 управляемой муфты 19 сателлиты 18 зубчатое колесо 15 передается на ведомый вал 3. Рабочее положение. Вращения ведущего вала 2 и ведомого вала 3 противоположны. Подбирая соответствующим образом количество зубьев зубчатого колеса 45 управляемой муфты 19, сателлитов 18, зубчатого колеса 15, можно менять частоту вращения ведомого вала 3 по отношению к ведущему валу 2. Из нейтрального положения, перемещая управляемую муфту 19 влево, вводим в зацепление зубчатое колесо 45 управляемой муфты 19 с зубчатым колесом 6 неподвижной опорной части 1. Ведущий вал 2 заблокирован. Ведомый вал 3 свободно вращается.
На фиг.16 показан вар.16 - начальное положение. Вар.16 отличается от вар.13 тем, что добавлено зубчатое колесо 23. На зубчатом колесе 23 жестко установлены зубчатый венец 46 и с зубчатый венец 25. На ведущем валу 2 установлена управляемая муфта 19, образуя свободное шлицевое соединение. На управляемой муфте 19 жестко установлено зубчатое колесо 45. Зубчатое колесо 15 жестко установлено на ведомом валу 3. На опорной неподвижной части 1 жестко установлено водило 16. На водиле 16 жестко установлены оси 17, на которых установлены сателлиты 18. Сателлиты 18, установленные свободно на оси 17, находятся в постоянном зацеплении с зубчатым колесом 15 ведомого вала 3. Зубчатый венец 46 зубчатого колеса 23 находится в постоянном зацеплении с сателлитами 18. Зубчатый венец 25 свободен, т.е. не находится в постоянном зацеплении ни с каким зубчатым колесом в нейтральном положении. Перемещая управляемую муфту 19 влево, вводим в зацепление зубчатое колесо 45 управляемой муфты 19 с зубчатым венцом 25 зубчатого колеса 23. Вращение от ведущего вала 2 через зубчатый венец 45 управляемой муфты 19, зубчатый венец 25 зубчатого колеса 23, зубчатый венец 46 зубчатого колеса 23, сателлиты 18, зубчатое колесо 15 передается на ведомый вал 3. Направления вращения ведущего вала 2 и ведомого вала 3 противоположны. Подбирая соответствующим образом количество зубьев зубчатого колеса 45 управляемой муфты 19, зубчатого венца 25 зубчатого колеса 23, зубчатого венца 46 зубчатого колеса 23, сателлитов 18, зубчатого колеса 15, можно менять частоту ведомого вала 3 по отношению к ведущему валу 2.
На фиг.17 (вар.17) показано нейтральное положение. Управляемое водило 27 установлено на ведущем валу 2, образуя подвижное шлицевое соединение. На управляемом водиле 27 жестко установлены оси 17. На осях 17 установлены сателлиты 18, сателлиты 18 могут свободно вращаться на осях 17. Сателлиты 18 находятся в постоянном зацеплении с зубчатым колесом 28. Зубчатое колесо 28 жестко установлено на ведомом валу 3. На опорной неподвижной части 1 жестко установлено зубчатое колесо 26. Из нейтрального положения, перемещая управляемое водило 27 влево, оставляем в зацеплении сателлиты 18 и зубчатое колесо 28 ведомого вала 3 и вводим в зацепление сателлиты 18 с зубчатым колесом 26 опорной неподвижной части 1. Рабочее состояние. Направление вращения ведущего вала 2 совпадает с направлением вращения ведомого вала 3. Меняя количество зубьев зубчатого колеса 26, сателлитов 18, зубчатого колеса 28 ведомого вала 3, можно менять передаточное отношение между ведущим валом 2 и ведомым валом 3.
На фиг.18 (вар.18) показано нейтральное положение. На ведущем валу 2 установлена управляемая муфта 4, образуя подвижное шлицевое соединение. Управляемая муфта 4 содержит жестко установленное зубчатое колесо 43. На опорной неподвижной части 1 жестко установлено зубчатое колесо 26. Зубчатое колесо 28 жестко установлено на ведомом валу 3. Водило 30 содержит жестко установленный зубчатый венец 31 и жестко установленные оси 17. На осях 17 установлены сателлиты 18. Сателлиты 18 могут свободно вращаться на осях 17. Сателлиты 18 входят в постоянное зацепление как с зубчатым колесом 28 ведомого вала 3, так и с зубчатым колесом 26 опорной неподвижной части 1. Из нейтрального положения, показанного на фиг.18, перемещая управляемую муфту 4 влево, вводим в зацепление зубчатое колесо 43 управляемой муфты 4 с зубчатым венцом 31 водила 30. Рабочее положение. Направление вращения ведущего вала 2 совпадает с направлением вращения ведомого вала 3. Меняя количество зубьев зубчатого колеса 26 опорной неподвижной части 1, сателлитов 18, зубчатого колеса 28 ведомого вала 3, зубчатого венца 31 водила 30, зубчатого колеса 43 управляемой муфты 4, можно менять передаточное отношение между ведущим валом 2 и ведомым валом 3.
На фиг.19 показан вар.19 - нейтральное положение. Отличия вар.19 от вар.18 - на опорной неподвижной части 1 дополнительно жестко установлено зубчатое колесо 6, на ведомом валу 3 дополнительно жестко установлено зубчатое колесо 5 и управляемая муфта 4 заменена на управляемую муфту 7. На ведомом валу 3 жестко установлены зубчатое колесо 5 и зубчатое колесо 28. На ведущем валу 2 установлена управляемая муфта 7, образуя подвижное шлицевое соединение. Управляемая муфта 7 содержит жестко установленные зубчатое колесо 8 и зубчатое колесо 9. На опорной неподвижной части 1 жестко установлены зубчатое колесо 26 и зубчатое колесо 6. Водило 30 содержит жестко установленный зубчатый венец 31 и жестко установленные оси 17. На осях 17 установлены сателлиты 18. Сателлиты 18 могут свободно вращаться на осях 17. Сателлиты 18 входят в постоянное зацепление как с зубчатым колесом 28 ведомого вала 3, так и с зубчатым колесом 26 опорной неподвижной части 1. Из нейтрального положения, перемещая управляемую муфту 7 вправо, вводим в зацепление зубчатое колесо 9 управляемой муфты 7 с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3. Получили первое рабочее положение. Направление вращения ведущего вала 2 совпадает с направлением вращения ведомого вала 3. Из нейтрального положения, перемещая управляемую муфту 7 влево, вводим в зацепление зубчатое колесо 8 управляемой муфты 7 с зубчатым венцом 31 водила 30. Получили второе рабочее положение. Направление вращения ведущего вала 2 совпадает с направлением вращения ведомого вала 3. Меняя количество зубьев зубчатого колеса 26 опорной неподвижной части 1, сателлитов 18, зубчатого колеса 28 ведомого вала 3, зубчатого венца 31 водила 30, зубчатого колеса 43 управляемой муфты 4, можно менять передаточное отношение между ведущим валом 2 и ведомым валом 3. Из второго рабочего положения, перемещая управляемую муфту 7 влево, оставляем зубчатое колесо 8 управляемой муфты 7 в зацеплении с зубчатым венцом 31 водила 30 и вводим в зацепление с зубчатым колесом 6 опорной неподвижной части 1. Ведущий вал 2 заблокирован. Ведомый вал 3 заблокирован.
Вар.19а, фиг.19 - начальное положение. Отличие вар.19а от вар.19 - во взаимном расположении зубчатого венца 31 водила 30 и зубчатого колеса 6 опорной неподвижной части 1. На ведомом валу 3 жестко установлены зубчатое колесо 5 и зубчатое колесо 28. На ведущем валу 2 установлена управляемая муфта 7, образуя подвижное шлицевое соединение. Управляемая муфта 7 содержит жестко установленные зубчатое колесо 8 и зубчатое колесо 9. На опорной неподвижной части 1 жестко установлены зубчатое колесо 26 и зубчатое колесо 6. Водило 30 содержит жестко установленный зубчатый венец 31 и жестко установленные оси 17. На осях 17 установлены сателлиты 18. Сателлиты 18 могут свободно вращаться на осях 17. Сателлиты 18 входят в постоянное зацепление как с зубчатым колесом 28 ведомого вала 3, так и с зубчатым колесом 26 опорной неподвижной части 1. Из нейтрального положения (фиг.19), перемещая управляемую муфту 7 вправо, вводим в зацепление зубчатое колесо 9 управляемой муфты 7 с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3. Получили первое рабочее положение. Направление вращения ведущего вала 2 совпадает с направлением вращения ведомого вала 3. Из нейтрального положения, перемещая управляемую муфту 7 влево, вводим в зацепление зубчатое колесо 8 управляемой муфты 7 с зубчатым венцом 31 водила 30. Получили второе рабочее положение. Направление вращения ведущего вала 2 совпадает с направлением вращения ведомого вала 3. Меняя количество зубьев зубчатого колеса 26 опорной неподвижной части 1, сателлитов 18, зубчатого колеса 28 ведомого вала 3, зубчатого венца 31 водила 30, зубчатого колеса 43 управляемой муфты 4, можно менять передаточное отношение между ведущим валом 2 и ведомым валом 3. Перемещая из второго рабочего положения управляемую муфту 7 влево, выводим из зацепления зубчатое колесо 8 управляемой муфты 7 и зубчатый венец 31 водила 30 и вводим в зацепление зубчатое колесо 8 управляемой муфты 7 с зубчатым колесом 6 опорной неподвижной части 1. Ведущий вал 2 заблокирован, ведомый вал 3 свободно вращается.
Отличие вар. 19б (фиг.19) от вар.19 - во взаимном расположении зубчатого колеса 8 управляемой муфты 7 и зубчатого колеса 9 управляемой муфты 7. На ведомом валу 3 жестко установлены зубчатое колесо 5 и зубчатое колесо 28. На ведущем валу 2 установлена управляемая муфта 7, образуя подвижное шлицевое соединение. Управляемая муфта 7 содержит жестко установленные зубчатое колесо 8 и зубчатое колесо 9. На опорной неподвижной части 1 жестко установлены зубчатое колесо 26 и зубчатое колесо 6. Водило 30 содержит жестко установленный зубчатый венец 31 и жестко установленные оси 17. На осях 17 установлены сателлиты 18. Сателлиты 18 могут свободно вращаться на осях 17. Сателлиты 18 входят в постоянное зацепление как с зубчатым колесом 28 ведомого вала 3, так и с зубчатым колесом 26 опорной неподвижной части 1. Из нейтрального положения, перемещая управляемую муфту 7 вправо, вводим в зацепление зубчатое колесо 9 управляемой муфты 7 с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3. Получили первое рабочее положение. Направление вращения ведущего вала 2 совпадает с направлением вращения ведомого вала 3. Из нейтрального положения, перемещая управляемую муфту 7 влево, вводим в зацепление зубчатое колесо 8 управляемой муфты 7 с зубчатым венцом 31 водила 30. Получили второе рабочее положение. Направление вращения ведущего вала 2 совпадает с направлением вращения ведомого вала 3. Меняя количество зубьев зубчатого колеса 26 опорной неподвижной части 1, сателлитов 18, зубчатого колеса 28 ведомого вала 3, зубчатого венца 31 водила 30, зубчатого колеса 43 управляемой муфты 4, можно менять передаточное отношение между ведущим валом 2 и ведомым валом 3. Перемещая из второго рабочего положения управляемую муфту 7 влево, выводим из зацепления зубчатое колесо 8 управляемой муфты 7 и зубчатый венец 31 водила 30 и вводим в зацепление зубчатое колесо 8 управляемой муфты 7 с зубчатым колесом 6 опорной неподвижной части 1. Ведущий вал 2 заблокирован, ведомый вал 3 свободно вращается. Перемещая из предыдущего положения управляемую муфту 7 влево, оставляем в зацеплении зубчатое колесо 8 управляемой муфты 7 с зубчатым колесом 6 опорной неподвижной части 1 и вводим в зацепление зубчатое колесо 9 управляемой муфты 7 с зубчатым венцом 31 водила 30. Ведущий вал 2 заблокирован, ведомый вал 3 заблокирован.
На фиг.20 показан вар.20 - начальное положение. На ведущем валу 2 установлена управляемая муфта 4, образуя свободное шлицевое соединение. На управляемой муфте 4 жестко установлено зубчатое колесо 43. Зубчатое колесо 15 жестко установлено на ведомом валу 3. На опорной неподвижной части 1 жестко установлено водило 16. На водиле 16 жестко установлены оси 17, на которых установлены сателлиты 33. На каждом из сателлитов 33 жестко установлены зубчатое колесо 34 и зубчатое колесо 35. Сателлиты 33 установлены свободно на оси 17. Зубчатое колесо 35 сателлита 33 находится в постоянном зацеплении с зубчатым колесом 15 ведомого вала 3. Перемещая управляемую муфту 4 влево, вводим в зацепление зубчатое колесо 43 управляемой муфты 4 с зубчатым колесом 34 сателлита 33. Вращение от ведущего вала 2 через зубчатое колесо 43 управляемой муфты 4, зубчатое колесо 34 сателлита 33, зубчатое колесо 35 сателлита 33, зубчатое колесо 15 передается на ведомый вал 3. Вращения ведущего вала 2 и ведомого вала 3 противоположны. Подбирая соответствующим образом количество зубьев зубчатого колеса 43 управляемой муфты 4, зубчатого колеса 34 сателлита 33, зубчатого колеса 35 сателлита 33, зубчатого колеса 15, можно менять частоту ведомого вала 3 по отношению к ведущему валу 2.
На фиг.21 показан вар.21 - нейтральное положение. На опорной неподвижной части 1 установлена управляемая муфта 13, образуя свободное шлицевое соединение. Управляемая муфта 13 содержит жестко посаженное зубчатое колесо 44. На ведомом валу 3 жестко посажено зубчатое колесо 5. На ведущем валу 2 жестко посажено зубчатое колесо 37. В теле зубчатого колеса 37 сделаны отверстия 49. На ведущем валу 2 установлена управляемая муфта 38, образуя свободное шлицевое соединение. Управляемая муфта 38 содержит жестко посаженное зубчатое колесо 47. Одним концом элементы связи 39 жестко установлены на управляемой муфте 38. Другим концом элементы связи 39 могут свободно проходить через отверстия 49 зубчатого колеса 37 ведущего вала 2. Т.е. управление управляемой муфты 38 осуществляется через элементы связи 39. Из нейтрального положения, показанного на фиг.21, перемещая управляемую муфту 38 вправо, вводим в зацепление зубчатое колесо 47 управляемой муфты 38 с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3. Получили рабочее состояние. Направление вращения ведущего вала 2 совпадает с направлением вращения ведомого вала 3. Из нейтрального положения, показанного на фиг.21, перемещая управляемую муфту 13 вправо, вводим в зацепление зубчатое колесо 44 управляемой муфты 13 с зубчатым колесом 37 ведущего вала 2. Ведущий вал 2 заблокирован. Управление управляемой муфты 13 и управляемой муфты 38 независимое друг от друга.
На фиг.22 показан вар.22 - нейтральное положение. Вар.22 отличается от вар.21 тем, что на ведомом валу 3 дополнительно жестко установлено зубчатое колесо 40. На опорной неподвижной части 1 установлена управляемая муфта 13, образуя свободное шлицевое соединение. Управляемая муфта 13 содержит жестко посаженное зубчатое колесо 44. На ведомом валу 3 жестко посажены зубчатое колесо 5 и зубчатое колесо 40. На ведущем валу 2 жестко посажено зубчатое колесо 37. В теле зубчатого колеса 37 сделаны отверстия 49. На ведущем валу 2 установлена управляемая муфта 38, образуя свободное шлицевое соединение. Управляемая муфта 38 содержит жестко посаженное зубчатое колесо 47. Одним концом элементы связи 39 жестко установлены на управляемой муфте 38. Другим концом элементы связи 39 могут свободно проходить через отверстия 49 зубчатого колеса 37 ведущего вала 2. Т.е. управление управляемой муфты 38 осуществляется через элементы связи 39. Из нейтрального положения, показанного на фиг.22, перемещая управляемую муфту 38 вправо, вводим в зацепление зубчатое колесо 47 управляемой муфты 38 с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3. Получили рабочее состояние. Направление вращения ведущего вала 2 совпадает с направлением вращения ведомого вала 3. Из нейтрального положения, показанного на фиг.22, перемещая управляемую муфту 13 вправо, вводим в зацепление зубчатое колесо 44 управляемой муфты 13 с зубчатым колесом 37 ведущего вала 2. Ведущий вал 2 заблокирован. Из нейтрального положения, показанного на фиг.22, перемещая управляемую муфту 13 влево, вводим в зацепление зубчатое колесо 44 управляемой муфты 13 с зубчатым колесом 40 ведомого вала 3. Ведомый вал 3 заблокирован. Управление управляемой муфты 13 и управляемой муфты 38 независимое друг от друга.
На фиг.22А показан вар.22а - нейтральное положение. Вар.22а отличается от вар.22 тем, что на ведущем валу 2 вместо жестко установленного зубчатого колеса 37 установлена управляемая муфта 4а и на опорную неподвижную часть 1 дополнительно жестко установлено зубчатое колесо 6. На опорной неподвижной части 1 установлена управляемая муфта 13, образуя свободное шлицевое соединение. Управляемая муфта 13 содержит жестко посаженное зубчатое колесо 44. Также на опорной неподвижной части 1 жестко установлено зубчатое колесо 6. На ведомом валу 3 жестко посажены зубчатое колесо 5 и зубчатое колесо 40. На ведущем валу 2 установлена управляемая муфта 38, образуя свободное шлицевое соединение. Управляемая муфта 38 содержит жестко посаженное зубчатое колесо 47. Одним концом элементы связи 39 жестко установлены на управляемой муфте 38. Другим концом элементы связи 39 могут свободно проходить через отверстия 49а управляемой муфты 4а ведущего вала 2. Т.е. управление управляемой муфты 38 осуществляется через элементы связи 39. Также на ведущий вал 2 установлена управляемая муфта 4а. Ведущий вал 2 и управляемая муфта 4а вместе образуют подвижное шлицевое соединение. Управляемая муфта 4а содержит жестко посаженное зубчатое колесо 43а. В теле управляемой муфты 4а сделаны отверстия 49а, через которые могут одним концом свободно проходить элементы связи 39, жестко установленные другим концом на управляемой муфте 38. Т.е. на ведущем валу 2 установлены две управляемые муфты - управляемая муфта 4а и управляемая муфта 38, каждая из которых имеет независимое друг от друга управление. Из нейтрального положения, показанного на фиг.22а, перемещая управляемую муфту 38 вправо, вводим в зацепление зубчатое колесо 47 управляемой муфты 38 с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3. Получили рабочее состояние. Направление вращения ведущего вала 2 совпадает с направлением ведомого вала 3. Из нейтрального положения, показанного на фиг.22а, перемещая управляемую муфту 4а влево, вводим в зацепление зубчатое колесо 43а управляемой муфты 4а с зубчатым колесом 6 опорной неподвижной части 1. Ведущий вал 2 заблокирован. Из нейтрального положения, показанного на фиг.22а, перемещая управляемую муфту 13 влево, вводим в зацепление зубчатое колесо 44 управляемой муфты 13 с зубчатым колесом 40 ведомого вала 3. Ведомый вал 3 заблокирован. Управление управляемой муфты 13, управляемой муфты 4а и управляемой муфты 38 независимое друг от друга.
На фиг.23 показан вар.23 - нейтральное положение. Вар.23 отличается от вар.22 тем, что на опорной неподвижной части 1 дополнительно установлена управляемая муфта 41, образуя подвижное шлицевое соединение. На опорной неподвижной части 1 установлена управляемая муфта 13, образуя свободное шлицевое соединение. Управляемая муфта 13 содержит жестко посаженное зубчатое колесо 44. Также на опорной неподвижной части 1 установлена управляемая муфта 41, образуя подвижное шлицевое соединение. Управляемая муфта 41 содержит жестко установленное зубчатое колесо 48. На ведомом валу 3 жестко посажены зубчатое колесо 5 и зубчатое колесо 40. На ведущем валу 2 жестко посажено зубчатое колесо 37. В теле зубчатого колеса 37 сделаны отверстия 49. На ведущем валу 2 установлена управляемая муфта 38, образуя свободное шлицевое соединение. Управляемая муфта 38 содержит жестко посаженное зубчатое колесо 47. Одним концом элементы связи 39 жестко установлены на управляемой муфте 38. Другим концом элементы связи 39 могут свободно проходить через отверстия 49 зубчатого колеса 37 ведущего вала 2. Т.е. управление управляемой муфты 38 осуществляется через элементы связи 39. Из нейтрального положения, показанного на фиг.22, перемещая управляемую муфту 38 вправо, вводим в зацепление зубчатое колесо 47 управляемой муфты 38 с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3. Получили рабочее состояние. Направление вращения ведущего вала 2 совпадает с направлением ведомого вала 3. Из нейтрального положения, показанного на фиг.22, перемещая управляемую муфту 13 вправо, вводим в зацепление зубчатое колесо 44 управляемой муфты 13 с зубчатым колесом 37 ведущего вала 2. Ведущий вал 2 заблокирован. Из нейтрального положения, показанного на фиг.22, перемещая управляемую муфту 41 вправо, вводим в зацепление зубчатое колесо 48 управляемой муфты 41 с зубчатым колесом 40 ведомого вала 3. Ведомый вал 3 заблокирован. Управление управляемой муфты 13, управляемой муфты 41 и управляемой муфты 38 независимое друг от друга.
На фиг.24 показан вар.24 - нейтральное положение. На опорной неподвижной части 1 установлена управляемая муфта 13, образуя свободное шлицевое соединение. Управляемая муфта 13 содержит зубчатое колесо 44. Также на опорной неподвижной части 1 установлено жестко водило 16. На водиле 16 жестко установлены оси 17. На осях 17 свободно посажены сателлиты 18. На ведомом валу 3 жестко посажено зубчатое колесо 5 и жестко посажено зубчатое колесо 15. Сателлиты 18 - в постоянном зацеплении с зубчатым колесом 15 ведомого вала 3. На ведущем валу 2 жестко посажено зубчатое колесо 37. В теле зубчатого колеса 37 сделаны отверстия 49. На ведущем валу 2 установлена управляемая муфта 38, образуя свободное шлицевое соединение. Управляемая муфта 38 содержит жестко посаженное зубчатое колесо 47. Одним концом элементы связи 39 жестко установлены на управляемой муфте 38. Другим концом элементы связи 39 могут свободно проходить через отверстия 49 зубчатого колеса 37. Т.е. управление управляемой муфты 38 осуществляется через элементы связи 39. Из нейтрального положения, показанного на фиг.24, перемещая управляемую муфту 38 вправо, вводим в зацепление зубчатое колесо 47 управляемой муфты 38 с зубчатым колесом 5 ведомого вала 3. Получили первое рабочее состояние. Вращение ведомого вала 3 совпадает с вращением ведущего вала 2. Из нейтрального положения, показанного на фиг.24, перемещая управляемую муфту 38 влево, вводим в зацепление зубчатое колесо 47 управляемой муфты 38 с сателлитами 18. Получили второе рабочее состояние. Вращение ведомого вала 3 противоположно вращению ведущего вала 2. Частота вращения ведомого вала 3 зависит от передаточного отношения между ведущим валом 2 и ведомым валом 3. Из нейтрального положения, показанного на фиг.24, перемещая управляемую муфту 13 вправо, вводим в зацепление зубчатое колесо 44 управляемой муфты 13 с зубчатым колесом 37 ведущего вала 2. Ведущий вал 2 заблокирован. Управление управляемой муфты 13 и управляемой муфты 38 независимое друг от друга.
На фиг.25, фиг.26 и фиг.29 представлен вариант управляемой муфты свободного вращения 1. На фиг.25, фиг.29 показано нейтральное положение. На ведущем валу 2 жестко установлена внутренняя обойма 51. Внутренняя обойма 51 имеет вид звезды, т.е. диаметр внутренней обоймы 51 различен. На ведомом валу 3 жестко установлена наружная обойма 50. В пространство между внутренней обоймой 51 ведущего вала 2 и наружной обоймой 50 ведомого вала 3 вставлены ролики 52. От выпадения ролики 52 удерживают щеки (не показаны). Т.к. диаметр внутренней обоймы 51 ведущего вала 2 различен, ролики 52 свободно, с зазором, проходят в самом широком месте пространства между внутренней обоймой 51 ведущего вала 2 и наружной обоймой 50 ведомого вала 3. Но ролики 52 не проходят в самом узком месте пространства между внутренней обоймой 51 и наружной обоймой 50 ведомого вала 3, т.е.ролики 52 заклинивают внутреннюю обойму 51 с наружной обоймой 50 ведомого вала 3. В пространство между внутренней обоймой 51 ведущего вала 2 и наружной обоймой 50 ведомого вала 3 вставлена вилка управления 53. Количество вилок управления 53 равно количеству роликов 52. Вилка управления 53 с одного конца имеет характерный профиль, позволяющий преобразовывать перемещение вилки управления 53 вдоль оси ведущего вала 2 в перемещение роликов 52 из широкого места пространства между внутренней обоймой 51 ведущего вала 2 и наружной обоймой 50 ведомого вала 3 в узкое место пространства между внутренней обоймой 51 ведущего вала 2 и наружной обоймой 50 ведомого вала 3, и обратно. Другие концы вилок объединены вместе для того, чтобы направленное воздействие от органов управления одновременно перемещало все ролики 52 в нужном направлении. Перемещая ролики 52 из широкого места пространства между внутренней обоймой 51 ведущего вала 2 и наружной обоймой 50 ведомого вала 3 в узкое место пространства между внутренней обоймой 51 ведущего вала 2 и наружной обоймой 50 ведомого вала 3, заклиниваем внутреннюю обойму 51 ведущего вала 2 и наружную обойму 50 ведомого вала 3 между собой. Вращение от ведущего вала 2 через внутреннюю обойму 51 ведущего вала 2, ролики 52, наружную обойму 50 передаем ведомому валу 3. Перемещая ролики 52 из узкого места пространства между внутренней обоймой 51 ведущего вала 2 и наружной обоймой 50 ведомого вала 3 в широкое место пространства между внутренней обоймой 51 ведущего вала 2 и наружной обоймой 50 ведомого вала 3, расклиниваем внутреннюю обойму 51 ведущего вала 2 и наружную обойму 50 ведомого вала 3. Ведомый вал 3 свободен. Для улучшения заклинивания роликов 52 возможна установка пружин 55 в тело внутренней обоймы 51 ведущего вала 2. Конструкция устройства, позволяющего преобразовывать перемещение вдоль оси ведущего вала 2 в перемещение роликов 52 из широкого места пространства между внутренней обоймой 51 ведущего вала 2 и наружной обоймой 50 ведомого вала 3 в узкое место пространства между внутренней обоймой 51 ведущего вала 2 и наружной обоймой 50 ведомого вала 3, и обратно, может быть отлична от показанной на фиг.26. Вместо роликов можно использовать профильные сухари, поворачивая которые заклиниваем (расклиниваем) внутреннюю обойму 51 ведущего вала 2 и наружную обойму 50 ведомого вала 3.
На фиг.27, фиг.28, фиг.29А представлен вариант управляемой муфты свободного вращения 2. На фиг.27, фиг.29А показано нейтральное положение. Этот вариант управляемой муфты свободного вращения 2 отличается от предыдущего варианта управляемой муфты свободного вращения 1 изменением формы внутренней обоймы и вилки управления. Описание этого варианта совпадает с описанием варианта управляемой муфты свободного вращения 1 с заменой вилки управления 53 на вилку управления 54. Варианты управляемой муфты свободного вращения по конструкции совпадают с обгонными муфтами (муфтами свободного хода). Но есть одно существенное отличие: в обгонных муфтах заклинивание (расклинивание) происходит из-за разных угловых скоростей вращения наружной и внутренней обойм. Также есть варианты обгонных муфт с поводковой вилкой. Поводковая вилка за счет своего вращения заклинивает (расклинивает) наружную и внутреннюю обоймы обгонной муфты между собой. В варианте управляемой муфты свободного вращения непосредственно через вилку управляются ролики (сухари, шарики и т.д.). Заклинивание (расклинивание) наружной и внутренней обойм достигается простым перемещением фрикционных элементов (ролики, шарики и т.д.), т.к. вилка управления не вращается относительно ведущего вала и внутренней обоймы управляемой муфты свободного вращения. Т.е. на базе обгонных муфт свободного хода можно сделать варианты управляемых муфт свободного вращения, добавляя вилки управления требуемой формы.
На фиг.30 показаны возможные варианты установки управляемых муфт:
- управляемая муфта А может динамически создавать и разрывать кинетическую связь между опорной неподвижной частью 1 и ведомым валом 3;
- управляемая муфта В может динамически создавать и разрывать кинетическую связь между опорной неподвижной частью 1 и ведущим валом 2;
- управляемая муфта С может динамически создавать и разрывать кинетическую связь между ведущим валом 2 и ведомым валом 3;
- управление управляемых муфт А, В, С независимое друг от друга.
Ниже представлены варианты управляемых муфт, которые можно применить в нашем устройстве:
1. Кулачковые муфты и зубчатые муфты. Момент передается нормальными силами между боковыми рабочими поверхностями кулачков. Преимущества - малые габариты и низкая стоимость. Недостаток - недопустимость включения на быстром ходу.
2. Зубчатая муфта с фрикционным синхронизатором. При повороте рукоятки управления включаются фрикционные поверхности синхронизатора, а после уравнивания угловых скоростей включается зубчатая муфта. Более совершенные синхронизаторы имеют динамическую блокировку, не позволяющую включить зубчатую муфту до полного уравнивания угловых скоростей валов. Обеспечивает безударное включение зубчатых муфт на холостом ходу, значительно компактнее фрикционной муфты, т.к. поверхности трения синхронизаторов рассчитаны на момент холостого хода.
3. Фрикционные муфты с механическим (ручным) управлением (нормально разомкнутая). Момент передается касательными силами трения. Для включения нормально разомкнутой муфты механизм управления замыкает фрикционные поверхности и обычно запирает их в этом положении. Наибольшее распространение получили дисковые муфты.
4. Фрикционные муфты с пневматическим и гидравлическим управлением (нормально разомкнутые). В нормально разомкнутой муфте при отсутствии давления воздуха или масла в рабочем цилиндре фрикционные детали расходятся и муфта не передает крутящего момента. Удобны для дистанционного управления.
5. Фрикционные муфты с электромагнитным управлением (нормально разомкнутые). При замыкании магнитного потока фрикционные поверхности сходятся, передавая крутящийся момент. Муфты выполняются также с неподвижными электромагнитами без контактных колец и щеток.
6. Электромагнитные жидкостные и порошковые муфты. Сцепление частей муфты основано на свойстве жидкой или порошкообразной ферромагнитной смеси увеличивать под действием магнитного поля вязкость вплоть до затвердевания и прочно приставать к полюсам магнитопровода, представляющим собой рабочие поверхности частей муфты.
Модификации вариантов. Из представленных выше вариантов устройства видны следующие состояния ведущего вала 2, ведомого вала 3 по отношению между собой и по отношению к опорной неподвижной части 1: ведущий вал 2 свободен, т.е. не соединен кинетически ни с опорной неподвижной частью 1, ни с ведомым валом 3; ведущий вал 2 заблокирован, т.е. соединен кинетически с опорной неподвижной частью 1; ведомый вал 3 свободен, т.е. не соединен кинетически ни с опорной неподвижной частью 1, ни с ведущим валом 2; ведомый вал 3 заблокирован, т.е. соединен кинетически с опорной неподвижной частью 1; ведомый вал 3 соединен кинетически с ведущим валом 2 и вращается с ним в одну сторону, в вариантах с зубчатыми колесами и зубчатыми управляемыми муфтами угловая скорость вращения ведомого вала 3 зависит от передаточного отношения между ведущим валом 2 и ведомым валом 3; в вариантах с зубчатыми колесами и зубчатыми управляемыми муфтами ведомый вал 3 соединен кинетически с ведущим валом 2 и вращается с ним в противоположные стороны, угловая скорость вращения ведомого вала 3 зависит от передаточного отношения между ведущим валом 2 и ведомым валом 3.
Можно получить еще множество вариантов устройства, отличных от представленных выше, например, объединяя вар.1 с вар.12, получим новый вариант, или объединяя вар.11 с вар.25, получим еще вариант, или объединяя вар.23-2 с вар.3 и вар.12, получим еще вариант. Можно вар. 16 объединить с вар.1 и получить новый вариант. Или вар.20 объединить с вар.3. И так далее и тому подобное. Также, если из вар. 22а (фиг.22А) убрать управляемую муфту 13 и зубчатое колесо 40, то получим новый вариант устройства. Или если из вар.19 (фиг.19) убрать зубчатое колесо 6, получим еще один вариант устройства. И так далее и тому подобное.
Варианты с зубчатыми колесами и с зубчатыми управляемыми муфтами представляют собой простой зубчатый механизм с муфтами переключения. Т.е. в эти варианты можно установить синхронизаторы (устройства для выравнивания угловых скоростей включаемых зубчатых колес) для легкого и безударного зацепления зубчатых колес (зубчатых венцов), получая новые варианты устройства. Например, в вар.1 можно установить синхронизатор для легкого и безударного зацепления зубчатого колеса 43 управляемой муфты 4 и зубчатого колеса 5 ведомого вала 3; или в вар.23 можно установить синхронизатор для легкого и безударного зацепления зубчатого колеса 45 управляемой муфты 19 с сателлитами 18. И т.д. и т.п.
Варианты возможного использования устройства представлены на фиг.31 и фиг.32. На фиг.31 добавлен вал 3а и опорная неподвижная часть 1а. Вал 3а полый внутри, так же как и вал 3. Между внешней поверхностью вала 3 и внутренней поверхностью вала 3а есть свободное пространство. На вал 3а можно посмотреть как на ведомый вал по отношению к валу 3, который будет ведущим. Все описанные варианты устройства применимы к валу 3 и валу 3а. Если на вал 3 посмотреть как на ведущий вал как для вала 2, так и для вала 3а, то получим механическое устройство, позволяющее передавать крутящийся момент как на вал 3а, так и на вал 2, или на оба эти вала. Как вал 2 и вал За будут себя вести по отношению к валу 3, зависит от того, что установлено во внутреннее пространство между валом 2 и валом 3, валом 3 и валом 3а (т.е. какой из описанных или возможных вариантов нашего устройства). На вал 3 (фиг.32) можно посмотреть как на обычный вал, т.е. на его внешнюю поверхность можно установить зубчатые колеса, муфты и т.д. для соединения как с обычными (полнотелыми) валами, так и с валом 3, показанным на фиг.32, или с валом 3а, показанным на фиг.31.