close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY21460

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 21460
(13) C1
(46) 2017.10.30
(19)
F 16H 59/06
(2006.01)
БЕССТУПЕНЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА
(21) Номер заявки: a 20101771
(22) 2010.12.08
(43) 2012.08.30
(71) Заявитель: Починок Николай Терентьевич (UA)
(72) Автор: Починок Николай Терентьевич (UA)
(73) Патентообладатель: Починок Николай
Терентьевич (UA)
(56) ЕСИПЕНКО Я.И. Механические вариаторы скорости. - Киев: Государственное издательство технической литературы УССР, 1961. - С. 210-211.
RU 2212574 C2, 2003.
RU 2242653 C2, 2004.
UA 54317 A, 2003.
UA 45420 C2, 2002.
CN 2146613 Y, 1993.
CN 101324263 A, 2008.
BY 21460 C1 2017.10.30
(57)
1. Бесступенчатая передача, содержащая корпус, ведущий вал, выходное звено, обгонные муфты и механизм изменения передаточного числа, отличающаяся тем, что механизм изменения передаточного числа выполнен соответствующим конструкции
центрального шарикоподшипника, наружная обойма которого в диаметральной плоскости
в верхней своей части имеет цилиндрический шток, а в нижней - цилиндрический хвостовик, которые размещены в соответствующих втулках корпуса с возможностью скольжения от основного положения наружной обоймы, соосной с ведущим валом, до
ограничения вверх при контакте выступов на боковой поверхности наружной обоймы с
Фиг. 1
BY 21460 C1 2017.10.30
направляющими в корпусе, препятствующими ее боковым колебаниям, внутренняя обойма упомянутого шарикоподшипника содержит на обеих торцевых поверхностях в диаметральной плоскости по два пальца; ведущая левая звездочка плотно посажена на ведущий
вал и содержит два ряда подпружиненных заклинивающих роликов, контактирующих соответственно с внешней и внутренней обгонными муфтами, каждая из которых выполнена
на одном конце рычага, другой конец которого заканчивается головкой со встроенной
втулкой, шарнирно соединенной с вилкой поводка, другой конец которого выполнен в виде втулки, шарнирно соединяющейся с соответствующим пальцем на левой торцевой поверхности внутренней обоймы; ведомая правая звездочка свободно посажена на ведущий
вал и содержит два ряда подпружиненных заклинивающих роликов, контактирующих соответственно с внешней и внутренней обгонными муфтами, каждая из которых конструктивно аналогична соответствующей обгонной муфте левой звездочки и таким же образом
связана с соответствующим пальцем на правой торцевой поверхности внутренней обоймы, причем с правой звездочкой сопряжена коническая шестерня, контактирующая с конической шестерней карданного валика.
2. Передача по п. 1, отличающаяся тем, что пальцы на правой торцевой поверхности
внутренней обоймы шарикоподшипника смещены относительно пальцев на левой торцевой поверхности на угол, обеспечивающий совпадение моментов заклинивания обгонных
муфт, определяющих минимальную скорость вращения обгонных муфт левой звездочки и
максимальную скорость вращения обгонных муфт правой звездочки.
Изобретение относится к области машиностроения, где по условиям работы агрегата
требуется изменение вращательного движения механизма без разъединения ведущего звена с ведомым. Применяются такие передачи и на дорожных транспортных средствах, тихоходных сельскохозяйственных агрегатах, спортивных тренажерах, приборах и
некоторых механических инструментах.
Величина передаваемой мощности и ее качество в бесступенчатых передачах - равномерность углового момента, процент скольжения. КПД, допустимая максимальная скорость вращения, диапазон варьируемого передаточного числа, долговечность и
надежность в работе определяются не только постоянным направлением вращения деталей и узлов механизма, но и методом передачи движения от ведущего звена к ведомому.
Этот фактор в основном и определяет принцип действия и характеристику бесступенчатой
передачи.
В бесступенчатых передачах с цилиндрическими шестернями передача (регулирование скорости вращения) осуществляется сателлитами с изменяемым шагом зубьев, с конусным ведущим звеном - с постоянным шагом зубьев на сателлитах. Зубчатые передачи
допускают сравнительно большую мощность и высокую скорость вращения, но имеют
значительную неравномерность хода (вращения) в зависимости от величины угла конуса
ведущего звена при вершине, причем дважды меняющейся от min до max, за один оборот
ведущего звена, причем при входе зубьев сателлита в венец зубьев ведущего звена происходит тормозящее воздействие на ведомое звено [патент UA 25752, МПК F 16H 9/24].
Этот существенный недостаток - неравномерность углового вращения - служит весомым препятствием к применению его в технике. Бесступенчатая передача, в которой
мощность от ведущего к ведомому звену осуществляется цепью, звенья которой имеют
различную конфигурацию поверхности, которая изменяется в продолжение движения между осями ведущего и ведомого валов, быстро растягивается и выходит из строя. Более
надежная ситуация определяется, если передача мощности от ведущего звена происходит
гибкой связью. Такие клиноременные передачи хоть и обладают равномерностью хода,
близкой к 1:1, но диапазон передач - небольшой, а так как тарелки ведущего и ведомого
2
BY 21460 C1 2017.10.30
звена имеют окна (радиальные пазы), в которые входят выступы сопрягающихся тарелок,
приводят к быстрому износу ремня, для замены которого должно быть предусмотрено
конструкцией. Более надежная передача, с помощью бесконечного, плоского ремня в этой
конструкции ведущее и ведомое звенья - конические цилиндры глухо посаженные на параллельных валах, крепящихся в неподвижных опорах, предусмотрено натяжное устройство. Эта передача значительно превышает по всем показателям клиноременную. Она
может превышать по скорости и по мощности клиноременную, но не лишена недостатков:
для устойчивой работы необходима постоянная нагрузка на выходном валу. Дело в том,
что при линейной скорости ремня около 50 м/с набегающая сторона ремня стремится
сдвинуться к большей окружности цилиндра, поэтому в непосредственной близости к
обоим цилиндрам устанавливаются направляющие ролики, обхватывающие ремень со
всех сторон, т.е. один ролик с высокими бортами, другой вращающийся между бортами,
которые поворачиваются в направлении образующей поверхности цилиндров, т.е. удерживают ремень от сдвига в сторону увеличения диаметра. Передаваемая мощность этой
передачи зависит от ширины ремня, который может быть большим при малом угле конуса
цилиндров, а это уменьшает диапазон регулирования скорости.
Бесступенчатая передача мощности с помощью контактного ролика [патент Украины
40564, МПК F16H 15/38, 2001] имеет два тороидальных диска контактирующих с роликом
с изменяющимся радиусом вращения оси, два взаимно перпендикулярно расположенных
вала в неподвижных опорах. Весьма сложная система регулирования скорости и сравнительно небольшая передаваемая мощность не позволяет широкому распространению этого типа бесступенчатых передач в технике. Ведь передача крутящего момента
определяется одной точкой контакта ролика с тороидальной сферой диска, необходимо
приложить максимум давления на ролик, чтобы увеличить трение, что в итоге приводит к
снижению КПД передачи. В этой типичной группе бесступенчатых передач заслуживает
внимание конструкция, состоящая из двух плоских дисков, закрепленных на концах двух
соосных валов, вращающихся в разные стороны. Между дисками строго в диаметральной
плоскости в неподвижных опорах установлен регулировочный вал, имеющий осевое движение и служащий одновременно ведомым звеном. Контактные ролики свободно вращаются на регулировочном валу и соединены между собой дифференциальной передачей с
таким расчетом, чтобы расстояние между точками контакта с диском было равно радиусу
диска. Сателлиты установлены в корпусе, плотно посаженому на вал. Таким образом, при
установке роликов по центру диска (на одинаковом расстоянии от края диска) контактные
ролики будут вращаться с одинаковой угловой скоростью в разных направлениях, сателлиты будут вращаться в неподвижном корпусе, то же самое регулировочный вал будет
оставаться в покое - это "О" - скорость. Если регулировочный вал сдвигать в какую-либо
сторону, ролики начнут вращаться с разной угловой скоростью, потому сателлиты, вращаясь, будут обкатываться по коничку ролика, который будет вращаться медленнее и, соответственно, вынуждая поворачиваться корпус, в котором они посажены, а
соответственно, и регулировочный вал. При сдвиге регулировочного вала в другую сторону от среднего "нулевого" положения вращение вала начнется в обратную сторону. Из
всех типов бесступенчатых передач только в этой конструкции есть "нулевая" скорость
при вращениях ведущего звена и возможность прямого и обратного вращения. Но все бесступенчатые передачи, в т.ч. передачи с помощью обгонной муфты, о которых пойдет
речь ниже, не имеют такой универсальности в изменении передач, какую имеет простая
автомобильная коробка передач, допускающая возможность одномоментно переключить
передачу с наивысшей на самую низкую, минуя промежуточные передачи, и, наоборот, с
самой низкой на самую высокую, а без такой универсальности транспортное средство теряет динамичность и приемистость в движении, особенно по улицам населенных пунктов
и городов. Ведь после остановки у перекрестка или перед крупным подъемом начало движения необходимо начинать с низшей передачи, потому переключение с высшей передачи
3
BY 21460 C1 2017.10.30
(с которой двигался транспорт до перекрестка) на низшую, минуя промежуточные передачи, имеет не только главное, но и обязательное действие в управлении техническим
средством, причем эти действия должны выполняться вне всякой зависимости от того, работает двигатель или он остановился (заглох).
В вышеприведенных аналогах бесступенчатых передач такие действия при невращающемся ведущем звене исключены, что и является главным препятствием их
внедрения на транспортных средствах средней и большой мощности.
В качестве прототипа избрана бесступенчатая передача посредством обгонной муфты
с подпружиненными роликами французской фирмы "De LAVALID" [Есипенко Я.И. Гостехиздат. - Киев, 1961]. Есть утверждение, что такая передача применима на некоторых
транспортных средствах.
Конструкция ее довольно проста и имеет минимально допустимое число деталей: два
параллельных вала, на одном - ведущем - установлен шатун с регулируемым радиусом
вращения, другим концом шатун соединен (шарнирно) с коромыслом, на обоих концах
которого шарнирно установлены тяги, которые вторыми концами (вилками) соединены с
рычагами, надетыми на второй - ведомый - вал с двумя обгонными муфтами, звездочки
которых жестко посажены на вал и обойма (корпус обгонной муфты) сопряжена с рычагом. Работа механизма происходит следующим образом. Вращение ведущего вала посредством шатуна приводит к качанию коромысла. Радиус вращения шатуна от "О" до
максимальной величины регулируется как в движении, так и при полной остановке (в покое); тяги при возвратно-поступательном движении через проушину в рычаге попеременно проворачивают корпуса обгонных муфт, при этом происходит заклинивание
подпружиненных роликов, сидящих в пазах звездочек с внутренней поверхностью обоймы, и проворачивают ведомый вал. Звездочки плотно посажены на ведомом валу.
Характеристика вращения ведомого вала весьма выражена неравномерностью вращения: ведь каждое продольное движение тяги начинается у мертвой точки - т.е. с "нулевой"
скорости, а при установившемся движении сцепление роликов с корпусом муфты происходит при определяющей скорости, но она всегда ниже усредненной, а так как линейная
скорость тяги неравномерная, к середине периода качания коромысла скорость его нарастает, к последующему полупериоду понижается до нулевой, соответственно, такой же
ритм движений обретают корпусы муфт, звездочки и ведомый вал. Но. как уже упоминалось, в движении сцепление звездочки с корпусом муфты происходит несколько ранее полупериода движения тяги и заканчивается (теоретически) в момент полупериода, когда
линейная скорость тяги самая высокая, или с небольшим переходом за полупериод, если
нагрузка большая и ведомый вал не успевает набрать такой угловой скорости, которую
может достигнуть корпус обгонной муфты в полупериод движения тяги, т.е. в момент ее
наибольшей линейной скорости.
Таким образом, если рабочий ход тяги равный амплитуде качания коромысла от одной
до другой мертвых точек, или 180° поворота ведущего звена, полезная работа муфты от
момента заклинивания до выхода из сопряжения не может составлять более 90° поворота
ведущего вала, и не менее чем через 180° поворота ведущего вала произойдет заклинивание роликов второй звездочки с корпусом муфты. Таким образом, полезная работа совершается на протяжении 180° поворота выходного звена за полный оборот ведущего вала,
т.е. прерывистость, равная 1:2, а при увеличении угловой скорости ведущего звена прерывистость возрастает.
При остановке транспортного средства двигатель разъединяют с ведущим звеном и
проводится ускоренная подготовка к началу движения. Для этого необходимо перевести
передаточное число с максимальной величины на минимальную (по аналогии с коробкой
передач - включить низшую передачу). Но изменение передаточного числа в описываемой
передаче при полной остановке транспорта возможно только в исключительном случае:
когда коромысло остановится в вертикальном положении к плоскости движения тяг, при
4
BY 21460 C1 2017.10.30
дальнейшем отклонении от этого положения вывод коромысла к минимальной амплитуде
будет сопровождаться движением транспорта, но сдвинуть транспорт посредством ручного изменения амплитуды коромысла невозможно. Необходим дополнительный механизм,
способствующий этому положению.
Кроме колебательного движения коромысла, происходит возвратно-поступательное
движение тяг и корпусов муфт, что в конечном итоге снижает механический КПД передачи и значительно ограничивает скорость вращения конструкции.
Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков в прототипе:
А) Значительное повышение степени равномерности вращения выходного звена.
Б) Практическая возможность одномоментного изменения передаточного числа от
максимальной величины до минимальной как при всех режимах нагрузки, так и при полной остановке.
В) Увеличить допустимо максимальную скорость вращения механизма.
Г) Повысить механический КПД и эксплуатационные качества технических средств с
установкой предложенной бесступенчатой передачей.
Для достижения поставленной цели в известной передаче, имеющей ведущее и ведомое звенья, обгонные муфты, сопряженные с элементом изменения передаточного числа,
выполненного в форме коромысла, совершающего знако-переменное прерывистое неравномерное движение, и с помощью тяг, передающих этот характер момента через муфты на
вращение выходного звена. В заявленной бесступенчатой передаче этот элемент изменения передаточного числа выполняет центральный шарикоподшипник, наружная обойма
которого (далее по тексту N-обойма) с боков ограничена направляющими и имеет движение в диаметральной плоскости на величину расчетного эксцентриситета, внутренняя
обойма (далее по тексту V-обойма) выполняет роль ведомого звена и одновременно ведущего звена для выходного ведомого звена. Кинематическая схема механизма построена
следующим образом.
Левые звездочки плотно посажены на ведущий вал, корпус муфт изготовлен в виде
рычага, в конце которого (в головке) соединяется с вилкой поводка. Свободной посадкой,
вторым концом поводок надет на цилиндрический выступ на боковой стороне V-обоймы.
Выступы (далее по тексту - пальцы) с каждой стороны V-обоймы расположены в диаметральной плоскости, т.е. через 180°, аналогичное строение, а с правой стороны пальцы на
V-обойме тоже расположены в диаметральной плоскости, через 180°; но сдвиг их по отношению к левым - на определенный угол, экспериментально определяемый наиболее
равномерным вращением выходного звена. Так как вращение механизма происходит в одном направлении корпуса муфт левой стороны попеременно, без перерывов, заклиниваются роликами звездочек через поводки, сопряженные с пальцами левой стороны
V-обоймы, приводят ее во вращение, а пальцы V-обоймы правой стороны через поводки,
сопряженные с рычагами муфт, приводят их во вращение, которые в определенный (установленный) период заклиниваются роликами выходных звездочек, причем заклинивание
тоже происходит беспрерывно. Потому звездочки выходного звена (ведомые) вращаются
равномерно.
Вращение всех узлов механизма в одном направлении позволяет при полной остановке изменить передаточное число из максимальной величины на минимальную, что сопровождается опусканием N-обоймы, V-обойма будет проворачиваться в обратную сторону механизм при обратном вращении разъединяется с трансмиссией транспортного средства.
Отсутствие возвратно-поступательного и качающегося движений повышает механический КПД, передачи и допускает значительно большую скорость вращения нежели аналоги и прототип бесступенчатых передач.
На фиг. 1 изображена бесступенчатая передача (вид сбоку).
Фиг. 2 - продольный разрез по оси (А-В).
5
BY 21460 C1 2017.10.30
Фиг. 3 - изображен корпус обгонной муфты с плавающим поводком.
Примеры конкретного выполнения.
Предлагаемая бесступенчатая передача состоит из центрального шарикоподшипника,
в котором N-обойма (фиг. 1) в диаметральной плоскости 1 имеет два цилиндрических
продолжения: в верхней части шток 2, в нижней хвостовик 3. В верхней части штока закрепляется тяга (трос) 4 и устанавливается возвратная пружина 5. В хвостовик ввинчивается упор 6, ограничивающий подъем N-обоймы, на боковых поверхностях N-обоймы
параллельно продольной оси имеются выступы 7, контактирующие с направляющими 8,
закрепленные в корпусе 9, благодаря чему обойма может иметь движения только внизвверх, скользя штоком и хвостовиком во втулках 10 и 11. V-обойма 12 с обеих сторон
имеет цилиндрические выступы - пальцы 13, слева и справа они расположены в диаметральной плоскости с углом смещения между ними "Г". На концах пальцев (фиг. 2) имеются цилиндрические канавки 14 для стопорных колец. Ведущий вал 15 с левой стороны
имеет буртик 16, в который до упора напрессована левая звездочка 17, на шпонке 18 рычаги обгонных муфт 19, 20 (далее по тексту - муфты) сопрягаются с поводками 21, 22, которые втулкой 23 сопрягаются с V-обоймой, а вилка 24 - с головкой рычагов муфт, втулка
муфты контактирует с подпружиненными заклинивающими роликами 25, втулки поводков регулируются в осевом направлении шайбой 26 и стопорятся стопорными кольцами
27. Правые рычаги муфт 28, 29 аналогичны левым (в зеркальном исполнении) и контактируют со звездочкой 30, со срезом для заклинивающих роликов в противоположном направлении против левой звездочки. Шайбой 31 регулируют положение конической
шестерни 32, сопрягающей с конической шестерней 33, изготовленной едино с карданным
валиком. Весь механизм в сборе устанавливают в корпусе, закрывают крышкой 34 и регулируют осевое смещение подшипником 35 и опорно-упорным подшипником 36, сепаратором 37 и шайбой 38.
В состоянии покоя изображенная на фиг. 1 N-обойма центрального шарикоподшипника опущена полностью вниз до упора, в этом положении V-обойма в точности совпадает с
осью ведущего вала, при этом все четыре муфты заклинены со звездочками своим рядом
заклинивающихся роликов, поводки левой и правой стороны занимают одинаковое геометрическое положение относительно рычагов, т.е. втулки их определяются на одинаковом радиусе. Такое положение всех узлов сохраняется и в движении, т.е. при вращении
передачи при неизменном (низком) передаточном числе 1:1. Не происходит никаких неравномерностей в скорости вращения выходного звена и никаких перерывов в моменте
ведущего звена воспринимаемого механизмом передачи, и без какого-либо люфта - проскальзывания - в узлах.
Чтобы объяснить кинематическую схему вращения механизма при изменении передаточного числа, условимся в обозначениях: муфту, которая первой выходит из зацепления
со "своей" звездочкой будем обозначать цифрой 2, а муфту, которая продолжает вращение
в заклиненном положении, - цифрой 1. Напомним, что при вращении передачи с нагрузкой (транспортом) или без нагрузки, все четыре муфты вращаются заклиненными со "своими" звездочками.
При самом минимальном подъеме N-обоймы соосность V-обоймы нарушается вследствие изменения расстояния от оси вала до пальцев V-обоймы, достигая максимальной
величины, когда пальцы приближаются к диаметральной плоскости шток - хвостовик.
Муфта, рычаг которой соединен с поводком втулкой у верхней части, продолжает вращаться равномерно с прежней скоростью (левая звездочка насажена плотно на вал), но
вследствие увеличения радиуса вращения ускоряет вращение V-обоймы, ускоряется и
вращение поводков, хотя поводки в любой момент поворота обоймы пробегают одинаковое расстояние (по окружности) в нижней части, вследствие меньшего радиуса вращения
поводок проворачивает (через рычаг) муфту на больший угол, нежели поворот верхней, а
ускоренное вращение приводит к ее расклинивание (это будет муфта - 2). Ускорение ее
6
BY 21460 C1 2017.10.30
будет продолжаться до момента, пока ее угловая скорость не сравняется с угловой скоростью 1 муфты, т.е. произойдет ее заклинивание, и в дальнейшем она будет совершать
вращение, аналогичное на этом пути, которое совершалось 1 муфтой, которая теперь будет повторять вращение, которое на этом пути совершала 2 муфта. Из анализа вышеописанного движения выясняется, что прерывистость в передаче момента ведущего звена
(муфта 1) на ведомое звено (V-обойма) прерывистости нет, при этом ведомое звено увеличивает скорость вращения.
С правой стороны происходит аналогичная схема вращения механизма, ведущим звеном служит V-обойма, сопряженная поводками с рычагами муфт, а звездочка ведомым выходным звеном. Заклинивание муфты "своим" рядом роликов происходит аналогично
как с левой стороны прерывистости нет. Но неравномерность вращения определяется кинематикой движения.
Ведь с левой и правой сторон в момент заклинивания 1 муфты ведомое звено имеет
меньшую скорость, затем по мере увеличения радиуса вращения скорость V-обоймы
вплоть до момента заклинивания второй муфты медленно возрастает при установившемся
вращении разность между максимальной и минимальной скоростью за цикл (рабочее
движение муфты) хоть и уменьшается, но не исчезает.
Чтобы погасить эту циклическую неравномерность выходного звена - правой звездочки - пальцы на правой стороне обоймы смещают по отношению к пальцам левой стороны
на угол, определяемый графически (теоретически угол Г фиг. 1); с таким расчетом, чтобы
момент заклинивания левой муфты (это начало повышения скорости вращения Vобоймы), совпал бы с моментом заклиненной правой муфты, при котором начинается
снижение скорости вращения звездочки выходного ведомого звена. Сумма движения, т.е.
передаточное число, от этого не изменится, определяется только изменение периода: максимум скорости от ведущих левых муфт, должен быть совмещен с периодом минимальной скорости правых муфт. В передаче из двух ведущих левых муфт и двух правых муфт
угол "Г" был выбран около 40°, равномерность вращения была близкой к 1. При испытании велосипеда, изготовленного с заявленной бесступенчатой передачей, подтвердились
расчетные данные и эксплуатационные качества. Размеры корпуса вписываются в общий
вид.
Что касается области применения заявленной бесступенчатой передачи, то она может
применяться на многих типах транспортных средств: естественно, что конструкция передачи для автотранспортных средств габаритами не ограничивается, а равномерность вращения, которая имеет главное значение для транспорта, можно достичь выше, нежели в
двигателях внутреннего сгорания. Достаточно установить три ведущие обгонные муфты,
соединенные поводками с пальцами V-обоймы через 120°, и три ведомых муфты, соединенных с (пальцами) выступами через 120° определенным углом сдвига для погашения
неравномерности вращения, как описано в тексте. Центральный подшипник можно сконструировать двухрядный или двумя боковыми. Рычаги можно сконструировать прямыми с
плавающими поводками.
На фиг. 3 изображен корпус обгонной муфты совместно с поводком (вид сбоку). Кинематическая схема движения понятна из фигур. Рычаг 1 выполняется с прямолинейными
боками определенной толщины или с бобышками у гнезд вращения. Поводок 2 втулкой 3
свободно надет на палец обгонной муфты, а шарнирами 4 соединен с рычагом, длина щеки шарнира выполняется с таким расчетом, чтобы при минимальной передаче (при трогании транспорта с места или подъеме в гору), когда возникает максимальная нагрузка,
поводок опирался торцевой поверхностью 5 на торцевую поверхность рычага 5. Щеки
шарнира при изготовлении должны быть завальцованы с осями 6 во избежание перекосов.
При максимальном передаточном числе поводок занимает самое высокое положение, на
фигурах пунктиром показана точка подъема "h". В этом положении тоже происходит контакт поверхностей 5 рычага и поводка.
7
BY 21460 C1 2017.10.30
Естественно, что конструкция с тремя ведущими муфтами будет значительно большей
по габаритам, что вполне допустимо на транспорте, и можно достичь передаточного числа
более 3; имеется в виду, что нулевая величина 1:1 определит низшую передачу. Не менее
важен тот факт, что круговое вращение деталей и узлов и отсутствие возвратнопоступательных движений в предлагаемой передаче допускает максимально допустимую
скорость вращения механизма.
Указать технико-экономическую эффективность применения бесступенчатых передач
на автотранспортных средствах описаны во всех заявках на изображениях и патентах. Это
в основном экономичность, легкость в управлении, возможность автоматизации процесса
регулирования передаточного числа в зависимости от оборотов двигателя. Эти качества в
полной мере присущи и предлагаемой бесступенчатой передаче, конструкция которой выполнена таким образом, что в рабочем положении все детали и узлы вращаются в одном
направлении, что повышает механический КПД, а повышение допустимой максимальной
скорости вращения способствует уменьшению габаритов устройства (дополнительной повышающей обороты механизма).
Важное значение имеет и достигнутая равномерность вращения ведомого - выходного
звена. Возможность одномоментного снижения передачи от максимально высокой к самой низкой при полной остановке (транспорта) значительно повышает приемистость и
безопасность движения по улицам населенных пунктов. При движении задним ходом нет
надобности разъединять трансмиссию с передачей: при вращении ведущего вала в обратную сторону передача не вращается или проворачивается в холостую. Все эти незначительные преимущества повышают мобильность транспортного средства в управлении.
Что касается эффективности установки бесступенчатой передачи на велосипедах, в
этом случае невозможно определить ее коммерческую или эффективную полезность. Ведь
у велосипедов бесступенчатой передачей нет. Сравнивая только устройство велосипедов с
цепной передачей со ступенчатым перебрасыванием цепи на соседнюю в блоке звездочек,
параллельным механизмом, можно сделать заключение, что само изготовление параллельного механизма требует высокой точности, но может обходиться значительно дешевле, нежели изготовление и установка бесступенчатой передачи с карданным валиком
привода на заднее колесо, но эксплуатационные качества этой конструкции по сравнению
с дорожным велосипедом с цепной передачей и параллельным механизмом для перебрасывания цепи на соседние звездочки весьма значимые: во-первых, механический КПД
цепной передачи значительно ниже шестеренчатой даже в том случае, если передача осуществляется коническими шестернями, при движении цепи на крайних звездочках происходит перекос цепи, подрез направляющих роликов и увеличивается сопротивление цепи
движению, а иногда происходит и самосрасывание цепи со звездочки. Невозможность одномоментно перебросить цепь из высшей передачи - звездочки с минимальным числом
зубьев на большую (при полной остановке) для начала движения с места характеризует
низкий показатель динамичности, ездоку трудно вписаться в начальный момент в ритм
движений других транспортных средств. Эксплуатационные качества велосипедов с многоступенчатой цепной передачей крайне низки: цепь, звездочки и механизм перебрасывания цепи не защищены от атмосферных влияний; грязь, песок, влага, попадая на
движущиеся узлы, увеличивают трение между контактирующими поверхностями, подвергая их быстрому износу. При замене камеры заднего колеса, замене спиц необходимо
снять колесо с рамы, но конструкция крепления колеса в задней вилке исключает его фиксацию в продольном направлении, потому снятие колеса и его установка, регулировка натяжения цепи и устранение перекоса колеса требует затраты времени, опыта и мастерства
ездока.
А вот у велосипеда с установкой предлагаемой бесступенчатой передачей этих проблем нет. Достаточно отвернуть гайку на оси, вынуть ось и вынуть колесо из вилки; для
8
BY 21460 C1 2017.10.30
установки необходимо завести колесо в вилку, вставить ось и закрутить гайку - никакой
дальнейшей регулировки не требуется.
Все движущиеся детали и узлы герметически закрыты, потому долговечность механизма гарантируется годами и надежностью.
Предлагаемая бесступенчатая передача полностью решает проблему грузовых велосипедов, их широкого внедрения в повседневную жизнь.
Конструкция передачи из двух ведущих рычагов на фиг. 1, 2 значительно проще конструкции для автотранспорта (из трех ведущих рычагов), хоть полностью не решает неравномерность вращения, но для велосипедов она и не требуется: компенсация
неравномерности гасится силой ног велосипедиста.
Фиг. 2
9
BY 21460 C1 2017.10.30
Фиг. 3
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
10
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
6
Размер файла
171 Кб
Теги
by21460, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа