Механизм переключения передач

 

Изобретение относится к машиностроению , к механизмам автоматического переключения передач. Цель - упрощение конструкции и повышение эффективности эксплуатации, достигается за счет исключения автономного привода для переключения передач путем использования для этой цели энергии вращения силового вала передачи. Hd ведущем валу 2 передачи : осеподвижно установлен двухвенцовый блок 3 шестерен . Вал 2 - полый, в нем размещен

СОЮЗ ГОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5П 4 F 16 Н 5/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I л

ЬТП2

Ý!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4188877/25-28 . (22) 02.02.87 (46) 23.09.88. Бюл. У 35 (71) Стерлитамакский станкозавод им. В.И.Ленина и Уфимский нефтяной институт (72) В.А.Романчук, В.Л.Зинов и А.И.Каяшев (53) 621.833(088.8) (56) Дунаев П.Ф., Лепиков О.П. Кон- о струирование узлов и деталей машин.—

M. Высшая школа, 1985, с. 222, рис. 16. 1Б.

„„SU„„1425387 (54) МЕХАНИЗМ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ПЕРЕДАЧ (57) Изобретение относится к машиностроению, к механизмам автоматического переключения передач. Цель — упрощение конструкции и повышение эффективности эксплуатации, достигается за счет исключения автономного привода для переключения передач путем использования для этой цели энергии вращения силового вала передачи. На ведущем валу 2 передачи ",осеподвижно установлен двухвенцовый блок 3 шестерен. Вал 2 — полый, в нем размещен!

425387 связанный с блоком 3 ходовой винт 9.

В корпусе 1 на подшипниках 1О, 11

12 и 13 соосно с валом 2 установлены подпружиненные друг к другу и к корпусу 1 разрезная гайка 15, фрикционное кольцо 17 и храповая втулка

16. С последней взаимодействует установленная в корпусе 1 собачка 18. В состав механизма входит также электрическая цепь управления собачкой

18, включающая электромагнит Э1, электродвигатель И1, два.бесконтактных торцовых переключателя БПТ1 и

БПТ2 и блок управления (не показан) .

В зависимости от положения блока 3 шестерен на валу 2 (соответствующего

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для автоматического переключения механических передач.

Целью изобретения является упро- 5 щение конструкции и повышение эффективности эксплуатации механизма пе" реключения передач за счет исключения автономного привода для переключения передач путем использования для этой

10 цели энергии вращения силового вала передачи.

На фиг. 1 изображен механизм переключения передач, встроенный в ко15 робку передач с вертикальным расположением валов, на фиг. 2 — блок-схема алгоритма управления механизмом переключения передач.

Механизм переключения передач содержит корпус 1 (одновременно являющийся корпусом всей коробки передач), размещенный в нем вал 2, осеподвижно установленный на валу 2 двухвенцовый блок 3 шестерен и устройство для осевого перемещения и фиксации блока 3 на валу 2. Вал 2 является ведущим валом передачи, в состав которой входят промежуточный 4 и выходной 5 валы с установленными на них зубчаты. ми колесами. Через муфту 6 вал 2 приводится во вращение электродвигателем И1. Вал 2 выполнен полым с двумя диаметрально противоположными про"

) включению одной из двух передач) в блоке управления (не показан) формируется сигнал, управляющий электромагнитом Э1. Включением последнего собачка 18 вводится в зацепление с храповой втулкой 16. Винт 9 начинает взаимодействовать с гайкой 15, передвигая по валу 2 блок 3 шестерен до второго положения (соответствующего включению второй передачи). Переключатели БПТ1 и БПТ2 являются датчиками положений блока 3 для блока управления, задающего режим работы электродвигателя М1 и включающего (отключающего) электромагнит 31. 2 ил.

2 дольными пазами 7. В блоке 3 шестерен закреплен размещенный в пазах 7 вала

2 штифт 8. Устройство для осевого перемещения и фиксации блока 3 на валу 2 выполнено в виде размещенного в полости вала 2 скрепленного одним концом со штифтом 8 ходового винта

9, установленных в корпусе 1 на подшипниках 10-13 соосно с валом 2 подпружиненных торцами друг к другу и к корпусу t пружиной 14 разрезной гайки 15 для взаимодействия с винтом

9, храповой втулки 16 и фрикционного кольца l7 между гайкой 15 и втулкой

16, а также установленной в корпусе

1 собачки 18 для управляемого взаимодействия с храповой втулкой l6 и электрической цепи управления собачкой 18. Собачка представляет собой подпружиненный к корпусу 1 пружиной

19 в радиальном направлении втулки

16 стержень. Электрическая цепь управления собачкой 18 включает в себя взаимодействующий со стержнем собачки 18 электромагнит Э1, электродвигатель И1, закрепленные на корпусе 1 два бесконтактных торцовых переключателя БТП1 и БТП2 и блок управления механизмом переключения (не показан).

Блок-схеМа алгоритма управления механизмом переключения передач включает в себя следующие операторы (фиг. 2): начало алгоритма а, анализ задания функции Ь на переключение первого диапазона частот вращения, анализ на равенство единице логичес1 кого состояния с и i соответствен5 но БТП1 и БТП2; включение электромагнита Э1 принудительного торможения разрезной гайки 15 d и 1; выдержка времени е и k на включение электромагнита Э1 принудительного торможе- !О ния разрезной гайки 15, задание необходимой частоты вращения электродвигателя М1 в отрицательном (левом) и положительном (правом) направлениях состояния бесконтактных торцовых переключателей h и и соответственно

БТП1 и БТП 2, отключение о электромагнита Э1 принудительного торможения разрезной гайки 15; снятие сигнала разрешения работы р электродвигателя Mi сброс управляющего напряжения и электродвигателя М1, конец алговитма г.

25 указывающими направление передачи управления циклом переключения.

Механизм переключения передач работает следующим образом.

В случае, например, использования механизма в коробке передач металлорежущего станка при задании в управляющей технологической программе функций на включение первого диапазона или на включение второго диапазона частот вращения выходного вала 5 происходит обращение к алгоритмуу представленному на фиг. 2. При этом oneчения по управляющей программе. Если задан первый диапазон, то управление передается к оператору с, если задан ви "Нет" оператора Ь передается оператору i. В операторе с анализируется логическое состояние БТП1 ° Если

БТП1 включен, то блок 3 шестерен находится в верхнем положении, который соответствует первому диапазону, т.е. диапазон, заданный в управляющей программе, уже установлен, в данном случае управление по ветви "Да" опема. Если логическое состояние БТП1 не равно 1, то от оператора с по ветви "Нет" управление передается оператору d, который включает электроз

1425387

4 магнит Э1, при этом якорь электромагнита Э1, переместив собачку 18 (фиг. 1), вводит ее в один из периферийных пазов храповой втулки 16, и после выдержки времени, задаваемой оператором е, в операторе f устанавливается необходимая частота вращения электродвигателя И1, например, в левом направлении. Затем в операторе g выдается сигнал на разрешение работы электродвигателя Mi, в резуль- тате чего с заданной частотой вращения в левом направлении происходит

f и 1; разрешение работы электродви- !5 вращение последнего и связанного с гателя И1 g и m; анализ логического ним посредством муфты 6 полого вала

2 вместе с размещенным внутри него ходовым винтом 9, имеющим правую резьбу. Винт 9 при этом стремится вы20 вернуться из заторможенной разрезной гайки 15 (торможение обеспечивается фрикционным кольцом 17, поджимаемым пружиной 14), перемещая вверх двухвенцовый блок 3 шестерен. Перемещение блока 3 происходит вдоль пазов

В блоке-схеме алгоритма (фиг.2) one- 7, играющих роль направляющих для раторы соединены между собой линиями, штифта .8. Одновременно в операторе h анализируется логическое состояние

БТП1. До тех пор, пока логическое

30 состояние БТП1 равно нулю, последовательно отрабатываются операторы f

g и 4. При срабатывании БТП1 операторами о, р и q последовательно отключается электромагнит Э1, снимается сигнал "Разрешение работы электродвигателя М1" и сбрасывается управляющее напряжение в электродвигателе N1. Собачка 18 выводится из периферийного паза храповой втулкий 16

40 пружиной 19. Двухвенцовый блок 3 шесратором Ь определяется диапазон вклю- терен переключен в верхнее положение, соответствующее первому диапазону частот вращения выходного вала 5.

Электродвигатель N1 отключен.

В случае задания в управляющей программе второго диапазона частот вращения выходного вала 5 работа алгоритма аналогична, sa исключением того, что из оператора Ъ управление

50 передается оператору 1 В котором анализируется на равенство логической единице состояние БТП2. В операторе 1 задается необходимая частота вращения электродвигателя И1 в праратора с передается на конец алгорит- 55 вом направлении, заставляя перемещать вниз блок 3 шестерен вдоль полого вала 2. При этом в операторе и анализируется логическое состояние

БТП2 на равенство единице и, после

5 14 срабатывания БТП2, операторами о, р и и последовательно отключается электромагнит Э1 и электродвигатель

М1. Двухвенцовый блок 3 шестерен переключен в нижнее положение, соответ;ствующее второму диапазону частот вращения выходного вала 5. Электродвигатель М1 отключен. Операторы е и k введены для предотвращения износа храповой втулки 16 и собачки 18 в момент включения электромагнита

Э1, например, когда электромагнит

Э1 не успел сработать, а электродви,гатель N1 уже начал вращаться.

1 (Обращение к данному алгоритму нро1 сходит при задании технологическим нкций переключения диапазона частот ращения ведомого вала 5 из управляю" ей программы или от преднабора. Ис пользование в винтовой паре разрез ной гайки 15, состоящей из двух поло винок сжимаемых пружиной 14 с дос,,таточным усилием, исключает возмож-! ность самопроизвольного выключения

;скоростей (по аналогии работы гайки с контргайкой).

25387 6

Формула изобретения

Механизм переключения передач, содержащий корпус, размещенный в нем вал, осеподвижно установленный на валу двухвенцовый блок шестерен и устройство для осевого перемещения и фиксации блока на валу, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью упро1О щения конструкции и повышения эффективности эксплуатации, вал являешься ведущим валом передачи выполнен полым с двумя диаметрально противоположными продольными сквозными пазами, в

1б блоке шестерен закреплен размещенный и пазах вала штифт, а устройство для осевого перемещения и фиксации блока на валу выполнено в виде размещенного в полости вала и скрепленного од20 ним своим концом со штифтом ходового винта, установленных в. корпусе на под" шипниках соосно с валом подпружиненных торцами друг к другу и к корпусу разрезной гайки для взаимодействия

25 с винтом, храповой втулки и фрикцион- ного кольца между гайкой и втулкой, установленной в корпусе собачки для управляемого взаимодействия с храповой втулкой и электрической цепи уп О равления собачкой. l425387

Составитель М.Левинский

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Максииишинец

Редактор О.Головач Заказ 4754/33 Тираж 784 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

)13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4