Электромеханическая коробка передач

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

<1 1 729407 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.06.76 (21) 2368090/25-28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) M. Кл, F 16 Н 49/00

Государстееииый комитет

Опубликовано 25.04.80. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 05.05.80 (53) УДК 621.833..67 (088.8) ро делам иаооретеиий и открытий

Б. А. Лабковскии (72) Автор изобретения

Ижевский сельскохозяйственный институт (71) 3аявитель (54) ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в приводах различных машин.

Известны электромеханические передачи, содержащие трехзвенный зубчатый дифференциал, одно из солнечных колес которого связано с ведомым валом кинематической цепью, включающей электромагнитную муфту скольжения, имеющей якорь и индуктор (1) .

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является электромеханическая коробка передач, содержащая дифференциал, электромагнитную муфту скольжения, механизм свободного хода и устройство для изменения возбуждения муфты (21 .

Магнитная система таких коробок передач является определяющим показателем их массы и габаритов. Кроме того, этим передачам свойственны невысокие значения КПД на установившихся режимах работы, значительный перегрев муфт.

Целью изобретения является уменьшение габаритов и увеличение КПД в установившемся режиме работы муфты.

Это достигается тем, что электромагнитная муфта снабжена дополнительной обмоткой возбуждения, оба центральные зубчатые колеса дифференциала порознь установлены на ведомом и ведущем валах, водило через механизм свободного хода (МСХ) связано с корпусом дифференциала, а сателлиты выполнены полыми и снабжены кассетами, установленными в полостях с возможностью вращения относительно сателлитов

1О и заполнены сыпучим материалом.

На фиг. 1 представлена схема коробки передач; на фиг. 2 — поперечный разрез А-А на фиг. 1.

Коробка передач содержит статор 1 с обмотками 2 и 3, якорь 4 имеет немагнитное кольцо в форме усеченного конуса 5, внутренняя часть которого находится против середины зубчатого сердечника 6, а наружная — против одной из обмоток возбуждения.

Солнечное колесо 7 жестко сидит на ве2О душем валу вместе с сердечником 5, зубчатое колесо 8 жестко сидит на ведомом валу.

Водило 9 жестко связано с якорем 5 и несет полые сателлиты 10, внутри которых на

729407 осях сателлитов свободно установлены кассеты 11, заполненные сыпучим материалом

12. На водиле закреплены также упоры 13, препятствующие повороту магазинов на угол, больший 360 . Механизм свободного хода (МСХ) 14 установлен между водилом и стойкой.

Передача работает следующим образом.

Для обеспечения работы коробки передач на ступени с большим передаточным числом обмотки возбуждения 2 и 3 при включенном двигателе.не включаются. При этом происходит заклинивание МСХ и дифференциальный ряд работает как простая зубчатая передача при неподвижном водиле. Если скорость ведомого вала необходимо увеличить, то включают обмотки возбуждения 2 и 3 при одинаковом направлении тока возбуждения, что соответствует тому, что магнитный поток замыкается через статор, якорь и сердечник, т.е. работе электромагнитного устройства в качестве муфты. Происходит разгон ведомого вала до скорости ведущего. Но по мере увеличения скорости ведомого вала растет и скорость водила, что приводит к появлению центробежных сил, действующих на неуравновешенные кассеты с сыпучим материалом. Нормальная составляющая этих сил создает давление на поверхностном контакте сыпучего материала с внутренней поверхностью барабана.

Сцепление между кассетой с сыпучим материалом и барабаном, обусловленное силой трения, пропорциональной нормальной составляющей, способствует вращению кассеты вместе с сыпучим материалом и барабаном. Однако этому вращению кассеты будет препятствовать момент сил инерции относительно оси вращения сателлита.

Чем выше угловая скорость ведомого вала, тем больше сила прижатия сыпучего материала к поверхности барабана. Таким образом, часть энергии, передаваемая через фрикционную связь, по мере разгона ведомого вала возрастает и, наконец, скорости ведущего и ведомого вала выравниваются.

Обмотки возбуждения 2 и 3 при достижении ведомым валом скорости, равной скорости ведущего, обесточиваются системой управления. С этого момента система работает, как квазиупругая муфта.

Но при превышении моментом сил сопротивления на ведомом валу критической величины муфта срабатывает и автоматически переходит в режим работы редуктора при заклинивании МСХ.

Иногда требуется перейти на режим работы редуктора в случае, когда момент сил сопротивления не достиг критической величины.

В этом случае обмотки 2 и 3 включаются так, что токи в них имеют противоположное направление. Электромагнитная система начинает работать в режиме тормоза, что способствует переходу ее работы в режим редуктора. После расклинивания МСХ обмотки 2 и 3 выключаются системой управления.

Технико-экономический эффект изобретения заключается в том, что масса и габариты магнитной системы могут быть существенно уменьшены за счет того, что наибольшая доля момента с ведущего вала на ведомый в режиме муфты при малых скольжениях будет передаваться за счет фрикционной связи, введенной в дифференциал.

Поскольку в режиме муфты система работает без скольжения, то это вызовет уменьшение нагрева в установившемся режиме и, как следствие, увеличение КПД.

Передача может найти применение в различных многоскоростных приводах механизмов.

Формула изобретения

Электромеханическая коробка передач, содержащая дифференциал, электромагнитную муфту скольжения, механизм свободного хода и устройство для изменения возбуждения муфты, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения габаритов и увеличения КПД в установившемся режиме работы

М муфты, электромагнитная муфта снабжена дополнительной обмоткой возбуждения, оба центральные зубчатые колеса дифференциала порознь установлены на ведомом и ведущем валах, водило через механизм свободного ходя связано с корпусом дифференциала, а сателлиты выполнены полыми и снабжены кассетами, установленными в полостях с возможностью вращения относительно сателлитов и заполнены сыпучим материалом.

4j Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 243030, кл. F 16 Н 49/00, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР № 241873, кл. F 16 Н 49/00, 1969.

729407 фиг. 1

4-A

Составитель В. Апархов

Редактор Л. Кародная Техред К. Шуфрич Корректор Т. Скворцова

Заказ 1239 33 Тнралк 1095 Подписное

ЦНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открмтнй

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4