SU35520A1

SU35520A1 - Planetary gear transmission

Info

Publication number: SU35520A1
Application number: SU125735A
Authority: SU
Inventors: М.П. Зигель
Original assignee: М.П. Зигель
Priority date: 1933-03-19
Filing date: 1933-03-19
Publication date: 1934-03-31

Description

Изобретение относитс к планетарным зубчатым перначам с автоматическим изменением передаточного отношени в зависимости от нагрузки и с затормаживанием одного из ее элементов при помощи переменной по направлению действи силы инерции качающейс массы с применением храповых приспособлений дл преобразовани качательного движени ведомого вала во вращательное . В предлагаемой планетарной передаче качательное. движение 1Ювершает солнечное зубчатое колесо, вл ющеес ведущ(м элементом, а в-качестве инерционной массы использована масса венцевого зубчатого колеса, свободно вращающегос около общей оси передачи и сцепленного с планетными шестерн ми. Дл достижени же более равномерного вращени ведомого вала применены две системы планетарных передач и два балансира с фазами работы , смещенными относительно друг друга на 90°.The invention relates to planetary gears with an automatic change of the gear ratio depending on the load and with the braking of one of its elements using a variable in the direction of the force of inertia of the rolling mass using ratcheting devices for converting the oscillating movement of the driven shaft into the rotary one. In the proposed planetary gear rocking. Movement 1. The sun gear, which is the driving element (the element, and the inertial mass, uses the mass of the ring gear, which rotates freely around the common transmission axis and is coupled to the planetary gears.) To achieve a more uniform rotation of the driven shaft, two planetary systems are used. gears and two balancers with work phases shifted relative to each other by 90 °.

На схематическом черуеже фиг. 1 изображает передачу в продольном разрезе; фиг. 2-вид ее спереди; фиг. 3-общую схему передачи; фиг. 4-вид схемы сксн ростей при движении водила-и при неподвижности венцевогОчКОлёса;, фиг. 5- вид схемы скоростей при неподвижномIn the schematic diagram of FIG. 1 shows a longitudinal sectional view; FIG. 2 is a front view of it; FIG. 3-overall transmission scheme; FIG. 4-view of the scheme of sksnosti with the movement of the carrier, and with the immobility of the coronary OCG ;, FIG. 5- view of the velocity scheme when stationary

(504): ,(504):,

водиле и при вращении венцевого колеса,фиг . б-то же при совместном движеНИИ водила и венцевого колеса. iand when rotating the crown wheel, FIG. b the same with the joint movement of the carrier and the crown wheel. i

В предлагаемой планетарной передаче часть крут щего момента передаетс непосредственно на ведомый вал, а друга часть идет на приращение ищвой силы дополнительной массы, соединенной с передачей. Передача эта, примененна ,In the proposed planetary gear, a part of the torque is transmitted directly to the driven shaft, and the other part is incremented by seeking additional mass connected to the gear. This transfer is applied

JK автомобилю (фиг. 1 и 2), состоит из ведущего вала 1, на который насажено Зубчатое колесо 14, и кривощипиого вала 16 с зубчатым колесом 15, имеющим сцепление с колесом 14. Вал 16, ось которого параллельна главной оси передачи , вращаетс на двух подшипниках в картере и имеет на конце, противо . положном колесу 15, два кривошипа с подшнпниками 17. При вращении вала 16 оси подшипников 17 описывают окружности, радиус которых равен радиусу кривошипа, и привод т в колебательное движение балансир 18, свободно Вращающийс на роликах на хвостовике шестерни 25 механизма Свободного хода. Балансир 18 снабжен зубчатым сектором, сцепленным с шестерней 19, насаженной на один вал 20 с солнечным колесом 3. Таким образом, колебаниеJK car (Fig. 1 and 2), consists of a drive shaft 1, which is mounted on the gear wheel 14, and the crankshaft shaft 16 with a gear wheel 15 having a clutch wheel 14. The shaft 16, the axis of which is parallel to the main transmission axis, rotates two bearings in the crankcase and has at the end, oppo. wheel 15, two cranks with bearing 17. When the shaft 16 rotates, the axes of the bearings 17 describe circles whose radius is equal to the crank radius, and the balance bar 18 freely rotating on the rollers on the gear shaft 25 of the Free wheeling mechanism. The balancer 18 is equipped with a toothed sector coupled to the gear 19, mounted on one shaft 20 with the sun wheel 3. Thus, the oscillation

балансира 18 передаетс солнечному колесу 3 через вал его, а через планегные шестерни 4 на ос х 24 сцепленному с последними венцевому колесу 6 и водилу 5, которое выполнено в виде шестерни с ларужным зацеплением, сцепленной с шестерней 25, хвостовик которой вл етс ведущимх в системе механизмов свободного хода 7 и 8. При вращении шестерни 25 по часовой стрелке механизм 7 соедин ет ее с ведомым валом 13, а при вращении в обратную сторону-с шестерней 9, котора при посредстве свободного зубчатбго колеса 10 на неподвижной оси 11 и зубчатого колеса 12 св зана с тем же валом 13. Таким образом, переменное вращение шестерни 25 передаетс на ведомый вал всегда в одном направлении. Дл получени более равномерного вращени ведомого вала 13 применены две системы планетарных .передач 3-6 с двум бйлансйрами Ш с фазами работы, смещенными на 90° относительно друг друга. В этом случае жива сила, полученна венцевым колесом 6 от двигател , передаетс через планетные шестерни 4, вал 20, шестерни 19 и балансир 18 на кривошипный и служит как бы дополнением к живой силе колеса 6, расходу сь на приращение живой силы колеса б второй системы, а при отдаче избытка живой силы колесом 6 второй системы получаетс то же вление, но от второй системы к первой.the balance bar 18 is transmitted to the sun wheel 3 through its shaft, and through planetary gears 4 on axles 24 interconnected with the last crown wheel 6 and carrier 5, which is made in the form of gear with cary gear engaged with gear 25, the shank of which is leading in the system of the freewheel 7 and 8. When the gear 25 rotates clockwise, the mechanism 7 connects it with the driven shaft 13, and when rotated in the opposite direction with the gear 9, which by means of the free toothed wheel 10 on the fixed axis 11 and the gear wheel 12 St. ana the same shaft 13. Thus, the alternating rotation of the pinion 25 is transmitted to the driven shaft always in one direction. In order to obtain a more uniform rotation of the driven shaft 13, two systems of planetary gears 3-6 with two bilansers Ø with work phases shifted by 90 ° relative to each other were used. In this case, the force received by the crown wheel 6 from the engine is alive, transmitted through the planetary gears 4, shaft 20, gears 19 and the balance bar 18 to the crank and serves as an addition to the manpower of the wheel 6, spending on the increment of manpower of the wheel b of the second system , and with the return of excess manpower by the wheel 6 of the second system, the same phenomenon is obtained, but from the second system to the first.

Схема действи вышеописанной передачи следующа (фиг. 3). Ведущий вал 1 ири помощи передачи 2, преобразующей вращательное движение в колебательное, соединен с солнечным зубчатым колесом 3, планетные шестерни 4 которого наход тс одновременно в зацеплении с венцевым зубчатым колесом 6, свободно вращающимс около свободной оси о передачи . Водило 5 планетных шестерен 4 заканчиваетс хвостовиком, на котором насажены два сцепных свободного хода механизма 7 и 8, один 7 правого, а другой 8-левого вращени , так что при вращении водила 5 по часовой стрелке работает сцепной механизм 7, соедин водило 5 с валом 13, а при вращении водила 5 в противоположную сторону механизм 8 соедин ет его с валом 9. Вал 13 жестко соединен с ведущими колесами повозки, а вал 9 заканчиваетс шестерней, сцепленной с свободным зубчатым колесом 10, враща ощимс на оси 11, закрепленной 11епЬдвижнб в картере . Колесо 10 запепл етс с колесом 12, укрепленным на валу 13. Таким образом,при вращении вала 9 против часовой стрелки направление вращени мен етс на обратное, и на валу 13 будет по часовой стрелке; т. е. совпадет с направлением вращени вала 13 от сцепного механизма 7. Если предположить, что венцевое зубчатое колесо 6 не вращаетс , то при цращении ведухцего в|ла 1 солнечное зубчатое колесо 3, сцепл ющеес с колесом 4 в точке А, получит колебательное вращение, и период полного колебани будет равен времени одного оборота вала 1. В этом случае (фиг. 4) мгновенный центр вращени планетной шестерни 4 будет в точке С, а скорость центра В будет пропорциональна его радиусу и тангенсы углов Ак В будут пропорциональны угловым скорост м солнечного колеса 3 и водила 5, т. е. получитс досто нное передаточное соотношение между валом 1 и валом 13. Если же предположить, что водило 5 неподвижно , а венцевое колесо 6 может свободно вращатьс вокруг оси О (фиг. 5), то последнее при iколебательном вращении солнечного колеса 3 получит через планетные щестерн 4 колебательное вращение с переменной скоростью, противрположное в)ащению колеса 3. По мере увеличени числа оборотов веду щегО вала 1 период колебани венцевого колеса 6 уменьшаетс , но угловое ускорение его увеличиваетс пропорционально квадрату числа оборотов ведущего вала 1, а следовательно увеличиваетс иинерционный момент его, который постепенно превзойти по своей величине крут щий момент двигател . Во врем амплитудных колебаний колеса 6 ось планетного колеса 4 испытывает переменное как по величине, так и по направлению давление, равное в каждый момент двойной силе инерции колеса 6, а следовательно и водило 5 воспринимает крут щий момент, тем больший, чем больше число оборотов ведущего вала 1. Если на ведущий вал действует посто нное сопротивление, (как, например , сопротивление, испытываемое автомобилем при движении по горизонтальной дороге), то при увеличении числаThe scheme of the above described transmission is as follows (Fig. 3). The drive shaft 1 of the transmission assist 2, which converts the rotational motion into oscillatory, is connected to the sun gear 3, the planetary gears 4 of which are simultaneously engaged with the ring gear 6, which rotates freely about the free axis of the transmission. Drove 5 planetary gears 4 ends with a shank on which two coupling free runs of mechanism 7 and 8 are mounted, one 7 is right and the other is 8-left rotating, so that when rotating carrier 5 clockwise, the coupling mechanism 7 works, it connects 5 with shaft 13, and when the carrier 5 rotates in the opposite direction, the mechanism 8 connects it to the shaft 9. The shaft 13 is rigidly connected to the driving wheels of the wagon, and the shaft 9 ends with a gear that is coupled to the free gear 10, rotating on the axis 11, fixed to each other. crankcase. The wheel 10 zaps with the wheel 12 mounted on the shaft 13. Thus, when the shaft 9 is turned counterclockwise, the direction of rotation is reversed, and on the shaft 13 it will be clockwise; i.e. coincides with the direction of rotation of the shaft 13 from the hitch mechanism 7. If we assume that the ring gear 6 does not rotate, then when the Veduhtsei in 1 turns out to rotate, the sun gear 3 that engages with wheel 4 at point A will receive an oscillating rotation, and the period of total oscillation will be equal to the time of one revolution of shaft 1. In this case (Fig. 4), the instantaneous center of rotation of the planetary gear 4 will be at point C, and the speed of center B will be proportional to its radius and the tangents of angles Ak will be proportional to angular velocity m sun 3 and the carrier 5, i.e., a relative gear ratio between the shaft 1 and the shaft 13 is obtained. If we assume that the carrier 5 is stationary and the crown wheel 6 can freely rotate around the axis O (Fig. 5), then the latter The oscillating rotation of the sun wheel 3 will receive a variable speed oscillatory rotation through the planetary bristles 4, opposite to c) the wheel 3. As the number of revolutions of the drive shaft increases, the period of oscillation of the crown wheel 6 decreases, but its angular acceleration increases proportionally to the square. of the drive shaft 1, and hence increases the time it iinertsionny which gradually surpass in magnitude of the engine torque. During the amplitude oscillations of the wheel 6, the axis of the planetary wheel 4 experiences a variable pressure, both in magnitude and in direction, equal to the double force of inertia of the wheel 6 at each moment, and therefore the driver 5 perceives the torque, the greater shaft 1. If the drive shaft has a constant resistance (for example, the resistance experienced by a car when driving on a horizontal road), then as the number increases

оборотов двигател инерционный момент венцевого KoJieca 6 тоже увеличиваете , пока этЬт мОмент не уравн етс с моментом сопротивлени автомобил . С этого времени начинает двигатьс водило 5 в сторону, противоположную направлению движени колеса 6, и мгновгнн й центр вращени системы планетных шестерен 4 расположитс в какой-то точке Я между точками В и С (фиг. 6), что указывает, что углова С орость водила 5 будет меньше, чем в том слу-, чае (фиг. 4), когда колесо 6 было неподвижным . С увеличением сопротивлени движению автомобил увеличиваетс крут щий момент, передаваемый водилом 5, а следовательно только с увеличением ускорений, получаемых колесом 6, последнее может дать достаточный инерционный мом.ент, что может произойти только за уменьшени скоросдги центра планетной шестерки 4, т. е-за счет увеличени передаточного отнрхцеНИН . Так как механизмы свободного хода 7 и 8 все врем передают на водило 5 сопротивление задних колеей повозки независимо от направлени вращени водила, то при перемене вращени солнечного колеса 3 на обратное оп ть установитс то же соотношение угловых скоростей, и отклонение колеса ,6 от среднего положени в.обе CTopOHi i будет одинаково. Из изложенного видно, что необходима по величине передача автоматически устанавливаетс в зависимости от сопротивлени пути./-:The engine rpm also increases the inertial moment of the crown KoJieca 6, until this torque is equalized with the moment of resistance of the vehicle. From this time, the carrier 5 begins to move in the direction opposite to the direction of movement of the wheel 6, and the instantaneous center of rotation of the system of planetary gears 4 will be located at a certain point I between points B and C (Fig. 6), which indicates that the angle is C drove 5 will be less than in the case (Fig. 4), when wheel 6 was stationary. With an increase in the resistance to movement of the car, the torque transmitted by the carrier 5 increases, and therefore only with an increase in the accelerations received by the wheel 6, the latter can give a sufficient inertial moment, which can occur only due to a decrease in the speed of the center six of the planetary 6, i.e. by increasing the transmission ratio. Since the free wheeling mechanisms 7 and 8 all the time pass on the carrier 5, the resistance of the rear track of the carriage regardless of the direction of rotation of the carrier, the same angular velocity ratio and wheel deviation 6 again will be set again when the rotation of the sun wheel 3 changes rotation. Both CTopOHi i will be the same. From the above it can be seen that the required transmission value is automatically set depending on the path resistance ./-:

Предмет изобретени .The subject matter of the invention.

Claims

1. Planetary gearing With automatic change of the gear ratio depending on the load and with braking of one of its elements with the help of a variable in the direction of the inertia force swinging mass, characterized in that its leading element makes a swinging motion, and as inertial mass a mass of a gear wheel freely rotating about a common transmission axis and engaged with planetary gears is used.

2. The form for carrying out the transmission according to claim 1, characterized in that the driving element of the transmission is the sun gear, and the mass of the ring gear is used as the inertial mass.

3. The form of the transfer by.-P. Clauses 1 and 2, characterized in that for

messages to the drive sun wheel 3 of the swinging motion gears 14 and are applied. 15, of which the first is mounted on the drive shaft 1 crank, shaft 16, carrying wheel 15, and the balance bar 18 with the toothed sector coupled to the bristles 19, mounted on one shaft with the drive wheel 3.

4. The form of fulfillment, transmission according to Claim 1-5, characterized in that for the sake of a more uniform rotation of the driven shaft 13, two systems of planetary gears 3-6 and two balances of gear 18 are used, which are ridiculous relative to each other friend at 90 °. to the author's certificate of N.P. Siegel №i 35520