устройство для переключения скоростей при реверсировании ведущего вала с сохранением направления вращения ведомого вала

Формула изобретения

Устройство для переключения скорости при реверсировании ведущего вала с сохранением направления вращения ведомого вала, содержащее расположенную в корпусе коническую зубчатую передачу для связи ведущего и ведомого валов между собой и два механизма свободного хода с одинаковым направлением заклинивания, причем конические шестерни конической зубчатой передачи соосны, одна из них предназначена для жесткой установки на ведущем валу и соединена с одним механизмом свободного хода, другая соединена с другим механизмом свободного хода, коническое колесо конической зубчатой передачи установлено в корпусе, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным коническим колесом и установленными в направляющих корпуса дополнительными валами, коническая зубчатая передача выполнена четырехзвенной, при этом основное и дополнительное конические колеса установлены на соответствующих дополнительных валах и подпружинены к коническим шестерням, а конические шестерни установлены на ведущем и ведомом валах эксцентрично с одинаковым по величине и направлению эксцентриситетом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, в частности к зубчатым реверсивным механизмам с изменяемым передаточным отношением.

Известно устройство для переключения скоростей при реверсировании ведущего вала с сохранением направления вращения ведомого вала, содержащее два цилиндрических зубчатых колеса с механизмом свободного хода, установленных на ведомом валу соосно и концентрично один относительно другого с одновременным и постоянным зацеплением с колесом на ведущем валу, при этом внешнее колесо выполнено с внутренним зацеплением (авт. свид. СССР N 530137, кл. F 16 H 3/10, 1976 г.).

Известное устройство обладает недостаточными функциональными и кинематическими возможностями, в частности имеет недостаточное число выходных кинематических цепей, позволяющих преобразовывать вращательное движение в другие виды движения. Кроме того, оно отличается относительно большими габаритными размерами.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для переключения скоростей при реверсировании ведущего вала с сохранением направления вращения ведомого вала, содержащее расположенную в корпусе трехзвенную зубчатую передачу для связи ведущего и ведомого валов между собой и два механизма свободного хода с одинаковым направлением заклинивания шестерни зубчатой передачи соосны, одна из них предназначена для жесткой установки на ведущем валу и соединена с одним механизмом свободного хода, другая соединена с другим механизмом свободного хода, коническое колесо зубчатой передачи установлено в корпусе (авт. свид. СССР N 1456659, от 23.06.90, кл. F 16 H 3/10).

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет дополнительных простого возвратно-поступательного или сложного (возвратно-поступательного и вращательного) движений.

Сущность изобретения заключается в следующем: устройство для переключения скоростей при реверсировании ведущего вала с сохранением направления вращения ведомого вала содержит расположенную в корпусе коническую зубчатую передачу для связи ведущего и ведомого валов между собой и два механизма свободного хода с одинаковым направлением заклинивания, причем конические шестерни конической зубчатой передачи соосны, одна из них предназначена для жесткой установки на ведущем валу и соединена с другим механизмом свободного хода, коническое колесо конической зубчатой передачи установлено в корпусе, устройство снабжено дополнительным коническим колесом и установленными в направляющих корпуса дополнительными валами, коническая зубчатая передача выполнена четырехзвенной, при этом основное и дополнительное конические колеса установлены на соответствующих дополнительных валах и подпружинены к коническим шестерням, а конические шестерни установлены на ведущем и ведомом валах эксцентрично с одинаковым по величине и направлению эксцентриситетом.

Такое выполнение устройства позволяет расширить его функциональные возможности за счет дополнительных простого возвратно-поступательного или сложного (возвратно-поступательное и вращательное) движений.

На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство.

Устройство для переключения скоростей содержит соосно расположенные ведущий 1 и ведомый 2 валы, расположенные в корпусе 3 посредством подшипников 4. Валы 1 и 2 связаны между собой конической передачей, состоящей из конической шестерни 5, жестко установленной на ведущем валу 1, конической шестерни 6, установленной на ведомом валу 2, и конических колес 7 и 8, установленных в корпусе 3. На ведомом валу 2 установлены два механизма 9 и 10 свободного хода, имеющие одинаковое направление заклинивания. При этом механизм 9 свободного хода соединен с конической шестерней 5, а механизм 10 свободного хода - с конической шестерней 6.

Конические шестерни 5 и 6 установлены на валах 1 и 2 эксцентрично с одинаковыми по величине и направлению эксцентриситетами.

Коническая зубчатая передача выполнена четырехзвенной, чтобы иметь две дополнительных выходных кинематических цепи. Валы 11 и 12 конических колес 7 и 8 являются дополнительными ведомыми валами и установлены в направляющих (не показаны), расположенных в корпусе 3, а сами конические колеса 7 и 8 подпружинены к коническим шестерням 5 и 6.

Конструктивно устройство выполняется в зависимости от решаемых им задач. Если выходные звенья (валы 11 и 12) должны выполнять только возвратно-поступательное движение, то конические колеса 7 и 8 соединяются со своими валами посредством подшипников (не показано), а если требуется, чтобы выходные звенья 11 и 12 совершали сложное движение, состоящее из возвратно-поступательного и вращательного, то конические колеса 7 и 8 закрепляются на валах 11 и 12 жестко, как показано на чертеже.

Может быть и такой вариант, когда одно из конических колес устанавливается на валу посредством подшипника, а другое коническое колесо соединяется с валом жестко.

Коническая передача выполнена четырехзвенной, чтобы иметь две дополнительных кинематических цепи.

Устройство работает следующим образом.

При вращении ведущего вала 1 (например, по часовой стрелке) коническая шестерня 5 и механизм 9 свободного хода передают это вращение ведомому валу 2, который начинает вращаться также по часовой стрелке. Коническая шестерня 6 вращается в противоположную сторону (против часовой стрелки), но так как механизм 10 свободного хода при этом направлении вращения не включается, то движение от шестерни 6 на ведомый вал 2 не передается. Конические колеса 7 и 8 при этом совершают сложное движение, состоящее из возвратно-поступательного и вращательного с противоположным друг другу направлением вращения. При реверсировании ведущего вала 1 механизм 9 свободного хода не включается и вращение от ведущего вала 1 на ведомый вал 2 передается по цепи: коническая шестерня 5, коническое колесо 7, коническая шестерня 6, механизм 10 свободного хода, ведомый вал 2. Так как коническая шестерня 6 в этом случае будет вращаться по часовой стрелке, то и ведомый вал 2 сохранит свое первоначальное направление вращения (по часовой стрелке). При этом, при условии равенства передаточного отношения зубчатой передачи единице (i=1), основной ведомый вал 2 сохранит вместе с направлением вращения и величину скорости вращения. Дополнительные валы 11 и 12 при этом будут совершать сложное движение (возвратно-поступательное и вращательное), но направление вращения каждого из них изменится на обратное.

Наличие в устройстве двух дополнительных ведомых валов с видами движения, отличными от движения основного ведомого вала, расширяет область применения устройства.