WO2008147236A1

WO2008147236A1 - Transmission ratio converter dependent on the shaft load

Info

Publication number: WO2008147236A1
Application number: PCT/RU2007/000267
Authority: WO
Inventors: Ravil Gafievich Hadeev
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-05-28
Filing date: 2007-05-28
Publication date: 2008-12-04
Anticipated expiration: 2009-11-28

Abstract

The invention relates to mechanical engineering and to mechanisms requiring to modify a transmission ration when the shaft load is modified. Such a mechanism can be, for example, in the form of a tool reducing gear, in particular a screwdriver, a car clutch gear and a helicopter or gyrocopter propeller reducing gear. The inventive transmission ratio converter is designed in the form of a device comprising a planetary differential gear with a carrier and different-diameter toothed wheels, one of which is rigidly secured to an output shaft for transmitting the engine energy thereto, and the second toothed wheel is put onto the drive part of a friction device with a determined sliding force which produces a braking torque and an adjusting transmission ratio, the driven part of the friction device being rigidly connected to the third central toothed wheel which is freely rotatable on the output shaft and transmits rotation, via a reduction gear, to a fourth toothed wheel which is rigidly connected to the output shaft.

Description

Преобразователь передаточного отношения зависящий от нагрузки на валу. Shaft-dependent gear ratio converter.

Изобретение относится к области машиностроения и других механизмов, вThe invention relates to the field of mechanical engineering and other mechanisms, in

^" 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 вертолёта или автожира. ^" which requires a change in the gear ratio when changing the load on the output shaft. An example of such a mechanism can be a gearbox of a tool, in particular a wrench, a clutch mechanism of a car, a gearbox of a helicopter or a gyroplane.

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 тexникe». Том 4 «3yбчaтыe механизмы)). Москва. Наука 1980г.There are various ways to solve the problem of optimizing the gear ratio when transmitting movement from the engine to the actuator. The most common are gear reducers. They are described, for example, in Artobolevsky II "Mechanisms in modern technology." Volume 4 “Three Mechanisms)). Moscow. Science 1980

Недостатком таких устройств является то, что при их использовании, пepeдaтoчнoe_ 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 надёжности.The disadvantage of such devices is that when using them, the transmission_ transmission ratio is constant, and. on the basis of permissible technical conditions, such as weight, engine power and others, it is difficult to create the required torque on the output shaft. The introduction of technologically sophisticated devices, such as electronic controllers, into the design leads to an increase in the cost of the design and a decrease in the degree of reliability.

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, упрощение устройства, удешевление производства.The objective of the invention is the implementation of the change in the gear ratio from the engine to the output shaft in accordance with the change in the required torque on the output shaft of the mechanism, with optimal engine operation, simplification of the device, cheaper production.

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 жёсткоThis goal is achieved by the fact that, according to the invention, as a gear ratio converter, a device is used comprising a planetary differential with a drive carrier and central gear wheels of various diameters, one of which is rigidly fixed to the output shaft with the possibility of transmitting engine energy to the output shaft, and the second is loaded on the leading part of the friction device with a known slip force, which creates a braking torque and regulates the gear ratio, at m frictionally driven part rigidly device

1 ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) соединена с третьим центральным зубчатым колесом, свободно вращающемся на выходном валу, и которое через редуктор передаёт вращение на четвёртое зубчатое колесо, жёстко соединённое с выходным валом. Причём чем меньше разница между диаметрами центральных зубчатых колёс, тем больше диапазон изменения передаточного числа.1 SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) connected to a third central gear wheel that rotates freely on the output shaft, and which through the gearbox transmits rotation to the fourth gear wheel, which is rigidly connected to the output shaft. Moreover, the smaller the difference between the diameters of the central gears, the greater the range of variation of the gear ratio.

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 закреплённом на выходном валу 6. Сателлит 4 обкатывается по центральному колесу 7, свободно вращающемся на выходном валу и жестко соединённому с ведущей частью фрикционного устройства 8. Ведомая часть фрикционного устройства 9 жестко соединена с зубчатым колесом 10, свободно вращающемся на валу б, которое через редуктор 11, 12, 13, оси которого расположены на корпусе-водиле, передаёт вращение на зубчатое колесо 14, жестко соединённое с выходным валом.The invention is illustrated in the drawing, which schematically shows a planetary differential with transmission of rotation to the drive shaft and friction device. According to the invention, rotation from the drive through the shaft 1 is transmitted to the carrier 2, made in conjunction with the housing. On the carrier there are pairs of satellites 3 and 4 rigidly interconnected, the axis of which rotates freely on the carrier. The satellite 3 is rolled around the central gear wheel 5, rigidly mounted on the output shaft 6. The satellite 4 is rolled around the central wheel 7, freely rotating on the output shaft and rigidly connected to the leading part of the friction device 8. The driven part of the friction device 9 is rigidly connected to the gear wheel 10 freely rotating on the shaft b, which through the gear 11, 12, 13, the axis of which are located on the carrier body, transmits the rotation to the gear wheel 14, rigidly connected to the output shaft.

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, приведёт к обкатыванию сателлитов 3 и 4 вокруг центральных колес и, за счёт разницы их диаметров, к провороту их относительно друг друга и проворачиванию 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.With a small required moment, when the friction device does not rotate, the whole mechanism rotates with the output shaft as a whole and its elements are stationary relative to each other. In this case, the gear ratio will be minimum and equal to 1. With a large required moment, rotation of carrier 2 will lead to the rolling of satellites 3 and 4 around the central wheels and, due to the difference in their diameters, to rotate them relative to each other and rotate the friction device. Moreover, in accordance with the ratio of the required torque and the moment of slipping in the friction device, the gear ratio from the shaft 1 to the output shaft 6 will change, the torque will change.

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)

Claims

Claim.

The gear ratio converter, depending on the load on the shaft, characterized in that according to the invention, as a gear ratio converter, a device is used comprising a planetary differential with a drive carrier and central gear wheels of different diameters, one of which is rigidly fixed to the output shaft with the possibility transferring engine energy to the output shaft, and the second is loaded on the leading part of the friction device with a known slip force, creating a braking torque t of rotation and regulating the gear ratio, while the driven part of the friction device is rigidly connected to the third central gear wheel that rotates freely on the output shaft, and which through the gearbox transmits rotation to the fourth gear wheel, which is rigidly connected to the output shaft.

SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)