новая папка / 4006607

4006607-Desc-ru var ctx = "/emtp"; The translation is almost like a human translation. The translation is understandable and actionable, with all critical information accurately transferred. Most parts of the text are well written using a language consistent with patent literature. The translation is understandable and actionable, with most critical information accurately transferred. Some parts of the text are well written using a language consistent with patent literature. The translation is understandable and actionable to some extent, with some critical information accurately transferred. The translation is not entirely understandable and actionable, with some critical information accurately transferred, but with significant stylistic or grammatical errors. The translation is absolutely not comprehensible or little information is accurately transferred. Please first refresh the page with "CTRL-F5". (Click on the translated text to submit corrections)

Patent Translate Powered by EPO and Google

French

German

  Albanian

Bulgarian

Croatian

Czech

Danish

Dutch

Estonian

Finnish

Greek

Hungarian

Icelandic

Italian

Latvian

Lithuanian

Macedonian

Norwegian

Polish

Portuguese

Romanian

Serbian

Slovak

Slovene

Spanish

Swedish

Turkish

  Chinese

Japanese

Korean

Russian

      PDF (only translation) PDF (original and translation)

Please help us to improve the translation quality. Your opinion on this translation: Human translation

Very good

Good

Acceptable

Rather bad

Very bad

Your reason for this translation: Overall information

Patent search

Patent examination

FAQ Help Legal notice Contact УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ US4006607A[]

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ BACKGROUND OF THE INVENTION Муфты, используемые для соединения валов, необходимы для многих целей. Краткий список примеров может включать передний привод автомобилей, автоматические сборочные и обрабатывающие машины, некоторые станки, точные приборы и устройства автоматического управления. Литература, посвященная этой теме в целом, обширна, и исчерпывающий список ссылок, в которых эта тема обсуждается в ее различных аспектах, можно найти в недавней книге Дудиты, Dudita Fl. Мобильный гомокинетик Cuplaje. Editura Teknica, Бухарест, 1974, с. 226-228. Couplings used to connect shafts are required for many purposes. A brief list of examples could include frontwheel drives of automobiles, automatic assembly and processing machinery, certain machine tools, precision instruments, and automatic control devices. The literature dealing with this subject in general is extensive and a comprehensive list of references in which the subject is discussed in its various aspects may be found in a recent book by Dudita, Dudita Fl. Cuplaje mobile homocinetice. Editura Teknica, Bucharest, 1974, pp. 226-228. Чтобы удовлетворительно работать во многих из вышеперечисленных и других приложений, муфта должна быть сконструирована таким образом, чтобы она легко допускала изменение относительной ориентации вала во время работы и поддерживала постоянное отношение скорости входного вала к скорости выходного вала для всех скоростей входного вала и всех скоростей. относительные ориентации валов, лежащие в определенном диапазоне. Таким образом, муфта должна не только обеспечивать постоянное передаточное число в различных положениях, но также обеспечивать постоянное передаточное число при изменении одного относительного положения на другое. To perform satisfactorily in many of the above and other applications, a coupling should be constructed in such a way that it readily permits changes in relative shaft orientation during operation and maintains the ratio of input to output shaft speed constant for all input shaft speeds and all relative shaft orientations lying in a certain range. Thus, a coupling should not only insure a constant speed ratio in various orientations, but also insure a constant speed ratio during a change from one relative orientation to another. Примером муфты, в которой отношение скоростей вращения пары валов вокруг их соответствующих осей изменяется по мере того, как оси претерпевают относительную изменяющуюся во времени переориентацию, является муфта Гука. Вероятно, наиболее широко известное использование муфты Гука - это использование ее в качестве универсального шарнира, соединяющего пару валов в трансмиссии автомобиля и других транспортных средств. An example of a coupling in which the ratio of the speeds of rotation of a pair of shafts about their respective axes varies as the axes undergo relative time-varying reorientations is a Hooke coupling. Probably the most widely known use of the Hooke coupling is the use to which it is put as a universal joint which couples a pair of shaft members in the drive line of an automobile and other motor vehicles. Во многих транспортных средствах оси элементов вала, соединенных шарниром, можно рассматривать как почти коллинеарные, т. е. под углом θ. которое ось одного элемента вала составляет с осью другого элемента вала, очень мала. При этих условиях отношение скоростей вращения γ элементов вала относительно их соответствующих осей определяется для муфты Гука уравнением γ. ок.экв. In many motor vehicles the axes of the shaft members coupled by the joint may be considered as being nearly collinear -- that is to say, an angle .theta. which the axis of one shaft member makes with the axis of the other shaft member is very small. Under these conditions, the ratio of the speeds of rotation, .gamma., of the shaft members about their respective axes is given, for a Hooke coupling, by the equation.gamma. .apprxeq. 1

+ (.тета. /.омега.) .тета. грех .фи. потому что .фи. + (.theta. /.omega.) .theta. sin .phi. cos .phi. где .омега. - угловая скорость одного из валов, .phi. представляет собой угловое смещение этого вала вокруг его оси вращения относительно заданной плоскости отсчета, в которой закреплены обе оси вала, и . является производной по времени от .theta.. Из вышеприведенного уравнения видно, что достаточно большие значения &thetas; может привести к заметным колебаниям соотношения скоростей, .gamma.. Такие значения .theta. может возникнуть, когда транспортное средство пересекает ухабистую дорогу на относительно высокой скорости. Они также могут встречаться в оборудовании, использующем такие муфты, которое подвержено высокочастотным вибрациям, например, в оборудовании, используемом в самолетах, кораблях, ракетах и т.п. where .omega. is the angular speed of one of the shafts, .phi. is the angular displacement of this shaft about its axis of rotation with respect to a given reference plane in which both shaft axes are fixed, and .theta. is the time derivative of .theta.. From the foregoing equation, it can be seen that sufficiently large values of .theta. can give rise to appreciable fluctuations in the speed ratio, .gamma.. Such values of .theta. may be encountered when a vehicle traverses a bumpy road at relatively high speed. They may also be encountered in equipment using such couplings which is subject to high frequency vibrations such as equipment used in aircraft, ships, rockets and the like. СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ SUMMARY OF THE INVENTION Ввиду вышеизложенного, основной задачей настоящего изобретения является муфта вала для соединения пары валов D и N таким образом, чтобы отношение скоростей вращения указанных валов относительно их соответствующих осей вращения поддерживалось постоянным, даже если указано оси подвергаются относительным изменяющимся во времени переориентациям. In view of the foregoing, a principal object of the present invention is a shaft coupling for coupling a pair of shafts D and N such that the ratio of the speeds of rotation of said shafts about their respective axes of rotation is maintained constant even as said axes undergo relative time-varying re-orientations. Составной частью муфты является так называемый дифференциальный механизм. Механизм представляет собой подсистему муфты и содержит жесткий корпус А. Один из пары валов D и N, а именно, D, к которому предназначена муфта, установлен с возможностью вращения посредством корпуса и множество зубчатых колес к паре внутренних коаксиальных элементов вала, B и C, для обеспечения определенного соотношения между угловыми скоростями трех валов, B, C и D, в системе отсчета A, так что @A .omega. @D = - R1 (@A .omega. @B + @A .омега. @С) A component of the coupling is a so-called differential mechanism. The mechanism is provided as a subsystem of the coupling and comprises a rigid housing, A. One of the pair of shafts, D and N - namely, D - which the coupling is intended to join is rotatably fitted by means of the housing and a plurality of gear members to a pair of internal coaxial shaft members, B and C, for bringing about a certain relationship between the angular speeds of the three shafts, B, C and D, in the reference frame A such that@A .omega. @D = - R1 (@A .omega. @B + @A .omega. @C) где R1 — константа. Номенклатура @A .omega. @D, @A .omega. @B и @A .omega. @C соответствует обобщенной форме @V .omega. @U, которая определяется как угловая скорость тела (вала) U в теле (системе отсчета) V. where R1 is a constant. The nomenclature @A .omega. @D, @A .omega. @B and @A .omega. @C follow the generalized form @V .omega. @U which is defined as the angular velocity of a body (shaft) U in a body (reference frame) V. Валы В и С также поддерживаются с возможностью вращения другим жестким элементом рамы, М, и с помощью другого множества шестерен прикреплены с возможностью вращения к другому из валов, D и N, а именно к N. Некоторые из последних предусмотрено множество зубчатых колес, имеющих заданный радиус шага и зацепление для обеспечения постоянного передаточного числа для валов D и N, как описано выше. The shafts B and C are also rotatably supported by another rigid frame member, M, and, by means of another plurality of gears, are rotatably fitted to the other of the shafts, D and N - namely, N. Certain ones of the latter plurality of gears are provided to have predetermined pitch radii and to mesh for providing the constant speed ratio for the shafts D and N as described above. ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Вышеупомянутые и другие цели, признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевидными из следующего подробного описания сопроводительных чертежей, на которых The above and other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of the accompanying drawings in which ИНЖИР. 1 представлена схема координат и систем отсчета обобщенной связи. FIG. 1 is a diagram of coordinates and reference frames of a generalized coupling. ИНЖИР. 2 представляет собой схематическое изображение муфты Гука. FIG. 2 is a diagrammatic representation of a Hooke coupling. ИНЖИР. 3 представляет собой вид в разрезе дифференциального механизма, составляющего подсистему по настоящему изобретению. FIG. 3 is a cross-sectional view of a differential mechanism constituting a subsystem of the present invention. ИНЖИР. 4 представляет собой вид в разрезе варианта осуществления настоящего изобретения, включающего в себя подсистему, показанную на фиг. 3. FIG. 4 is a cross-sectional view of an embodiment of the present invention including the sybsystem of FIG. 3. ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ DETAILED DESCRIPTION Ссылаясь на фиг. 1, наиболее общая муфта рассматриваемого типа может быть рассмотрена со ссылкой на фиг. 1, где S и S' представляют части двух валов, которые должны быть соединены муфтой (не показана); X и X' являются соответственно осями S и S', тогда как Y и Y' являются линиями, соответственно перпендикулярными X и X' и лежащими в плоскости, определяемой X и X'; и Z обозначает систему отсчета, в которой фиксированы X и Y, тогда как Z' представляет собой систему отсчета, в которой фиксированы X' и Y'. Referring to FIG. 1, the most general coupling of the kind to be considered can be discussed by reference to FIG. 1, where S and S' represent portions of the two shafts to be connected by a coupling (not shown); X and X' are respectively the axes of S and S', while Y and Y' are lines respectively perpendicular to X and X' and lying in the plane determined by X and X'; and Z designates a reference frame in which X and Y are fixed, while Z' is a reference frame in which X' and Y' are fixed. Предположим теперь, что @Z .omega. @S и @Z@' .омега. @S@' обозначают соответственно угловую скорость S в Z и угловую скорость S' в Z'. Тогда @Z .omega. @S и @Z@' .омега. @S@' обязательно соответственно параллельны X и X', и, если n и n' являются единичными векторами, соответственно параллельными X и X' (см. фиг. 1), можно написать @Z .omega. @S = .omega.n , @Z@' .omega. @S@' = .omega.'n' (1) Suppose now that @Z .omega. @S and @Z@' .omega. @S@' denote respectively the angular velocity of S in Z and the angular velocity of S' in Z'. Then @Z .omega. @S and @Z@' .omega. @S@' are necessarily respectively parallel to X and X', and, if n and n' are unit vectors respectively parallel to X and X' (see FIG. 1), one can write@Z .omega. @S = .omega.n , @Z@' .omega. @S@' = .omega.'n' (1) где .омега. и .omega.' — определенные скаляры, называемые соответственно угловой скоростью S в Z и угловой скоростью S' в Z'; и .gamma., определяемый как .gamma. = .омега. '/.омега. where .omega. and .omega.' are certain scalars, called respectively the angular speed of S in Z and the angular speed of S' in Z'; and .gamma., defined as.gamma. = .omega. '/.omega. (2)

можно назвать отношением скоростей системы, образованной S, S' и муфтой, соединяющей S и S'. can be termed the speed ratio of the system formed by S, S', and the coupling that connects S and S'. В принципе, omega, а значит, и gamma, может зависеть не только от omega, но и от угла q. (см. фиг. 1), производная по времени . .theta., и угол поворота .phi. S в Z, то есть угол между линией, зафиксированной в S, и перпендикуляром к X, такой как линия L на фиг. 1, и линия, закрепленная в Z и перпендикулярная X, например линия Y. Такого рода зависимость возникает, например, когда S и S' связаны связью Гука. In principle, .omega.', and hence .gamma., can depend on not only .omega., but also the angle .theta. (see FIG. 1), the time-derivative .theta. of .theta., and the rotation angle .phi. of S in Z, that is the angle between a line that is fixed in S and perpendicular to X, such as the line L in FIG. 1, and a line that is fixed in Z and perpendicular to X, such as line Y. This sort of dependence arises, for example, when S and S' are connected by a Hooke coupling. Ссылаясь на фиг. 2 показана муфта Гука. В частности, как будет показано ниже, .gamma. для этой системы задается как ##EQU1## Referring to FIG. 2, there is shown a Hooke coupling. Specifically, as will be shown presently, .gamma. for this system is given by ##EQU1## Ясно, что связи можно классифицировать по функциональной зависимости γ. на .omega., .theta., .theta. и .phi.; и широкое признание такой схемы классификации облегчило бы общение. Скромным первым шагом в этом направлении является определение «муфты с постоянным передаточным отношением для валов с изменяющейся во времени ориентацией» такой муфты, которая .gamma. является константой, то есть не зависит от .omega., .theta., .theta. и .phi.. Именно в этом смысле эта фраза используется в настоящей заявке. Clearly, couplings could be classified in terms of the functional dependence of .gamma. on .omega., .theta., .theta., and .phi.; and wide acceptance of such a classification scheme would facilitate communication. A modest first step in this direction is to define as a "constant speed ratio coupling for shafts with time-varying orientations", a coupling such that .gamma. is a constant, that is, does not depend on .omega., .theta., .theta., and .phi.. This is the sense in which the phrase is used in the present application. В дальнейшем угловая скорость тела U в системе отсчета V (или, что то же самое, относительно тела V) обозначается @V .omega. @У. Таким образом, используя теорему сложения для угловых скоростей, можно написать для любой связи @S .omega. @S@' = @S .omega. @Z + @Z .омега. @Z@' + @Z@' .омега. @С@' (4) Throughout the sequel, the angular velocity of a body U in a reference frame V (or, equivalently, relative to a body V) is denoted by @V .omega. @U. Using the addition theorem for angular velocities, one can thus write, for any coupling,@S .omega. @S@' = @S .omega. @Z + @Z .omega. @Z@' + @Z@' .omega. @S@' (4) применительно к суставу Гука эта теорема дает @S .omega. @S@' = @S .omega. @C + @C .омега. @С@' (5) applied to Hooke's joint, this theorem yields@S .omega. @S@' = @S .omega. @C + @C .omega. @S@' (5) где С обозначает соединительный элемент соединения (см. фиг. 2). Кроме того, в соответствии с фиг. 2,@z .omega.@z@' = .тета. n .раз. n'/sin .тета. (6) where C designates the coupling member of the joint (see FIG. 2). Furthermore, in accordance with FIG. 2,@z .omega.@z@' = .theta. n .times. n'/sin .theta. (6) и, если .lambda. и лямбда». - единичные векторы, направленные, как показано, @S .omega. @C = s.lambda., @C .omega. @S@' = s'.лямбда. '(7) and, if .lambda. and .lambda.' are unit vectors directed as shown,@S .omega. @C = s.lambda., @C .omega. @S@' = s'.lambda. '(7) где s и s' — некоторые скаляры. Приравнивая правые члены уравнений. (4) и (5), и используя уравнения. (1), (6) и (7), таким образом, получается - omega.n + .theta. n .раз. n'/sin .тета. + omega.'n' = s .lambda. + с'.лямбда. ' (8) where s and s' are certain scalars. Equating the right-hand members of Eqs. (4) and (5), and using Eqs. (1), (6), and (7), one thus obtains-.omega.n + .theta. n .times. n'/sin .theta. + .omega.'n' = s .lambda. + s'.lambda. ' (8) из чего следует скалярным умножением на .lambda. .раз. .лямбда.' что-.omega.n. (.lambda. .times. .lambda. ') + .omega.'n'.(.lambda. .times. .lambda. ') + .theta.(n .x n') . (.lambda. .times. .lambda.')/sin .theta. = 0 (9) from which it follows by scalar multiplication with .lambda. .times. .lambda.' that-.omega.n. (.lambda. .times. .lambda. ') + .omega.'n'.(.lambda. .times. .lambda. ') + .theta.(n .times. n') . (.lambda. .times. .lambda.')/sin .theta. = 0 (9) Более того, .lambda. ' = . ±..лямбда. .раз. n', начиная с .lambda.' перпендикулярна обеим λ. и н'. Следовательно, .lambda. .раз. .лямбда. ' = . ±..лямбда. .раз. (.lambda..×n') = . ±.(.lambda..n'.lambda.-n') (10) Moreover, .lambda. ' = . ±..lambda. .times. n', since .lambda.' is perpendicular to both .lambda. and n'. Consequently,.lambda. .times. .lambda. ' = . ±..lambda. .times. (.lambda. .times. n') = . ±.(.lambda..n'.lambda. - n') (10) так что n.(.lambda. .times. .lambda. ') = . ±.n.n' = . ±. cos .theta.(11)(n .x n') . (.lambda. .times. .lambda. ') = . ±..лямбда..n'(n .x n') . .лямбда. = . ± .sin .theta. грех .фи. потому что .фи. (12)n' . (.lambda. .times. .lambda. ') = . ±.(.lambda..n')@2 . ±. 1 = . ±.(1 - sin@2 .theta. cos@2 .phi. ) (13) so thatn.(.lambda. .times. .lambda. ') = . ±.n.n' = . ±. cos .theta.(11)(n .times. n') . (.lambda. .times. .lambda. ') = . ±..lambda..n'(n .times. n') . .lambda. = . ±.sin .theta. sin .phi. cos .phi. (12)n' . (.lambda. .times. .lambda. ') = . ±.(.lambda..n')@2 . ±. 1 = . ±.(1 - sin@2 .theta. cos@2 .phi. ) (13) что позволяет переписать уравнение (9) as.omega.cos .theta. + .тета. грех .тета. грех .фи. потому что .фи. -.omega.'(1 - sin@2 .theta. cos@2 .phi. ) = 0 (14) which makes it possible to re-write Eq. (9) as.omega.cos .theta. + .theta. sin .theta. sin .phi. cos .phi. -.omega.'(1 - sin@2 .theta. cos@2 .phi. ) = 0 (14) Решение уравнения (14) для .omega.' и подставляя в уравнение (2), приходим к уравнению. (3). Solving Eq. (14) for .omega.' and substituting into Eq. (2), one arrives at Eq. (3). Прежде чем оставить уравнение. (3), стоит отметить, что термин, включающий .theta. (что иногда игнорируется в литературе по этому вопросу) может быть физически важным. Предположим, например, что .theta. очень мала, как и во многих автомобильных приложениях. Тогда уравнение (3) можно заменить на .gamma. ок.экв. 1 + (.тета. /.омега.) .тета. грех .фи. потому что .фи. (15) Before leaving Eq. (3), it is worth pointing out that the term involving .theta. (which is sometimes ignored in the literature on this subject) can be physically important. Suppose, for example, that .theta. is very small, as in many automotive applications. Then Eq. (3) may be replaced with.gamma. .apprxeq. 1 + (.theta. /.omega.) .theta. sin .phi. cos .phi. (15) и видно, что достаточно большие значения .theta. может привести к заметным колебаниям соотношения скоростей. Такие значения .theta. может возникнуть, когда транспортное средство пересекает ухабистую дорогу на относительно высокой скорости. and it can be seen that sufficiently large values of .theta. can give rise to appreciable fluctuations in the speed ratio. Such values of .theta. may be encountered when a vehicle traverses a bumpy road at relatively high speed. Ссылаясь на фиг. 3 и 4, предусмотрена муфта согласно настоящему изобретению для соединения пары вращающихся валов D и N, которые соответствуют соответственно валам S' и S на фиг. 1 и 2. Описываемая муфта содержит в качестве подсистемы так называемый дифференциальный механизм. ИНЖИР. 3 схематично показан такой механизм. Его функция состоит в установлении определенного соотношения между угловыми скоростями вала D и двух соосных валов B и C, установленных с возможностью вращения в отверстиях D', B' и C', соответственно, в твердом теле A. В частности, если m и n' — единичные векторы, закрепленные в теле A и перпендикулярные друг другу, и если оси валов B и C параллельны m, а оси вала D параллельны n', то угловые скорости B, C, и D в A может быть выражен как @A .omega. @B = @A .омега. @B m, @A .omega. @C = @A .omega. @C m, @A .omega. @D = @A .omega. @Дн'(16 ) Referring to FIGS. 3 and 4, there is provided a coupling according to the present invention for coupling a pair of rotatable shafts D and N which correspond respectively to shafts S' and S in FIGS. 1 and 2. The coupling to be described contains a so-called differential mechanism as a subsystem. FIG. 3 shows such a mechanism in schematic form. Its function is to bring about a certain relationship between the angular speeds of the shaft D and two coaxial shafts B and C rotatably supported in bores D', B' and C', respectively, in a rigid body A. Specifically, if m and n' are unit vectors fixed in a body A and perpendicular to each other, and if the axes of shafts B and C are parallel to m while that of shaft D is parallel to n', so that the angular velocities of B, C, and D in A can be expressed as@A .omega. @B = @A .omega. @B m, @A .omega. @C = @A .omega. @C m, @A .omega. @D = @A .omega. @D n'(16 ) тогда можно убедиться, что @A .omega. @D = - R1 (@A .omega. @B + @A .омега. @С) (17) then one can ensure that@A .omega. @D = - R1 (@A .omega. @B + @A .omega. @C) (17) где R1 — константа (в настоящее время выражается как отношение двух длин). Как показано на фиг. 3, это достигается за счет присоединения пары конических шестерен E и F к B и C, соответственно, и обеспечения возможности их зацепления с парой конических шестерен G и H, которые могут свободно вращаться на штифтах G' и H', закрепленных с возможностью вращения в корпус I, причем этот корпус, в свою очередь, может свободно вращаться вокруг общей оси В и С, которая проходит через пару отверстий Е' и F' в корпусе. Кроме того, к I жестко прикреплена коническая шестерня J, которая находится в зацеплении с конической шестерней K, соединенной шпонкой с D. Тогда константа R1 определяется известным соотношением R1 = j/2k (18) where R1 is a constant (presently to be expressed as a ratio of two lengths). As shown in FIG. 3, this is accomplished by keying a pair of bevel gears E and F to B and C, respectively, and permitting these to engage a pair of bevel gears G and H which are free to rotate on pins G' and H' rotatably fixed in a casing I, this casing, in turn, being free to rotate about the common axis of B and C which projects through a pair of bores E' and F' in the casing. Furthermore, a bevel gear J is rigidly attached to I, and this meshes with a bevel gear K keyed to D. The constant R1 is then given by the familiar relationshipR1 = j/2k (18) где j и k — делительные радиусы J и K соответственно. where j and k are the pitch radii of J and K, respectively. ИНЖИР. 3 содержит еще один представляющий интерес элемент, а именно прямозубую шестерню L, жестко прикрепленную к A и имеющую радиус тангажа l. Это не является частью обычного дифференциального механизма, но требуется для муфты по настоящему изобретению. FIG. 3 contains one more element of interest, namely a spur gear L that isrigidly attached to A and has a pitch radius l. This is not a part of a conventional differential mechanism, but it is required for the coupling of the present invention. На фиг. 4, A, B, C, D и L обозначают элементы, ранее показанные на фиг. 3. Элементы внутри A на фиг. 3 опущены для ясности на фиг. 4. Кроме того, предусмотрен жесткий элемент М, который представляет собой водило, поддерживающее валы В и С, а также вал N и вал О. Кроме того, предусмотрена пара конических шестерен Р и Q, которые соединены шпонками с валами. N и B, соответственно, и множество прямозубых шестерен R, S и T, которые соединены шпонками с валами C и O. P входит в зацепление с Q, R с S и L с T. Таким образом, в целом муфта образована А, В, -- Т, N и D - элементы, соответствующие валам S и S'. (Оси S и S' (или N и D) показаны совмещенными друг с другом на фиг. 4 только для удобства представления. На самом деле они могут образовывать друг с другом угол, превышающий девяносто градусов. ) In FIG. 4, A, B, C, D, and L designate elements previously shown in FIG. 3. The elements interior to A in FIG. 3 are omitted for clarity in FIG. 4. In addition, there is provided a rigid member M which represents a carrier that supports the shafts B and C, as well as shaft N and a shaft O. Furthermore, there is provided a pair of bevel gears P and Q which are keyed to shafts N and B, respectively, and a plurality of spur gears R, S and T that are keyed to shafts C and O. P meshes with Q, R with S, and L with T. In its entirety, the coupling is thus formed by A, B, -- T, N and D being the elements corresponding to shafts S and S'. (The axes of S and S' (or N and D) are shown aligned with each other in FIG. 4 only for convenience of representation. They can, in fact, form an angle in excess of ninety degrees with each other. ) Тела А и М могут вращаться друг относительно друга только вокруг линии, параллельной единичному вектору m, показанному на фиг. 4; и N (или S) должен вращаться вокруг линии, зафиксированной в M и параллельной n (см. фиг. 4), в то время как D (или S') вынужден вращаться вокруг линии, фиксированной в A и параллельной n'. Таким образом, М и А могут быть идентифицированы соответственно с Z и Z' на фиг. 1, а @M .omega. @N и @A .omega. @D играет роль .omega. и omega', соответственно, в уравнениях (1) если @M .omega. @N выражается как @M .omega. @N = @M .омега. @N n (см. третье уравнение (16) для @A .omega. @Д). В соответствии с уравнением Таким образом, (2) передаточное отношение муфты определяется как γ. = @A .omega. @D /@M .omega. @Н (19) The bodies A and M can rotate relative to each other only about a line parallel to the unit vector m shown in FIG. 4; and N (or S) must rotate about a line fixed in M and parallel to n (see FIG. 4), while D (or S') is constrained to rotate about a line fixed in A and parallel to n'. M and A can, therefore, be identified respectively with Z and Z' of FIG. 1, while @M .omega. @N and @A .omega. @D play the roles of .omega. and .omega.', respectively, in Eqs. (1) if @M .omega. @N is expressed as @M .omega. @N = @M .omega. @N n (see the third of Eqs. (16) for @A .omega. @D). In accordance with Eq. (2), the speed ratio for the coupling is thus given by.gamma. = @A .omega. @D /@M .omega. @N (19) теперь будет показано, что .gamma. является константой при условии, что радиусы шага l, r, s и t шестерен L, R, S и T соответственно (см. рис. 4) удовлетворяют уравнению ls/rt = 2 (20) it will now be shown that .gamma. is a constant, provided the pitch radii l, r, s, and t of gears L, R, S, and T, respectively, (see FIG. 4) satisfy the equationsls/rt = 2 (20) andr + s = t + l (21) andr + s = t + l (21) Второй из них гарантирует, что R соединяется с S, когда T соединяется с L. Что касается первого, можно начать с наблюдения, что если @M .omega. @B выражается как @M .omega. @B = @M .омега. @B m, затем @M .omega. @N = - R2 @M .omega. @Б (22) The second of these ensures that R meshes with S when T meshes with L. As for the first, one may begin by observing that, if @M .omega. @B is expressed as @M .omega. @B = @M .omega. @B m, then@M .omega. @N = - R2 @M .omega. @B (22) где R2 определяется как R2 = q/p (23) where R2 is defined asR2 = q/p (23) где p и q — радиусы шага зубчатых колес P и Q. Кроме того, снова используя теорему сложения для угловых скоростей, после выражения @A .omega. @B и @A .omega. @M как @A .omega. @B = @A .омега. @B m и @A .omega. @M = @A .omega. @M m, @A .omega. @B = @A .омега. @M + @M .омега. @Б(24) in which p and q are the pitch radii of the gears P and Q. Furthermore, using the addition theorem for angular velocities once again, one has, after expressing @A .omega. @B and @A .omega. @M as @A .omega. @B = @A .omega. @B m and @A .omega. @M = @A .omega. @M m,@A .omega. @B = @A .omega. @M + @M .omega. @B(24) или, после использования уравнения. (22) для исключения @M .omega. @B,@a .omega.@b = @a .omega.@m - @m .omega.@n /r2(25) or, after using Eq. (22) to eliminate @M .omega. @B,@a .omega.@b = @a .omega.@m - @m .omega.@n /r2(25) далее, если R3 определяется как R3 = l/t (26) next, if R3 is defined asR3 = l/t (26) и @M .omega. @O выражается как @M .omega. @O = @M .омега. @O m, затем @M .omega. @O = - R3@M .omega. @А (27) and @M .omega. @O is expressed as @M .omega. @O = @M .omega. @O m, then@M .omega. @O = - R3@M .omega. @A (27) или, поскольку @M .omega. @A = - @A .omega. @M,@m .omega.@o = r3@a .omega.@m (28) or, since @M .omega. @A = - @A .omega. @M,@m .omega.@o = r3@a .omega.@m (28) аналогично с @M .omega. @C выражается как @M .omega. @C = @M .омега. @C m, можно написать @M .omega. @C = - R4@M .omega. @О (29) similarly, with @M .omega. @C expressed as @M .omega. @C = @M .omega. @C m, one can write@M .omega. @C = - R4@M .omega. @O (29) где R4 определяется как R4 = s/r (30) where R4 is defined asR4 = s/r (30) так что после устранения @M .omega. @O с помощью уравнения (28), у одного есть @M .omega. @C = -R3 R4@A .omega. @М(31) so that, after elimination of @M .omega. @O by use of Eq. (28), one has@M .omega. @C = -R3 R4@A .omega. @M(31) это, вместе с теоремой сложения, примененной к A, M и C, т. е. с @A .omega. @C = @A .omega. @M + @M .омега. @С(32) this, together with the addition theorem applied to A, M and C, that is, with@A .omega. @C = @A .omega. @M + @M .omega. @C(32) выход @A .omega. @C = @A .omega. М (1 - Р3 Р4)(33) yields@A .omega. @C = @A .omega. M (1 - R3 R4)(33) и, используя этот результат вместе с уравнением. (25) в уравнении (17), теперь можно выразить @A .omega. @D как @A .omega. @D = - R1 [@A .omega. @M (2 - R3 R4) - @M .omega. @N /R2 ] (34) and, using this result together with Eq. (25) in Eq. (17), one can now express @A .omega. @D as@A .omega. @D = - R1 [@A .omega. @M (2 - R3 R4) - @M .omega. @N /R2 ] (34) следовательно, если 2 - R3 R4 обращается в нуль, что имеет место всякий раз, когда уравнение (20) выполняется (см. уравнения (26) и (30) для R3 и R4), то @A .omega. @D /@M .omega. @N = R1 /R2(35) consequently, if 2 - R3 R4 vanishes, which is the case whenever Eq. (20) is satisfied (see Eqs. (26) and (30) for R3 and R4), then@A .omega. @D /@M .omega. @N = R1 /R2(35) и подстановка в уравнение (19) производит, с учетом уравнений. (18) и (23), γ. = jp/2kq (36) and substitution into Eq. (19) produces, in view of Eqs. (18) and (23),.gamma. = jp/2kq (36) так что .gamma. действительно, константа. Более того, отношение скоростей, очевидно, может принимать значения, лежащие в широком диапазоне, для j, k, p и q каждое может выбираться со значительной свободой. so that .gamma. is, indeed, a constant. Moreover, the speed ratio evidently can take on values lying in a wide range, for j, k, p and q each can be chosen with considerable latitude. Когда ось D (фиг. 4) почти перпендикулярна оси N, небольшие изменения ориентации оси D в любой системе отсчета, в которой зафиксирована ось N, сопровождаются минимальными движениями других частей механизм; и такие изменения могут быть сделаны в любой плоскости, проходящей через точку пересечения осей D и N. Следовательно, можно ожидать, что связь будет работать особенно хорошо в этих обстоятельствах. Единственная ситуация, в которой ось D не обладает полной свободой движения, показана на фиг. 4, поскольку ось D не может двигаться в плоскости, определяемой осями B и N. Такого положения дел, вероятно, следует избегать, поскольку оно имеет тенденцию приводить в действие чрезмерно большие силы. Однако даже в этой ситуации связь работает в соответствии с уравнением. (36). When the axis of D (FIG. 4) is nearly perpendicular to that of N, small changes in the orientation of the axis of D in any reference frame in which the axis of N is fixed are accompanied by minimal motions of other parts of the mechanism; and such changes can be made in any plane passing through the point of intersection of the axes of D and N. Hence the coupling may be expected to perform especially well under these circumstances. The only situation in which the axis of D does not possess complete freedom of movement is that depicted in FIG. 4, for the axis of D cannot move in the plane determined by the axes of B and N. This state of affairs should probably be avoided, since it tends to bring excessively large forces into play. However, even in this situation, the coupling performs in accordance with Eq. (36). Из вышеизложенного видно, что связь, образованная элементами А, . . . , Т расположены, как показано на фиг. 3 и 4 имеет отношение постоянной скорости, заданное уравнением. (36) всякий раз, когда уравнения. (20) и (21) выполняются и что передаточное число зависит исключительно от радиуса шага конических шестерен, тогда как соотношения ограничений включают радиусы шага цилиндрических шестерен. It is apparent from the foregoing that the coupling formed of elements A, . . . , T arranged as shown in FIGS. 3 and 4 has the constant speed ratio given by Eq. (36) whenever Eqs. (20) and (21) are satisfied and that the speed ratio is solely dependent on the pitch radii of bevel gears, whereas the constraint relations involve the pitch radii of spur gears. Хотя раскрыт конкретный вариант осуществления изобретения, понятно, что могут использоваться различные другие размеры, типы и расположение зубчатых колес в рамках ограничений, предписанных здесь. Также очевидно, что используемые зубчатые колеса и валы могут удерживаться в конструкциях жесткого корпуса, форма которых отличается от показанной для элементов жесткого корпуса А, I и М. Также следует понимать, что хотя муфта для валов, имеющих пересекающиеся оси вращения, Как описано выше, постоянное передаточное отношение для валов, имеющих непересекающиеся оси вращения, возможно при использовании соответствующего расположения валов и шестерен, не выходя за рамки сущности и объема настоящего изобретения. Например, ось вала N можно расположить так, чтобы она никогда не пересекалась с осью вала D. While a specific embodiment of the invention is disclosed, it is understood that various other sizes, types and arrangements of the gears within the constraints prescribed herein may be employed. Likewise it is apparent that the gears and shafts employed may be held in rigid body structures having shapes other than those shown for rigid body members A, I and M. It is also understood that while only a coupling for shafts having intersecting axes of rotation is described, a constant speed ratio for shafts having non-intersecting axes of rotation is possible with the use of an appropriate arrangement of shafts and gears, without departing from the spirit and scope of the present invention. For example, the axis of shaft N can be placed in such a way that it never intersects the axis of shaft D. Соответственно, предполагается, что объем изобретения не должен ограничиваться описанным вариантом осуществления, а скорее определяться формулой изобретения, представленной ниже. Accordingly, it is intended that the scope of the invention should not be limited to the embodiment described but, rather, be determined by the claims hereinafter provided.

Please, introduce the following text in the box below Correction Editorclose Original text: English Translation: Russian