БЕССТУПЕНЧАТАЯ ИМПУЛЬСНАЯ ПЕРЕДАЧА
STEPLESS PULSE TRANSMISSION

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» Москва, 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 инерционная передача (см. патент РФ №2294468, МПК F16H 33/14, 27.02.2007), 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.
Задача предлагаемого изобретения заключается в повышении долговечности бесступенчатой импульсной передачи.
Технический результат заключается в возможности:
- автоматического измерения углового положения промежуточного вала, а также величины изменения углового положения промежуточного вала по величине и знаку;
- остановки промежуточного вала не при каждом отрицательном импульсе, а через пропуск заданного числа таких импульсов.
Указанный технический результат достигается тем, что в бесступенчатой импульсной передаче, состоящей из входного вала, импульсного механизма, промежуточного вала с установленным на нем выходным механизмом свободного хода и выходного вала с маховиком, новым является то, что она снабжена датчиком угла, управляемым тормозом, установленными на промежуточном валу, и блоком управления, связанным с датчиком угла и управляемым тормозом.
Благодаря наличию датчика угла, установленного на промежуточном валу, и блока управления, связанного с ним, появляется возможность автоматического измерения углового положения промежуточного вала, а также величины изменения углового положения промежуточного вала по величине и знаку. За счет наличия управляемого тормоза, установленного на промежуточном валу и связанного с блоком управления, 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 управляемый тормоз с пропуском последовательных 1-5 импульсов, что позволяет снизить нагрузки на сам тормоз. В этом случае происходит увеличение периода разгона бесступенчатой импульсной передачи. Кроме того, в зависимости от реализации управляемый тормоз может воспринимать 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 передача; на фиг.2 - импульсный механизм с сателлитами и неуравновешенными грузами.
Бесступенчатая импульсная передача состоит из ведущего вала 1 с импульсным механизмом 2, промежуточного вала 3 с управляемым тормозом 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 валу установлен датчик угла 12, который, как и управляемый тормоз 4, связан с блоком управления 13.
Устройство работает следующим образом. Импульсный механизм 2 передает на промежуточный вал 3 через солнечную шестерню 9 импульсы разных знаков, в зависимости от углового положения сателлита 10 с неуравновешенными грузами 11. При этом промежуточный вал 3 совершает колебания вокруг своей оси. Сигнал о величине углового положения промежуточного вала 3 с датчика 12 постоянно поступает в блок управления 13. В блоке управления полученный сигнал оценивается по величине и знаку. Также в блоке управления происходит оценка изменения углового положения промежуточного вала 3. Когда выходной вал 3 вращается под действием отрицательного импульса, по сигналу от блока управления включается управляемый тормоз 4 и промежуточный вал 3 резко останавливается. Через вычисляемое блоком управления время управляемый тормоз 4 отключается этим блоком управления. В случае если направление вращения промежуточного вала 3 условно положительно, т.е. происходит под действием положительного импульса от импульсного механизма 2, блок управления не выдает команды на включение управляемого тормоза 4 и промежуточный вал 3 передает крутящий момент через выходной механизм свободного хода 5 на выходной вал 6. В период разгона, когда выходной вал 6 вращается с угловой скоростью, намного меньшей, чем ведущий вал 1, и частота смены направления вращения промежуточного вала 3 очень высока, блок управления включает управляемый тормоз 4 с пропуском нескольких отрицательных импульсов. Когда передача выходит на прямой режим, т.е. промежуточный вал 3 вращается с постоянной скоростью, управляемый тормоз 4 постоянно отключен.