Синхронное устройство привода с некруглыми элементами привода - RU2004114835A

Реферат

1. Синхронное устройство привода, содержащее удлиненную конструкцию привода в виде бесконечного ремня (10), имеющую множество зацепляющихся секций (15); множество роторов, содержащих, по меньшей мере, первый и второй роторы (11, 12), первый ротор (11), имеющий множество зубьев (16) для сцепления с секцией (15) удлиненной конструкции привода (10), и второй ротор (12), имеющий множество зубьев (16) для сцепления с секцией (15) удлиненной конструкции привода (10); вращающийся узел нагрузки (26), соединенный со вторым ротором (12); при этом удлиненная конструкция привода охватывает первый и второй роторы, причем первый ротор (11) осуществляет привод удлиненной конструкции (10), а второй ротор (12) приводится в движение удлиненной конструкцией (10); один из роторов имеет некруговой профиль (19) имеющий, по меньшей мере, две выступающих части (22, 23), чередующиеся с отступающими частями (24, 25); вращающийся узел нагрузки (26), выполненный таким образом, что, когда он вращается, он представляет периодически изменяющийся нагружающий момент; отличающееся тем, что угловые положения выступающих и отступающих частей некругового профиля (19) по отношению к угловому положению второго ротора (12) и величина эксцентриситета некругового профиля (19) таковы, что некруговой профиль прилагает ко второму ротору встречный изменяющийся корректирующий момент (104), который уменьшает или, в основном, устраняет изменяющийся нагружающий момент (103) вращающегося узла нагрузки (26).

2. Синхронное устройство привода по п.1, в котором некруговой профиль (19) выполнен таким образом, что он создает указанный встречный изменяющийся корректирующий момент периодическим увеличением и уменьшением расстояния между роторами удлиненной конструкции привода (10) у ротора, на котором сформирован некруговой профиль (19), при этом удлиненная конструкция привода имеет определенное расстояние привода (10А, 10В) на ведущей стороне ротора, на котором сформирован некруговой профиль (19), причем угловое положение некругового профиля (19) находится в пределах ±15 градусов углового положения, при котором максимальное увеличение указанного расстояния между роторами привода (10А, 10В) совпадает с амплитудой изменяющегося нагружающего момента (103) вращающегося узла нагрузки (26).

3. Синхронное устройство привода по п.1, в котором угловое положение некругового профиля (19) находится в пределах ±5 градусов углового положения, при котором максимальное удлинение указанного расстояния между роторами привода (10А, 10В) совпадает с амплитудой изменяющегося нагружающего момента (103) вращающегося узла нагрузки (26).

4. Синхронное устройство привода по п.1, в котором угловое положение некругового профиля (19) таково, что максимальное удлинение указанного расстояния между роторами привода (10А, 10В), в основном, совпадает с амплитудой изменяющегося нагружающего момента (103) вращающегося узла нагрузки (26).

5. Синхронное устройство привода по п.1, в котором величина эксцентриситета некругового профиля такова, что изменяющийся корректирующий момент (104) имеет амплитуду в диапазоне от 70 до 110% амплитуды изменяющегося нагружающего момента (103) в предопределенном выбранном диапазоне рабочих режимов синхронного устройства привода.

6. Синхронное устройство привода по п.1, в котором указанный диапазон составляет от 90 до 100% амплитуды изменяющегося нагружающего момента (103).

7. Синхронное устройство привода по п.1, в котором амплитуда изменяющегося корректирующего момента (104) является, в основном, равной амплитуде изменяющегося нагружающего момента (103).

8. Синхронный узел привода по п.1, в котором амплитуда изменяющегося нагружающего момента (103) вращающегося узла нагрузки (26) является, в основном, постоянной, и величина эксцентриситета некругового профиля (19) такова, что изменяющийся корректирующий момент (104) имеет амплитуду в диапазоне от 70 до 110% амплитуды изменяющегося нагружающего момента (103).

9. Синхронное устройство привода по п.1, в котором указанный диапазон составляет от 90 до 100% амплитуды изменяющегося нагружающего момента (103).

10. Синхронное устройство привода по п.1, в котором амплитуда изменяющегося корректирующего момента (104) является, в основном, равной амплитуде изменяющегося нагружающего момента (103).

11. Синхронный узел привода по п.1, в котором амплитуда изменяющегося нагружающего момента (103) вращающегося узла нагрузки (26) изменяется, и величина эксцентриситета некругового профиля (19) такова, что изменяющийся корректирующий момент (104) имеет амплитуду в диапазоне от 70 до 110% амплитуды изменяющегося нагружающего момента, когда она определяется по максимуму.

12. Синхронное устройство привода по п.1, в котором указанный диапазон составляет от 90 до 100% амплитуды изменяющегося нагружающего момента (103), когда она определяется по максимуму.

13. Синхронное устройство привода по п.1, в котором амплитуда изменяющегося корректирующего момента (104), в основном, равна амплитуде изменяющегося нагружающего момента (103), когда она определяется по максимуму.

14. Синхронный узел привода по п.1, в котором амплитуда изменяющегося нагружающего момента (103) вращающегося узла нагрузки (26) изменяется, и величина эксцентриситета некругового профиля (19) такова, что изменяющийся корректирующий момент (104) имеет амплитуду в диапазоне от 70 до 110% амплитуды изменяющегося нагружающего момента (103), когда она определяется на собственной частоте резонанса устройства.

15. Синхронное устройство привода по п.1, в котором указанный диапазон составляет от 90 до 100% амплитуды изменяющегося нагружающего момента (103), когда она определяется на собственной частоте устройства.

16. Синхронное устройство привода по п.1, в котором амплитуда изменяющегося корректирующего момента (104), в основном, равна амплитуде изменяющегося нагружающего момента (103), когда она определяется на собственной частоте устройства.

17. Синхронное устройство привода по п.1, в котором величина эксцентриситета некругового профиля (19) такова, что он создает периодическое удлинение и сокращение указанного расстояния между роторами привода в соответствии со следующей формулой:

где L - амплитуда периодического удлинения и сокращения упомянутого расстояния между роторами привода;

Т - амплитуда колебаний нагружающего момента вращающегося узла нагрузки в предопределенном выбранном диапазоне рабочих режимов синхронного устройства привода;

r - радиус второго ротора;

k - коэффициент жесткости удлиненной конструкции привода, определенный как k=dF/dL, где dF - сила, требуемая для создания увеличения длины dL по длине конструкции.

18. Синхронное устройство привода по п.1, в котором указанные рабочие режимы выбраны таким образом, что амплитуда изменяющегося нагружающего момента (103) вращающегося узла нагрузки (26) является, в основном, постоянной.

19. Синхронное устройство привода по п.1, в котором амплитуда изменяющегося нагружающего момента (103) вращающегося узла нагрузки (26) изменяется, и Т - амплитуда изменяющегося нагружающего момента вращающегося узла нагрузки (26), определенная в условиях когда эта амплитуда имеет максимальную величину.

20. Синхронное устройство привода по п.1, в котором амплитуда изменяющегося нагружающего момента вращающегося узла нагрузки (26) изменяется, и Т - амплитуда изменяющегося нагружающего момента (103) вращающегося узла нагрузки, определенная на собственной частоте резонанса синхронного устройства привода.

21. Синхронное устройство привода по п.1, в котором указанный некруговой профиль (19) выполнен на первом роторе (11).

22. Синхронное устройство привода по п.1, в котором указанный некруговой профиль (19) выполнен на втором роторе (12).

23. Синхронное устройство привода по п.1, в котором некруговой профиль (19) выполнен на третьем роторе (14).

24. Синхронное устройство привода по п.1, в котором третий ротор (14) содержит холостой ротор, входящий в контакт с удлиненной конструкцией привода в виде бесконечного ремня (10), при этом третий ротор имеет множество зубьев (16) для зацепления с секциями сцепления (15) удлиненной конструкции привода.

25. Синхронное устройство привода по п.1, в котором указанные первый ротор (11), когда он установлен в двигателе внутреннего сгорания, представляет собой звездочку коленчатого вала.

26. Синхронное устройство привода по п.1, в котором двигатель внутреннего сгорания является дизельным двигателем, и указанный вращающийся узел нагрузки (26) содержит ротационный топливный насос.

27. Синхронное устройство привода по п.1, в котором величина эксцентриситета некругового профиля такова, что изменяющийся корректирующий момент (104) имеет амплитуду, в основном, равную амплитуде изменяющегося нагружающего момента (103), когда она определяется в условиях максимальной производительности топливного насоса.

28. Синхронное устройство привода по п.1, в котором двигатель внутреннего сгорания является бензиновым двигателем, и вращающийся узел нагрузки (26) является узлом распределительного вала.

29. Синхронное устройство привода по п.1, в котором изменяющийся нагружающий момент (103) узла распределительного вала является, в основном, постоянным во всем диапазоне частоты вращения двигателя, и амплитуда изменяющегося корректирующего момента (104), в основном, равна амплитуде изменяющегося нагружающего момента (103).

30. Устройство по п.1, в котором некруговой профиль имеет, по меньшей мере, два опорных радиуса (20А, 20В), при этом каждый опорный радиус проходит от центра ротора, на котором сформирован некруговой профиль (19) и через центр выступающих частей (22, 23) некругового профиля (19); угловое положение некругового профиля (19) относится к опорному направлению (27) ротора на котором сформирован некруговой профиль (19), при этом опорное направление является направлением вектора (27), который делит пополам угол, по которому удлиненная конструкция привода (10) охватывает ротор, имеющий некруговой профиль (19), угловое положение некругового профиля (19) таково, что, когда изменяющийся нагружающий момент вращающегося узла нагрузки имеет максимальную величину, угловое положение опорного радиуса (20А) находится в пределах диапазона от 90 до 180° от опорного направления (27), взятого в направлении вращения ротора, на котором сформирован некруговой профиль (19).

31. Устройство по п.1, в котором угловое положение опорного радиуса (20А) находится в пределах диапазона от 130 до 140° от опорного направления (27), взятого в направлении вращения ротора, на котором сформирован некруговой профиль.

32. Устройство по п.1, в котором угловое положение опорного радиуса (20А) находится, в основном, на расстоянии 135° от опорного направления (27), взятого в направлении вращения ротора, на котором сформирован некруговой профиль.

33. Устройство по п.1, в котором указанный некруговой профиль (19) является, в основном, овальным профилем.

34. Устройство по п.1, в котором указанный некруговой профиль (19) имеет три выступающие части, равномерно расположенные вокруг ротора.

35. Устройство по п.1, в котором указанный некруговой профиль (19) имеет четыре выступающие части, равномерно расположенные вокруг ротора.

36. Устройство по п.1, в котором указанные выступающие части представляют собой основные выступающие части (22, 23), и указанные отступающие части представляют собой основные отступающие части (24, 25), и некруговой профиль (19) включает дополнительные малые выступающие части меньшей высоты, чем основные выступающие части (22, 23), служащие для создания дополнительных малых форм изменяющегося корректирующего момента в моменте, прикладываемом ко второму ротору (12) для уменьшения или, в основном, устранения изменяющегося нагружающего момента вспомогательного порядка, представленного вращающимся узлом нагрузки (26).

37. Устройство по п.1, в котором удлиненная конструкция привода в виде бесконечного ремня (10), представляет собой зубчатый ремень.

38. Устройство по п.1, содержащее удлиненную конструкцию привода (10), представляет собой цепную передачу.

39. Способ эксплуатации синхронного устройства привода, которое содержит удлиненную конструкцию привода в виде бесконечного ремня (10), имеющего множество зацепляющихся секций (15); множество роторов, содержащих, по меньшей мере, первый и второй роторы (11, 12); первый ротор (11), имеющий множество зубьев (16), сцепляющихся с секциями сцепления удлиненной конструкции привода; второй ротор (12), имеющий множество зубьев (16), сцепляющихся с секциями сцепления удлиненной конструкции привода; вращающийся узел нагрузки (26), соединенный со вторым ротором; один из роторов, имеющий некруговой профиль (19), включает, по меньшей мере, две выступающих части (22, 23), чередующихся с отступающими частями (24, 25), и вращающийся узел нагрузки (26), который при своем вращении создает периодически изменяющийся нагружающий момент (103); указанный способ содержит стадии охвата удлиненной конструкцией привода первого и второй роторов, привод удлиненной конструкции (10) первым ротором (11) и привод удлиненной конструкцией (10) второго ротора (12); отличающийся тем, что ко второму ротору (12) прикладывается встречный изменяющийся корректирующий момент (104) с помощью некругового профиля (19), который уменьшает или, в основном, устраняет изменяющийся нагружающий момент (103) вращающегося узла нагрузки (26).

40. Способ по п.39, содержащий следующие стадии: создание указанного встречного изменяющегося корректирующего момента (104) некруговым профилем (19) путем периодического увеличения и уменьшения расстояния между роторами удлиненной конструкции привода, включая расстояние между роторами привода (10А, 10В) на ведущей стороне некругового профиля (19); и создание максимального удлинения расстояния (10А, 10В) при определенном угловом положении некругового профиля (19), который лежит в пределах ±15 градусов углового положения, при котором максимальное удлинение указанного расстояния (10А, 10В) совпадает с амплитудой изменяющегося нагружающего момента (103) вращающегося узла нагрузки (26).

41. Способ по п.39, включающий создание максимального удлинения указанного расстояния привода (10А, 10В) в промежуток времени, который, в основном, совпадает с максимальной амплитудой изменяющегося нагружающего момента (103) вращающегося узла нагрузки (26).

42. Способ по п.39, включающий приложение ко второму ротору (12) изменяющегося корректирующего момента (104), который имеет амплитуду в диапазоне от 70 до 110% амплитуды изменяющегося нагружающего момента (103) при выбранных предопределенных условиях, для которых требуется уменьшение или, в основном, устранение изменяющегося нагружающего момента (103).

43. Способ по п.39, включающий стадию приложения ко второму ротору (12) изменяющегося корректирующего момента (104), который, в основном, равен амплитуде изменяющегося нагружающего момента (103) при выбранных предопределенных условиях, для которых требуется уменьшение или, в основном, устранение изменяющегося нагружающего момента.

44. Способ по п.39, в котором амплитуда изменяющегося нагружающего момента (103) вращающегося узла нагрузки (26) является, в основном, постоянной, и способ включает стадию приложения ко второму ротору изменяющегося корректирующего момента, который имеет амплитуду в диапазоне от 70 до 110% амплитуды изменяющегося нагружающего момента.

45. Способ по п.39, включающий стадию приложения ко второму ротору изменяющегося корректирующего момента (104), который, в основном, равен амплитуде изменяющегося нагружающего момента (103).

46. Способ по п.39, в котором амплитуда изменяющегося нагружающего момента (103) вращающегося узла нагрузки (26) изменяется, и способ включает стадию приложения ко второму ротору изменяющегося корректирующего момента (104), который имеет амплитуду в диапазоне от 70 до 110% амплитуды изменяющегося нагружающего момента (103), когда она определяется по максимуму.

47. Способ по п.39, включающий стадию приложения ко второму ротору изменяющегося корректирующего момента (104), который, в основном, равен амплитуде изменяющегося нагружающего момента (103), когда она определяется по максимуму.

48. Способ по п.39, включающий стадию приложения ко второму ротору изменяющегося корректирующего момента (104), который имеет амплитуду в диапазоне от 70 до 110% амплитуды изменяющегося нагружающего момента (103) когда она определяется на собственной резонансной частоте устройства.

49. Способ по п.39, включающий стадию приложения ко второму ротору изменяющегося корректирующего момента (104), который, в основном, равен амплитуде изменяющегося нагружающего момента (103), когда она определяется на собственной частоте резонанса устройства.

50. Способ сборки синхронного устройства привода, содержащего следующие стадии: сборку узлов, содержащих удлиненную конструкцию привода в виде бесконечного ремня (10), имеющего множество зацепляющихся секций (15); множество роторов, содержащих, по меньшей мере, первый и второй роторы (11, 12); первый ротор (11), имеющий множество зубьев (16), сцепляющихся с секциями сцепления удлиненной конструкции привода (10); второй ротор (12), имеющий множество зубьев (16), сцепляющихся с секциями сцепления удлиненной конструкции привода (10); вращающийся узел нагрузки (26), соединенный со вторым ротором (12) и обводящий удлиненную конструкцию привода вокруг первого и второго роторов; первый ротор (11) служит для привода удлиненной конструкции привода (10), а второй ротор (12) приводится в движение удлиненной конструкцией привода (10), при этом один из роторов, имеющий некруговой профиль (19) включает, по меньшей мере, две выступающих части (22, 23), чередующихся с отступающими частями (24, 25); вращающийся узел нагрузки (26), выполненный таким образом, что при своем вращении он создает периодически изменяющийся нагружающий момент (103); отличающийся тем, что включает стадии определения угловых положений выступающих и отступающих частей некругового профиля (19) по отношению к угловому положению второго ротора (12), причем величины эксцентриситета некругового профиля (19) таковы, что некруговой профиль (19) прилагает ко второму ротору (12) встречный изменяющийся корректирующий момент (104), который уменьшает или, в основном, устраняет изменяющийся нагружающий момент (103) вращающегося узла нагрузки (26).

51. Способ по п.50 содержит следующие стадии: использование некругового профиля (19) для создания указанного встречного изменяющегося корректирующего момента (104) путем периодического увеличения и уменьшения расстояния между роторами удлиненной конструкции привода (10) у ротора, на котором сформирован некруговой профиль (19), при этом удлиненная конструкция привода (10) имеет расстояние привода (10А, 10В) между роторами, на которых формируется некруговой профиль, и второй ротор, при этом расстояние между роторами привода находится на ведущей части ротора, на который сформирован некруговой профиль, и определение угловых положений выступающих и отступающих частей некругового профиля (19) путем выстраивания углового положения некругового профиля в пределах ±15 градусов углового положения, для которого максимальное увеличение указанного расстояния между роторами привода (10А, 10В) совпадает с амплитудой изменяющегося нагружающего момента (103) вращающегося узла нагрузки (26).

52. Способ по п.51 включает подготовку углового положения некругового профиля (19) так, чтобы оно было в пределах ±5 градусов углового положения, при котором максимальное увеличение указанного расстояния привода (10А, 10В) совпадает с амплитудой изменяющегося нагружающего момента (103) вращающегося узла нагрузки (26).

53. Способ по п.52, включающий подготовку углового положения некругового профиля (19), при котором максимальное увеличение указанного расстояния между роторами привода (10А, 10В), в основном, совпадает с амплитудой изменяющегося нагружающего момента (103) вращающегося узла нагрузки (26).

54. Способ по п.50, в котором величина эксцентриситета некругового профиля (19) определяется следующими стадиями: (i) измерение амплитуды изменяющегося нагружающего момента (103) вращающегося узла нагрузки (26) в предопределенном выбранном диапазоне рабочих режимов синхронного устройства привода; (ii) вычисление требуемой амплитуды периодического удлинения и сокращения указанного расстояния между роторами привода (10А, 10В) по следующей формуле:

где L - амплитуда периодического удлинения и сокращения упомянутого расстояния между роторами привода;

Т - амплитуда колебаний нагружающего момента вращающегося узла нагрузки в предопределенном выбранном диапазоне рабочих режимов синхронного устройства привода;

r - радиус второго ротора;

k - коэффициент жесткости удлиненной конструкции привода, определенный как k=dF/dL, где dF - сила, требуемая для создания увеличения длины dL по длине конструкции; (iii) получение и запись данных, чтобы опытным путем определить ряд величин (а) расхождения от окружности выступающих частей и отступающих частей некругового профиля, (b) определение конечной амплитуды периодического удлинения и сокращения расстояния между роторами привода; и (iv) выбор из данных соответствующего эксцентриситета, чтобы дать требуемую амплитуду периодического удлинения и сокращения расстояния между роторами привода.

55. Способ по п.54, в котором амплитуда изменяющегося нагружающего момента (103) вращающегося узла нагрузки (26) является, в основном, постоянной.

56. Способ по п.54, в котором амплитуда изменяющегося нагружающего момента (103) вращающегося узла нагрузки (26) изменяется, и определяется в условиях максимальной амплитуды.

57. Способ по п.54, в котором амплитуда изменяющегося нагружающего момента (103) вращающегося узла нагрузки (26) изменяется и определяется на собственной частоте резонанса устройства.