Суханов Владимир Николаевич : другие произведения.

Передаточный механизм

Самиздат: [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь|Техвопросы]
Ссылки:


 Ваша оценка:

Общеизвестен дифференциальный механизм с коническими передачами, в котором две шестерни на полуосях, водило с двумя сателлитами на концах, обеспечивают передаточное число равное двум и высокий КПД. Этот механизм используется в трансмиссии автомобиля.

Предложен новый передаточный механизм аналогичной конструкции с высоким КПД и со значительным передаточным числом (см рисунок 1).

Передаточный механизм [Владимир Суханов]

Рисунок 1

Где
    1 - корпус,
    2 - вал большого числа оборотов,
    3 - вал малого числа оборотов,
    4 - водило,
    5 - ось,
    6 и 7 - сателлиты,
    8 и 9 - конические зубчатые коллеса.

Передаточный механизм содержит корпус 1, в который вдоль центральной оси введены два вала 2 и 3. К валу 2 прикреплено водило 4, в котором вращается ось 5 с двумя сателлитами 6 и 7 на концах.

Сателлит 6 взаимодействует с коническим зубчатым колесом 8, закрепленным на валу 3. Сателлит 7 взаимодействует с коническим зубчатым колесом 9, которое неподвижно закреплено в корпусе 1.

Массу сателлита 7 выбирают таким образом, чтобы она уравновешивала массу сателлита 6, что исключает вращение неуравновешенных масс и уменьшает износ деталей.

Для предложенного передаточного механизма передаточное число К описывается уравнением:

K = Z1 Z2 / (Z1 Z2 - Z3 Z4) ,

где
    Z1 - число зубьев колеса 8,
    Z2 - число зубьев сателлита 7,
    Z3 - число зубьев сателлита 6,
    Z4 - число зубьев колеса 9.

При этом К будет наибольшим, если Z1Z2 - Z3Z4 = 1 .

Диаметр сателлита 7 и колеса 9 должны быть меньше диаметра сателлита 6 и колеса 8 для обеспечения возможности сборки механизма.

Предложенный механизм работает следующим образом. Вращают вал 2. К валу 3 подсоединяют нагрузку. Вал 2 вращает водило 4 с осью 5, с которой вращается сателлит 7, обегая зубчатое колесо 9. Вращение сателлита 7 через ось 5 передается сателлиту 6, который вращаясь стремится оставить зубчатое колесо 8 неподвижным, но различия в числе зубьев приводит к смещению колеса 8 на один зуб при прохождении его зубьев сателлитом 6 в количество раз, равное числу зубьев сателлита 6.

На техническое решение предложенного передаточного механизма была подана заявка во ВНИИГПЭ на изобретение N 3574565/28 (053053), но это решение не было признано изобретением. Эксперт решил, что КПД такого механизма будет низким. По мнению автора, это решение может быть полезным и оно забыто не заслужено.

По принципу предложенного механизма могут быть построены аналогичные механизмы (см. рисунок 2) с удвоенным передаточным числом по сравнению с предложенным.

Передаточный механизм [Владимир Суханов]

Рисунок 2

Предложенные механизмы могут быть использованы: в строительной технике, исполнительных механизмах следящих систем, механизмах поворота телескопов при их суточном слежении за небосводом, в часовых механизмах большой мощности и больших размеров.

Такого рода механизмы могут быть положены в основу разработки вариаторов с большим КПД, при этом их размеры и вес не отличаются от аналогичных параметров обычных передаточных механизмов.

Для реализации такого вариатора, необходимо к колесу 9 (в передаточном механизме на рисунке 1 оно неподвижно закреплено в корпусе 1) подвести полый вал 10 (см. рисунок 3). Через полость вала 10 в вариатор вводится вал 2, а к самому валу 10 подводится управляющий двигатель. Колесо 9 неподвижно закреплено на валу 10 и оно воспринимает вращение управляющего двигателя.

Передаточный механизм [Владимир Суханов]

Рисунок 3

Основной двигатель вращает вал 2 и вся мощность от него передается вариатором на ось 3. Вращение колеса 9 приводит к изменению передаточного числа вариатора. Меняя число оборотов и направление вращения колеса 9 можно не только менять число оборотов вала 3, но и осуществлять реверс.

Предложенный вариатор может выполнять роль механического усилителя, в котором вращение основного двигателя преобразуется по числу оборотов и вращающему моменту в зависимости от числа оборотов управляющего двигателя.

Предложенный вариатор прост по конструкции, относительно легок и компактен. Он может найти применение на транспорте и в станкостроении, так как способен заменить коробку передач и сцепление.

В авиации и на водном транспорте винты (воздушные и гребные) имеют переменный "шаг" (переменный угол атаки). К этому ухищрению пришлось прибегнуть в виду отсутствия надежных и компактных вариаторов с высоким КПД. Предложенный вариатор если не вытеснит винты переменного "шага", то, по крайней мере, сможет их потеснить.


Развитие механизма

Предложенный механизм имеет передаточное число K , в котором z1 z2 можно представить в виде числа n , тогда

K = n2 (см. рисунок 1)

Для механизма на рисунок 2
K=2n2 .

Предложен еще один механизм (см. рисунок 4), в котором

K=4n4 .

Такой механизм с очень большим передаточным числом.

Передаточный механизм [Владимир Суханов]

Рисунок 4

Где, по сравнению с механизмом изображенном на рисунке 1, дополнительно введены сателлиты 11 и 12. При этом сателлит 11 размещен на полой оси вместе с сателлитом 6, а сателлит 12 - с сателлитом 7. Сателлит 11 взаимодействует с зубчатым колесом 13 (дополнительным), а сателлит 12 - с колесом 9.

Зарегистрировано в ВНТИЦ 19 апреля 2002 года под номером 72200200011.
Опубликовано в бюллетене ВНТИЦ "Идеи. Гипотезы. Решения" номер 2, 2002 год.



 Ваша оценка:

Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
О.Болдырева "Крадуш. Чужие души" М.Николаев "Вторжение на Землю"

Как попасть в этoт список

Кожевенное мастерство | Сайт "Художники" | Доска об'явлений "Книги"