центробежная бесступенчатая передача

Классы МПК:F16D43/14 с центробежными массами, перемещающими сцепляющиеся органы в направлении, имеющем радиальную составляющую; с центробежными массами, являющимися сцепляющими органами 
Автор(ы):
Патентообладатель(и):Хабибуллин Минзадит Навширванович
Приоритеты:
подача заявки:
1997-12-10
публикация патента:

Изобретение относится к машиностроению и касается создания центробежных бесступенчатых передач. Передача имеет вид центробежной муфты и содержит блоки создания и трансформации, а также выпрямления импульсов, блок создания и трансформации импульсов имеет соосно установленные первую полумуфту с герметичной полостью и вторую полумуфту. Гидросопротивления находятся в периферийной части герметичной полости. Блок выпрямления импульсов имеет обгонную муфту, жестко связанную со второй полумуфтой. Обгонная муфта имеет возможность соединения с потребителем мощности упругой связью. Гидросопротивления выполнены из установленных на первой полумуфте с возможностью вращения рабочих лопаток, каждая из которых зубчатой передачей связана со второй полумуфтой. Герметичная полость может быть фигурной и состоять из секторов, края каждого из которых соответствуют кривым, описываемым концами вращающихся рабочих лопаток. Герметичная полость заполнена рабочей жидкостью, по крайней мере, до точек перекрывания краев секторов. Лопатки жестко связаны с шестернями, находящимися в зацеплении с центральной шестерней, жестко связанной со второй полумуфтой. На оси вращения лопаток установлены с возможностью свободного качения подвешенные на маятниковом держателе грузы. Лопатки выполнены заодно с балансировочными частями, размещенными противоположно их рабочим частям. Обгонная муфта имеет возможность соединения упругой связью через маховик с потребителем мощности. Упругая связь выполнена из одной или нескольких архимедовых спиралей, один из концов каждой из которых связан с внешней обоймой обгонной муфты, а другой - с маховиком, или из по меньшей мере двух дисков с дугообразными прорезями. Технический результат состоит в повышении износостойкости передачи. 12 з.п.ф-лы, 11 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11

Формула изобретения

1. Центробежная бесступенчатая передача, выполненная в виде центробежной муфты, содержащая блоки создания и трансформации, а также выпрямления импульсов, причем блок создания и трансформации импульсов содержит соосно установленные первую полумуфту с герметичной полостью, вторую полумуфту, гидросопротивления, установленные в периферийной части герметичной полости, а блок выпрямления импульсов содержит обгонную муфту, жестко связанную со второй полумуфтой, причем обгонная муфта выполнена с возможностью соединения посредством упругой связи с потребителем мощности, отличающаяся тем, что гидросопротивления выполнены в виде установленных на первой полумуфте с возможностью вращения рабочих лопаток, каждая из которых связана посредством зубчатой передачи со второй полумуфтой.

2. Центробежная бесступенчатая передача по п.1, отличающаяся тем, что герметичная полость выполнена в виде фигурной полости, состоящей из секторов, края каждого из которых соответствуют кривым, описываемым концами рабочих лопаток при их вращении.

3. Центробежная бесступенчатая передача по п.2, отличающаяся тем, что сектора полости выполнены идентичными, а их края одинаково удалены от центра вращения полости.

4. Центробежная бесступенчатая передача по п.3, отличающаяся тем, что сектора полости выполнены с цилиндрической боковой поверхностью, а полости выполнены в виде полуцилиндров.

5. Центробежная бесступенчатая передача по пп.1 - 4, отличающаяся тем, что герметичная полость заполнена рабочей жидкостью по крайней мере до точек перекрывания краев секторов.

6. Центробежная бесступенчатая передача по п.1, отличающаяся тем, что рабочие лопатки жестко связаны с шестернями, находящимися в зацеплении с центральной шестерней, жестко связанной со второй полумуфтой.

7. Центробежная бесступенчатая передача по п.1, отличающаяся тем, что на оси вращения рабочих лопаток установлены возможностью свободного качения подвешенные на маятниковом держателе грузы.

8. Центробежная бесступенчатая передача по пп.1 - 7, отличающаяся тем, что рабочие лопатки выполнены за одно целое с балансировочными частями, установленными противоположно их рабочим частям.

9. Центробежная бесступенчатая передача по п.1, отличающаяся тем, что обгонная муфта выполнена с возможностью соединения посредством упругой связи с потребителем мощности через маховик.

10. Центробежная бесступенчатая передача по п.9, отличающаяся тем, что упругая связь выполнена в виде одной или нескольких архимедовых спиралей, один из концов каждой из которых связан с внешней обоймой обгонной муфты, а другим концом - с маховиком.

11. Центробежная бесступенчатая передача по п.9, отличающаяся тем, что упругая связь выполнена в виде по крайней мере двух дисков с расположенными в них дугообразными прорезями.

12. Центробежная бесступенчатая передача по п.11, отличающаяся тем, что каждый диск жестко установлен на маховике и насажен на свой отдельный эксцентрик с возможностью качения, причем эксцентрики жестко связаны с внешней обоймой обгонной муфты.

13. Центробежная бесступенчатая передача по п.9, отличающаяся тем, что она снабжена реверсивным механизмом, который жестко связан с маховиком.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, созданию транспортных средств, более конкретно - к устройствам для передачи вращательного движения, и может быть использовано для передачи крутящего момента в машинах и механизмах, в частности в автомобилях и тракторах.

Известна центробежная муфта, содержащая блок создания и трансформации импульсов, включающий соосно установленные первую полумуфту с герметичной полостью, вторую полумуфту, гидросопротивления, установленные в периферийной части герметичной полости [1]. Муфта содержит грузы, размещенные на рычагах, элементы взаимодействия с ведомой полумуфтой, установленные на противоположных грузам плечах рычагов. Муфта снабжена эксцентриками, жестко закрепленными на второй полумуфте. Элементы взаимодействия рычагов со второй полумуфтой выполнены в виде установленных на осях роликов. Ролики контактируют с эксцентриками, а рычаги подпружинены к эксцентрикам.

Высокие контактные напряжения в местах контакта эксцентриков с роликами ограничивают повышение долговечности муфты. Такая муфта может быть использована только в качестве предохранительной вследствие возникновения отрицательных импульсов, создаваемых двуплечими рычагами в определенных фазах вращения муфты. Муфта не могла быть использована в качестве бесступенчатой передачи по этой причине.

Известна центробежная муфта, содержащая блок создания и трансформации импульсов, причем блок создания и трансформации импульсов содержит соосно установленные первую полумуфту с герметичной полостью, вторую полумуфту, гидросопротивления (гидравлические демпферы со средством дросселирования). Муфта содержит эксцентрики, установленные с возможностью вращения, двуплечие рычаги, шарнирно закрепленные на первой полумуфте в контакте одного из плеч с соответствующим эксцентриком, грузы, размещенные на другом плече каждого рычага, и гидравлические демпферы со средством дросселирования. Данная муфта снабжена планетарной передачей, водило которой с установленными на нем сателлитами жестко связано с первой полумуфтой посредством обгонной муфты. На ступице внутреннего центрального колеса установлены эксцентрики, гидравлические демпферы выполнены в виде расположенных в первой полумуфте перегородок двух видов, разделяющих герметичную полость на части. Перегородки первого вида выполнены разноплечими и установлены посредством оси, параллельной оси муфты и оси поворота рычагов, с возможностью контакта большего плеча с поверхностью полумуфты, ограничивающей герметичную полость, а меньшего плеча - с рычагом, перегородки второго типа расположены с дросселирующим зазором относительно рычага [2].

Гидравлические демпферы со средством дросселирования имеют лишь ограниченный интервал приспосабливаемости к разным режимам работы, в частности к изменениям скорости вращения вала. При высоких оборотах жидкость не успевает поступать и извлекаться из средства дросселирования со скоростью, соответствующей работе механизма. Наличие клапанов (поворотных перегородок) в этом средстве, кроме того, усложняет устройство.

Данная муфта также не может использоваться в виде бесступенчатой передачи вследствие отсутствия эффективно работающего блока выпрямления импульсов.

Дальнейшие исследования показали, что центробежная муфта может быть эффективно использована как центробежная бесступенчатая передача только при наличии блока выпрямления импульсов, возникающих при работе устройства.

Данная задача была частично решена в центробежной бесступенчатой передаче, выполненной в виде центробежной муфты, содержащей блоки создания и трансформации и выпрямления импульсов, причем блок создания и трансформации импульсов содержит соосно установленные первую полумуфту с герметичной полостью, вторую полумуфту, гидросопротивления, установленные в периферийной части герметичной полости, а блок выпрямления импульсов содержит обгонную муфту, жестко связанную со второй полумуфтой, причем обгонная муфта выполнена с возможностью соединения посредством упругой связи с потребителем мощности. Муфта содержит эксцентрики, установленные в первой полумуфте с возможностью вращения, двуплечие рычаги, шарнирно закрепленные на первой полумуфте с контактом одного из плеч с соответствующим эксцентриком, другие плечи которых являются центробежными грузами, и блок гидравлического демпфирования, включающий перегородки, установленные в периферийной части герметичной полости с зазором по отношению к грузам, и планетарную передачу, водило которой с установленными на нем сателлитами жестко связано с второй полумуфтой. Внутреннее центральное колесо планетарной передачи жестко соединено с эксцентриками. В данной муфте по крайней мере на одной из торцевых стенок, ограничивающих полость первой полумуфты, преимущественно на участках этих стенок, совпадающих с зоной расположения и возможного перемещения грузов, выполнены проточки. Грузы соединены упругой связью или с перегородками, или с периферийными участками стенок, ограничивающими полость первой полумуфты [3].

Создание такой муфты позволяет использовать ее в виде бесступенчатой передачи. Однако при работе такой муфты возникают проблемы, связанные с передачей ударов, возникающих на стыках узлов при их работе. Эти удары, передаваясь другим частям системы, увеличивают шум и вибрацию при работе муфты. Кроме того, как показала практика, при использовании в муфте в качестве гидросопротивлений вышеописанных перегородок, при некоторых углах вращения движение грузов не вполне подчиняется синусоидальному закону, что затрудняет полное сглаживание отрицательных импульсов и увеличивает шум и вибрацию при работе муфты. Кроме того, при возникновении на выходном валу вращающего момента эксцентрики и грузы испытывают значительные нагрузки, что может приводить к преждевременному износу и поломкам устройства, даже при оборотах двигателя, меньших максимальных (например, для получения крутящего момента 1 кГм на автомобиле ГАЗ-24 при использовании данной муфты потребовалась нагрузка на эксцентрики до 100 кГ, а автомобиль после трансформации может принимать крутящий момент до 80 кГм). Поэтому массовое использование таких муфт на легковых автомобилях с высокооборотными двигателями не представляется возможным. Кроме того, в данном устройстве использованы малоэффективные спиральные пружины, не соответствующие нагрузкам, что также приводит к преждевременному разрушению муфты.

Была поставлена задача создания такой центробежной бесступенчатой передачи, которая полностью исключила бы появление отрицательных импульсов при работе системы, исключила бы чрезмерную нагрузку на ее детали при работе двигателя на высоких оборотах и обладала бы повышенной износостойкостью, в частности, ее упругого элемента. Тем самым срок службы передачи повысился бы до значений, соответствующих требованиям мирового автомобилестроения.

Поставленная задача была решена настоящим изобретением.

В центробежной бесступенчатой передаче, выполненной в виде центробежной муфты, содержащей блоки создания и трансформации, а также выпрямления импульсов, причем блок создания и трансформации импульсов содержит соосно установленные первую полумуфту с герметичной полостью, вторую полумуфту, гидросопротивления, установленные в периферийной части герметичной полости, а блок выпрямления импульсов содержит обгонную муфту, жестко связанную со второй полумуфтой, причем обгонная муфта выполнена с возможностью соединения посредством упругой связи с потребителем мощности, согласно изобретению гидросопротивления выполнены в виде установленных на первой полумуфте с возможностью вращения рабочих лопаток, каждая из которых связана посредством зубчатой передачи со второй полумуфтой.

Герметичная полость предпочтительно выполнена в виде фигурной полости, состоящей из секторов, края каждого из которых соответствуют кривым, описываемым концами рабочих лопаток при их вращении.

Сектора полости предпочтительно выполнены идентичными, а их края одинаково удалены от центра вращения полости. При этом сектора полости предпочтительно выполнены с цилиндрической боковой поверхностью, а полости выполнены в виде полуцилиндров.

Герметичная полость заполнена рабочей жидкостью по крайней мере до точек перекрывания краев секторов.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения рабочие лопатки жестко связаны с шестернями, находящимися в зацеплении с центральной шестерней, жестко связанной со второй полумуфтой.

На оси вращения рабочих лопаток предпочтительно установлены с возможностью свободного качения подвешенные на маятниковом держателе грузы.

Рабочие лопатки предпочтительно выполнены заодно с балансировочными частями, установленными противоположно их рабочим частям.

Обгонная муфта предпочтительно выполнена с возможностью соединения посредством упругой связи с потребителем мощности через маховик.

При этом упругая связь может быть выполнена в виде одной или нескольких архимедовых спиралей, один из концов каждой из которых связан с внешней обоймой обгонной муфты, а другой конец - с маховиком.

Упругая связь предпочтительно выполнена в виде по крайней мере двух дисков с расположенными в них дугообразными прорезями.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения каждый диск жестко установлен на маховике и насажен на свой отдельный эксцентрик, установленный с возможностью качения в диске, а эксцентрики жестко связаны с внешней обоймой обгонной муфты.

Центробежная бесступенчатая передача снабжена реверсивным механизмом, который жестко связан с маховиком.

Ниже описаны функции указанных признаков и их связь с техническим эффектом, достигаемым при осуществлении изобретения.

Блок создания и трансформации импульсов необходим в конечном счете для повышения крутящего момента двигателя.

Указанный блок содержит первую полумуфту с герметичной полостью, вторую полумуфту, гидросопротивления (выполненные в виде установленных на первой полумуфте с возможностью вращения рабочих лопаток, каждая из которых связана посредством зубчатой передачи со второй полумуфтой. Лопатки установлены в периферийной части герметичной полости). Рабочие лопатки необходимы для создания импульсов. При взаимодействии рабочих лопаток с рабочей жидкостью возникают импульсы, а при взаимодействии лопаток через зубчатую передачу со второй полумуфтой осуществляется трансформация крутящего момента. Таким образом, упомянутые признаки обеспечивают повышение амплитуды колебания импульсов.

Герметичная полость предпочтительно выполнена в виде фигурной полости, состоящей из секторов, края каждого из которых соответствуют кривым, описываемым концами рабочих лопаток при их вращении. Это необходимо для образования "сосудов" для сбора в них рабочей жидкости под действием центробежной силы при работе муфты, а также обеспечения минимального зазора между концом лопатки и периферией герметичной полости.

Герметичная полость заполнена рабочей жидкостью по крайней мере до точек перекрывания краев секторов. Это необходимо для обеспечения максимального сопротивления рабочей жидкости движению лопаток и для обеспечения возможности перехода жидкости из одного "сосуда" в другой по принципу сообщающихся сосудов. При этом предотвращается возможность возникновения дисбаланса из-за разности объемов жидкости в сосудах.

Рабочие лопатки жестко связаны с шестернями, находящимися в зацеплении с центральной шестерней, жестко связанной со второй полумуфтой. Это необходимо для обеспечения приведения рабочих лопаток во вращение и передачи импульсного момента от первой полумуфты на выходной вал.

На оси вращения рабочих лопаток установлены с возможностью свободного качения подвешенные на маятниковом держателе грузы. Это дополнительно усиливает сопротивление вращению лопаток из-за действия на грузы центробежной силы и тем самым увеличивает импульс, передаваемый на блок выпрямления.

Рабочие лопатки предпочтительно выполнены заодно с балансировочными частями, установленными противоположно их рабочим частям. Это предотвращает появление дисбаланса при вращении рабочих лопаток даже на больших скоростях.

Блок выпрямления импульсов необходим для увеличения продолжительности действия импульса и, как следствие, выпрямления крутящего момента, что необходимо для трогания транспортного средства с места и его разгона. Блок выпрямления импульсов содержит обгонную муфту, жестко связанную со второй полумуфтой, причем обгонная муфта выполнена с возможностью соединения посредством упругой связи с потребителем мощности.

Обгонная муфта, жестко связанная со второй полумуфтой, позволяет предотвратить возможные качения при передаче вращения, препятствуя обратному ходу вала. Обгонная муфта предпочтительно выполнена с возможностью соединения посредством упругой связи с потребителем мощности через маховик. Маховик и упругая связь (пружина) обеспечивают подачу на ходовую часть машины приближенно постоянного крутящего момента. Они сглаживают резкие импульсы, создаваемые при работе муфты, тем самым предотвращая их распространение через стыки передач.

На практике было показано, что наиболее эффективно упругая связь может быть реализована в виде одной или нескольких архимедовых спиралей, один из концов каждой из которых связан с внешней обоймой обгонной муфты, а другой конец - с маховиком.

Кроме того (наиболее предпочтительно) упругая связь может быть выполнена в виде по крайней мере двух дисков с расположенными в них дугообразными прорезями (каждый такой диск напоминает кольцеобразную рессору). Наличие двух или более дисков обеспечивает взаимное балансирование этого узла.

Каждый диск жестко установлен на маховике и насажен на свой отдельный эксцентрик с возможностью качения, причем эксцентрики жестко связаны с внешней обоймой обгонной муфты. При этом центры эксцентриков располагают симметрично центра вращения обгонной муфты. Это необходимо для обеспечения работы систем диск-эксцентрик в одинаковой фазе.

Реверсивный механизм, который жестко связан с маховиком, обеспечивает возможность переднего, заднего хода и нейтрального положения при работе двигателя.

Для лучшего понимания изобретения ниже приведен пример его осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи.

На фиг. 1 изображена электрическая схема (электрический аналог), моделирующая работу и принцип действия предложенного механизма и приведенная для наилучшего понимания его работы.

На фиг. 2 приведен общий вид в продольном сечении предложенного устройства.

Фиг. 3 иллюстрирует сечение герметичной полости (А-А на фиг. 2) в одном из вариантов выполнения устройства.

Фиг. 4 иллюстрирует сечение герметичной полости (A-A на фиг. 2) в другом, предпочтительном варианте выполнения устройства с грузами, подвешенными на маятниковом держателе на оси вращения рабочих лопаток.

На фиг. 5 изображены подробно рабочая лопатка и груз, подвешенный на маятниковом держателе на оси вращения рабочей лопатки.

На фиг. 6 отдельно показано сечение рабочей лопатки и груза (A-A на фиг. 5).

На фиг. 7 показаны сечение обгонной муфты (B-B на фиг. 2) и часть маховика.

На фиг. 8 иллюстрировано выполнение упругой связи в виде архимедовых спиралей (сечение C-C на фиг. 2).

На фиг. 9 показаны выполнение упругой связи в виде дисков с расположенными в них дугообразными прорезями, взаиморасположение дисков и эксцентриков.

На фиг. 10 изображено сечение дисков (A-A на фиг. 9).

На фиг. 11 показаны реверсивный механизм и блоки шестерен с валом отбора мощности (сечение D-D на фиг. 2).

Центробежная бесступенчатая передача содержит блоки создания и трансформации импульсов (импульсатор) 1, а также блок 2 выпрямления импульсов. Импульсатор 1 содержит соосно установленные первую (ведущую) полумуфту 3 с герметичной полостью 4 и вторую (ведомую) полумуфту 5. Вторая полумуфта 5 установлена (являясь одновременно выходным валом) посредством подшипников 6. В периферийной части 7 герметичной полости 4 установлены на подшипниках 8 симметрично относительно оси вращения первой полумуфты 3 четыре рабочие лопатки 9. Каждая из рабочих лопаток 9 жестко соединена с шестерней 10. Каждая из шестерен 10 находится в зацеплении с шестерней 11, жестко связанной со второй полумуфтой 5 (фиг. 2 и 3). Как видно из фиг. 3, герметичная полость 4 выполнена в виде фигурной полости, состоящей из секторов 7, края 12 каждого из которых соответствуют кривым, описываемым концами 13 рабочих лопаток 9 при их вращении. Как видно из фиг. 3, сектора 7 полости 4 выполнены с цилиндрической боковой поверхностью, в виде полуцилиндров. Герметичная полость 4 заполнена рабочей жидкостью по крайней мере до точек 14 перекрывания краев секторов 7 (при работе муфты). На осях 15 вращения рабочих лопаток 9 установлены (в предпочтительном варианте, см. фиг. 4, 5, 6) с возможностью свободного качения на маятниковом держателе 16 грузы 17. Рабочие лопатки 9 выполнены заодно с балансировочными частями 18, установленными противоположно (относительно оси вращения рабочих лопаток) их рабочим частям 13.

Блок 2 выпрямления импульсов содержит обгонную муфту 19 (фиг. 7), обойма которой посредством шлицевого соединения 20 жестко связана со второй полумуфтой 5. Обгонная муфта 19 соединена с маховиком 21 посредством упругой связи (архимедовых спиралей 22 (фиг. 8) или дисков 23 (фиг. 9 и 10) с расположенными в них дугообразными прорезями 24). В последнем варианте выполнения каждый диск 23 жестко установлен на маховике 21 и насажен на свой отдельный эксцентрик 25 с возможностью качения, причем эксцентрики 25 жестко связаны с внешней обоймой обгонной муфты 19.

Устройство снабжено реверсивным механизмом 26 (фиг. 11), который жестко связан с маховиком 21 и валом отбора мощности 27. Реверсивный механизм 26 содержит блок 28 шестерен, шестерню 29 заднего хода, рычаг 30 переключения заднего и переднего хода.

Устройство работает следующим образом.

При вращении вала двигателя (на чертеже вал не обозначен) вращается импульсатор 1 и, следовательно, первая полумуфта 3 с расположенными в герметичной полости 4 рабочими лопатками 9. Рабочая жидкость (масло), находящаяся в герметичной полости 4, под влиянием центробежной силы устремляется в периферийную часть герметичной полости 4, заполняя сектора 7. Ко второй полумуфте 5 (выходному валу импульсатора 1) приложен некоторый момент сопротивления, связанный с нахождением в покое транспортного средства. В этом случае шестерня 11, изготовленная заодно с выходным валом, также остается в покое. Поэтому связанные с ней шестерни 10 (сателлиты) совершают вращательное движение вокруг своей оси, вовлекая во вращение рабочие лопатки 9. Лопатки 9, стремясь вывести жидкость из секторов ("сосудов") 7, испытывают сопротивление жидкости. При оборотах двигателя ниже рабочих происходит переливание жидкости из одного "сосуда" в другой. При этом выходной вал испытывает через центральное зубчатое колесо 11 импульсное воздействие со стороны сателлитов 10. Так как амплитуда колебания импульса ниже момента сопротивления транспортного средства, последнее не может совершать движение. С форсированием оборотов двигателя можно достичь высокой амплитуды колебаний импульса на импульсаторе за счет увеличения сопротивления жидкости с помощью центробежной силы. Эти импульсы передаются на выходной вал и далее через обгонную муфту 19 на упругую связь - элемент 22 или 23. При этом упругие элементы 22 или 23 деформируются, и их положение фиксируется обгонной муфтой 19. Если упругий элемент выполнен в виде архимедовой спирали 22 (фиг. 8), деформация его происходит за счет закручивания пружинной ленты с большого радиуса на малый. При этом малый радиус определяется радиусом хвостовика обгонной муфты, а большой диаметр - радиусом полости маховика 21.

В предпочтительном варианте выполнения изобретения упругим элементом являются диски 23 с дугообразными прорезями 24, жестко закрепленные в полости маховика 21. Из-за воздействия эксцентриков, жестко установленных в обгонной муфте, происходит зажим диска в радиальном направлении. Стенки прорезей 24, смыкаясь друг с другом, с большим сопротивлением, дают возможность совершать эксцентрику угловое движение. В то же время с той же силой диски 23 стремятся упруго вращать маховик. Из-за малой амплитуды колебаний величины прорезей 24 такой упругий элемент может служить дольше.

По причине фиксации в корпусе реверсивного механизма входного конца упругого элемента с помощью обгонной муфты освобождение усилия, запасенного упругим элементом 22 или 23, происходит через реверсивный механизм 26. В зависимости от положения рычага 30 транспортное средство начинает двигаться вперед или назад. По мере увеличения оборотов транспортное средство разгоняется. Наконец наступает момент, когда рабочие лопатки 9 не могут преодолеть сопротивления рабочей жидкости из-за чрезмерного воздействия центробежной силы, лопатки 9 прекращают движение и система становится квазижесткой, ведет себя как единое целое.

В предпочтительном варианте выполнения изобретения, содержащем грузы 17, установленные на оси вращения 15 рабочих лопаток 9 с возможностью свободного качения, можно получить более мощные импульсы при одних и тех же габаритных размерах импульсатора 1. Это достигается появлением дополнительного сопротивления движению лопаток 9, вызванному действием центробежной силы на грузы 17. Когда рабочие лопатки 9 уводят грузы 17 от периферии к центру, при их перемещении совершается работа против действия центробежных сил. При этом на выходном валу 5 второй полумуфты появляется более мощный импульс, чем связанный только с жидкостью. Когда грузы 17 вместе с лопатками 9 совершают движение от центра к периферии, грузы 17 свободно отрываются от лопаток и устремляются к периферии герметичной полости 4 самостоятельно, при этом не оказывая на лопатки 9 каких-либо воздействий. Из-за свободного качения груза 17 последний не может увлекать за собой лопатку 9, и отрицательный импульс не может возникнуть. Из-за присутствия жидкости внутри механизма (масла) при повторном сближении груза и лопатки жидкость является как бы прокладкой (гидродемпфером) между ними, предотвращая удар. Следующий импульс совершается аналогичным образом.

При уменьшении оборотов до минимального значения система вновь отключается, и обеспечивается остановка транспорта. В таком импульсаторе не порождаются отрицательные импульсы, связанные с поворотом входного вала в обратную сторону, поэтому все недостатки, которые характерны для известных решений, исключаются полностью.

Из-за отсутствия больших контактных напряжений на узлах такую центробежную бесступенчатую передачу можно разработать с большим запасом прочности, следовательно, сделать ее долговечной.

Наиболее ясному и четкому пониманию изложенного будет способствовать описание электротехнического "аналога" предложенного устройства (фиг. 1). На данном чертеже буквой P обозначен преобразователь, буквами TR - трансформатор, буквой C - выпрямитель тока.

Например, напряжение от источника постоянного тока (12В - аккумулятор) требуется повысить до 36 В (сварочный аппарат).

Аналогом этой задачи является передача крутящего момента, подаваемого на входной вал, и снятие его с выходного вала.

Как известно, для повышения напряжения постоянного тока с помощью трансформатора его необходимо сначала преобразовать в переменный ток, а перед подачей потребителю - выпрямить. Эти задачи выполняются в аналоговом электротехническом устройстве посредством двух блоков: создания и трансформации импульсов 1 (включающего преобразователь P и трансформатор TR) и блока выпрямления импульсов 2 (включающего выпрямитель).

То же самое, фактически, происходит и в предложенном устройстве. На входной вал от двигателя подается условно постоянный крутящий момент. Рабочие лопатки, связанные со второй полумуфтой, преобразуют этот момент в переменный. Поскольку амплитуда колебаний импульсов выше момента, развиваемого двигателем, происходит трансформация крутящего момента. Обгонная муфта, упругий элемент и маховик, в свою очередь, выполняют роль выпрямителя крутящего момента.

Литература

1. Авторское свидетельство СССР N 1516645, кл. F 16 D 43/14, 1989.

2. Патент РФ N 2006711, кл. F 16 D 43/14, 1992.

3. Патент РФ N 2089763, кл. F 16 D 43/14, сентябрь 1997.

Класс F16D43/14 с центробежными массами, перемещающими сцепляющиеся органы в направлении, имеющем радиальную составляющую; с центробежными массами, являющимися сцепляющими органами 

муфта центробежная -  патент 2288382 (27.11.2006)
центробежный вариатор -  патент 2281424 (10.08.2006)
храповой механизм свободного хода с симметричным зацеплением -  патент 2258845 (20.08.2005)
центробежная муфта -  патент 2190131 (27.09.2002)
центробежная муфта -  патент 2135852 (27.08.1999)
центробежная муфта -  патент 2126501 (20.02.1999)
упругоинерционная центробежная муфта -  патент 2109996 (27.04.1998)
упругопредохранительная центробежная муфта -  патент 2109182 (20.04.1998)
центробежная муфта -  патент 2105208 (20.02.1998)
центробежная муфта -  патент 2089763 (10.09.1997)
Наверх