преобразователь передаточного отношения, зависящий от нагрузки на валу

Формула изобретения

Преобразователь передаточного отношения, зависящий от нагрузки на валу, отличающийся тем, что согласно изобретению в качестве преобразователя передаточного отношения используют устройство, содержащее планетарный дифференциал с ведущим водилом и различными по диаметру центральными зубчатыми колесами, одно из которых жестко закреплено на выходном валу с возможностью передачи энергии двигателя на выходной вал, а второе нагружено на ведущую часть фрикционного устройства с известным усилием проскальзывания, создающего тормозной момент вращения и регулирующего передаточное отношение, при этом ведомая часть фрикционного устройства жестко соединена с третьим центральным зубчатым колесом, свободно вращающимся на выходном валу, и которое через редуктор передает вращение на четвертое центральное зубчатое колесо, жестко соединенное с выходным валом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения и других механизмов, в которых необходимо изменение передаточного отношения при изменении нагрузки на выходном валу. Примером такого механизма может быть редуктор инструмента, в частности гайковерта, механизм сцепления автомобиля, редуктор вертолета или автожира.

Известны различные пути решения задачи оптимизации величины передаточного отношения при передаче движения от двигателя к исполнительному механизму. Наиболее распространенными являются зубчатые редукторы. Они описаны, например, в Артоболевский И.И. «Механизмы в современной технике». Том 4 «Зубчатые механизмы». Москва. Наука, 1980 г.

Недостатком таких устройств является то, что при их использовании, передаточное отношение трансмиссии постоянно, и, исходя из допустимых технических условий, таких как вес, мощность двигателя и других, сложно создать на выходном валу требуемый крутящий момент. Внесение в конструкцию технологически сложных устройств, например электронных регуляторов, приводят к удорожанию конструкции и к уменьшению степени надежности.

Задачей изобретения является осуществление изменения передаточного отношения от двигателя к выходному валу в соответствии с изменением потребного крутящего момента на выходном валу механизма, при оптимальном режиме работы двигателя, упрощении устройства, удешевлении производства.

Указанная цель достигается тем, что согласно изобретению в качестве преобразователя передаточного отношения используют устройство, содержащее планетарный дифференциал с ведущим водилом и различными по диаметру центральными зубчатыми колесами, одно из которых жестко закреплено на выходном валу с возможностью передачи энергии двигателя на выходной вал, а второе нагружено на ведущую часть фрикционного устройства с известным усилием проскальзывания, создающего тормозной момент вращения и регулирующего передаточное отношение, при этом ведомая часть фрикционного устройства жестко соединена с третьим центральным зубчатым колесом, свободно вращающемся на выходном валу, и которое через редуктор передает вращение на четвертое зубчатое колесо, жестко соединенное с выходным валом. Причем чем меньше разница между диаметрами центральных зубчатых колес, тем больше диапазон изменения передаточного числа.

Изобретение поясняется чертежом, где схематически представлен планетарный дифференциал с передачей вращения на ведущий вал и фрикционное устройство. Согласно изобретению вращение от привода через вал 1 передается на водило 2, выполненное совместно с корпусом. На водиле имеются пары сателлитов 3 и 4, жестко соединенные между собой, ось которых свободно вращается на водиле. Сателлит 3 обкатывается по центральному зубчатому колесу 5, жестко закрепленном на выходном валу 6. Сателлит 4 обкатывается по центральному колесу 7, свободно вращающемся на выходном валу и жестко соединенному с ведущей частью фрикционного устройства 8. Ведомая часть фрикционного устройства 9 жестко соединена с зубчатым колесом 10, свободно вращающемся на валу 6, которое через редуктор 11, 12, 13, оси которого расположены на корпусе-водиле, передает вращение на зубчатое колесо 14, жестко соединенное с выходным валом.

При малом потребном моменте, когда фрикционное устройство не проворачивается, весь механизм вращается с выходным валом как целое и его элементы друг относительно друга неподвижны. При этом передаточное отношение будет минимальным и равным 1. При большом потребном моменте вращение водила 2 приведет к обкатыванию сателлитов 3 и 4 вокруг центральных колес и за счет разницы их диаметров к провороту их относительно друг друга и проворачивайте фрикционного устройства. При этом в соответствии с соотношением потребного крутящего момента и момента проскальзывания во фрикционном устройстве изменится передаточное отношение от вала 1 к выходному валу 6, изменится крутящий момент.