Важільно-муфтова передача (варіанти)

Изобретение относится к области машиностроения, в частности редукторостроения, и может быть использовано во всех областях народного хозяйства, а именно: в производстве сельскохозяйственных машин, энергетике, автомобилестроении, кораблестроении, самолетостроении, производстве подъемнотранспортного оборудования, станочного оборудования, химическом машиностроении, оборудований для производства пластмасс, оборудовании для космоса, для технологических машин и оборудования всех перерабатывающих и добывающих отраслей промышленности - нефтедобывающей, угледобывающей, промышленности добычи нерудных минеральных материалов и т.д., а также в оборонной промышленности, производстве артиллерии, танков, ракетных установок, систем слежения спутниковых установок и множества других видов оборудования, где имеется необходимость передачи вращательного движения с понижением числа оборотов при любом крутящем моменте в условиях малых габаритов и малой металлоемкости. Известна червячная передача, содержащая два перпендикулярно расположенных вала. На одном из валов закреплено зубчатое колесо, а на втором нарезана винтовая нарезка в виде входящего в зацепление с колесом червяка. Такая передача имеет большое передаточное число, до і=1:8...1:100[1], с. 350-353. В качестве прототипа выбрана зубчатая передача, содержащая два параллельных вала с закрепленными на них зубчатыми колесами, различающимися диаметром и количеством зубьев [1, с. 354-356]. В настоящее время машиностроительной промышленностью выпускаются редуктора, содержащие червячную или шестеренчатую зубчатую передачу, основанные на коррегированном эвольвентном зацеплении [2-7]. В этих передачах в зацеплении постоянно находятся 2-3 зуба, а остальные, ожидая своей очереди, лишь увеличивают металоемкость агрегата. Кроме того, им присущи и другие недостатки: сравнительно низкий КПД, следствием чего являются потери энергии на трение, а трение частей, находящихся в зацеплении, требует надежной и обильной смазки. Неэффективная сама по себе идея конструкции, как бы ни улучшали последнюю, не позволит избавиться от присущих ей и обусловленных ею недостатков: налицо большие габариты этих передач и построенных на их основе редукторов, высокая металлоемкость из-за низкого использования зубьев в зацеплении, потери энергии из-за трения в зацеплении, потребность в надежной дорогостоящей системе смазки и дорогостоящих маслах, износ деталей от трения в зацеплении, шум от зацепления и пр. Были предложены и другие передачи: передача Новикова, волновая передача и пр. Но они не нашли широкого применения из-за трех же и других причин. Зубчатая передача в дополнение к указанным имеет и другие недостатки: большие контактные напряжения на поверхностях зубьев передачи и малое передаточное отношение, не превышающее і=1:12, так как при более высоких передаточных отношениях увеличивается износ зубьев [1, с. 274-275]. В основу изобретения поставлена задача создания рычажно-муфтовой передачи, в которой при передаче крутящего момента передаваемое усилие распределялось бы на все зубья полностью, а не на два - три, находящихся в зацеплении зуба, как в обычных передачах, чем достигалось бы существенное уменьшение передаваемого усилия на один зуб и обеспечивалось бы соответственное снижении металлоемкости (в настоящем изобретении в 8-12 раз)и за счет этого достигалось бы снижение габаритов редукторов, значительное их удешевление, уменьшение металлоемкости, повышение износостойкости и коэффициента полезного действия. Поставленная задача решается тем, что в рычажно-муфтовой передаче, содержащей валы, связанные между собой зубчатым зацеплением, согласно изобретению, зубчатое зацепление выполнено в виде полумуфт, несущих зубья на своих обращенных друг к другу торцах, при этом в зацеплении при передаче крутящего момента находятся одновременно все (100%) зубьев одной пары зубчатых полумуфт. Одна из полумуфт закреплена на выходном валу жестко (неподвижно), а вторая полумуфта - подвижно, с возможностью вращательного и осевого перемещения относительно выходного вала и через рычажнокулачковую систему связана с входным валом. Кулачки размещены на входном валу и кинематически связаны с роликами, сидящими на одном конце качающихся рычагов, вторые концы которых жестко связаны со шлицевой втулкой, на которой может перемещаться по шлицам в осевом направлении подвижная зубчатая полумуфта, периодически входящая в зацепление с неподвижно посаженной на выходном валу зубчатой полумуфтой. Количество пар зубчатых полумуфт, качающихся рычагов и приводных кулачков не менее, чем по двое. Кулачки сдвинуты относительно друг друга на угол, равный 360/n, где n - их количество. Для обеспечения рабочего и холостого ходов движения зубчатых полумуфт при качании рычагов их зубья выполнены со скосами в одну сторону и с упорами в другую, т.е. в противоположном направлении вращения. Возможен также и иной профиль зубьев: равноскосный и неравноскосный. Обеспечен автономности движения подвижных зубчатых полумуфт в осевом направлении и независимости этого движения от качающегося рычага, который в осевом направлении не перемещается, достигается тем, что подвижная зубчатая полумуфта непосредственно не связана с качающимся рычагом, а перемещается в осевом направлении по шлицевой втулке со шпонкой, которая жестко связана с качающимся рычагом. Осевое перемещение подвижных полумуфт осуществляется посаженными на валу управляющими торцевыми кулачками, с которыми контактируют ролики управляющих рычагов, жестко связанные непосредственно с подвижными полумуфтами; замыкание роликов с торцевыми управляющими кулачками достигается посредством пружин, а осевое перемещение подвижных полумуфт осуществляется за счет обкатывания роликами торцевых кулачков. Одна из модификаций рычажно-муфтовой передачи предлагается такая, в которой вместо торцевых управляющих кулачков и шлицевых пазов на внутренней поверхности подвижных полумуфт закреплены ролики, которые обкатывают профиль управляющего червяка,, закрепленного на наружной поверхности втулки качающегося рычага и, тем самым, обеспечивают осевое перемещение подвижной полумуфты, ее зацепление и расцепление с неподвижной. Другая модификация рычажно-муфтовой передачи предлагается при расположении входного и выходного вала под углом (например, 90), в этом случае приводные кулачки вместо радиальных выполняются торцевыми, а управляющие - радиальными. Еще одна модификация рычажно-муфтовой передачи предлагается реверсивной, обеспечивающей вращение выходного вала как в прямом, так и в обратном направлении за счет переноса входного вала круговым поворотным устройством из положения зацепления его приводных кулачков с роликами одной их стороной в положение зацепления их другой стороной, при этом пружины качающихся рычагов, служащие для замыкания приводной кулачковой пары выполнены в виде двух нескрепленных с качающимся рычагом пружин, находящихся по одну и другую стороны от этого рычага и вступающие в контакт с ним при сжатии одной из них в соответствующем положении качающегося рычага, другие же концы этих пружин закреплены на корпусе редуктора. Упрощенная модификация рычажно-муфтовой передачи не содержит ни торцевых управляющих кулачков, ни соосных управляющих червяков, а возврат рычажной системы в исходное положение после каждого качка качающегося рычага осуществляют прижимные пружины, навитые на подвижные зубчатые полумуфты и одним концом упирающиеся в качающиеся рычаги, а другим - в борт подвижной зубчатой полумуфты. Многоступенчатая модификация рычажно-муфтовой передачи, служащая для значительного понижения передаточного отношения (в миллионы раз без существенного снижения коэффициента полезного действия редуктора), содержит последовательное соединение нескольких передач (передаточных ступеней), при этом расположение подвижных зубчатых полумуфт от вала предыдущей ступени к валу следующей поочередно изменяется: то внутри, то снаружи от неподвижных полумуфт, а приводные кулачки всех валов, кроме входного, совмещаются с закрепленными на валах неподвижными зубчатыми полумуфтами. Для обеспечения равномерного вращения выходного вала профиль приводного кулачка имеет четыре зоны, которые соответствуют четырем стадиям работы кулачково-роликовой пары: холостой ход, плавное зацепление зубчатых полумуфт, рабочий ход, выход из зацепления зубчатых полумуфт. Профиль приводных кулачков на участке одного периода, соответствующего рабочему и холостому ходу зубчатых полумуфт, выполняется по кривым, обеспечивающим равномерность вращения выходного вала. Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатам состоит в значительном уменьшении силовой нагрузки на один зуб путем использования торцевых зубчатых полумуфт, одна из которых жестко закреплена на валу, а другая имеет возможность осевого перемещения и периодически вводится в зацепление управляющими кулачками илиуправляющими червяками, при этом в зацепление вступают одновременно все зубья обеих полумуфт, передающие крутящий момент, а не два-три зуба, как в обычных передачах. Этим обеспечивается снижение металлоемкости в 8-12 раз и удешевление редуктора. Поставленная задача в предлагаемой передаче решается с помощью кулачково-муфтовой пересдачи, в которой кулачки на входном валу поочередно периодически посредством рычагов вводят в зацепление все зубья подвижных полумуфт и с их помощью осуществляют поворот закрепленных на выходном валу зубчатых полумуфт вместе с выходным валом, например, на один зуб, то зацепляясь с одной полумуфтой, то с другой, что достигается профилем кулачков и их взаимным расположением. Разработка и внедрение таких передач во всех вышеперечисленных отраслях народного хозяйства связаны с получением большого экономического эффекта и поэтому приобретает особое народнохозяйственное значение. С помощью этой передачи легко реализуются очень высокие передаточные отношения: на одной ступени до 1:150, на двух до 22500, на трех до 3375000 и т.д., причем КПД передачи с увеличением передаточного отношения практически не снижается. Передача при специальном конструировании профилей кулачковых кинематических пар обеспечивает равномерное вращение выходного вала редуктора. Однако при желании можно создавать осциллирующее вращение, что особенно важно для привода технологических машин с целью интенсификации технологического процесса в них. На каждый тип выпускаемого редуктора требуется своя специфическая коррекция кинематической схемы и конструкции предлагаемой передачи, которая в своей основе остается принципиально унифицированной. Настоящим предлагается основной вариант рычажно-муфтовой передачи и наряду с ним варианты других разновидностей (модификаций) такой передачи: 1) основной вариант - одноступенчатая передача с параллельным расположением валов; 2) одноступенчатая передача с включением и выключением полумуфт посредством торцевых управляющих кулачков; 3) одноступенчатая передача с включением и выключением полумуфт с помощью соосных червяков; 4) упрощенный вариант одноступенчатой передачи с включением и выключением полумуфт с помощью пружин; 5) передача со взаимным расположением входного и выходного валов под углом; 6) реверсивная передача с возможностью прямого и обратного хода; 7) одноступенчатая передача с приводом от возвратно-поступагельного движения (для высокоэффективных двигателей внутреннего сгорания); 8) многоступенчатая передача с любым из вышеперечисленных модификаций. Основной вариант предлагаемой одноступенчатой передачи содержит два вала, входной и выходной. На входном валу закреплены приводные (не менее 2) и управляющие кулачки (их столько же), Поворот подвижных зубчатых полумуфт на выходном валу осуществляется качающимся рычагом, ролик которого прижат пружиной к приводному кулачку входного вала, а осевые передвижения подвижных полумуфт производится рычагами, соединенными с торцевыми управляющими кулачками, сидящими на входном валу. Другой тип основного варианта отличается от первого тем, что осевое перемещение подвижных полумуфт осуществляется посредством закрепленных на выходном валу червяков специального профиля, входящих в зацепление с внутренней поверхностью ступиц подвижных полумуфт. Упрощенный вариант предлагаемой одноступенчатой передачи содержит два вала, которые могут располагаться как параллельно, так и под углом друг к другу. При параллельном расположении валов, входного и выходного, на входном валу закреплены как минимум два кулачка, а на выходном расположены, как минимум, две пары зубчатых полумуфт с торцевыми зубьями. В каждой из пар зубчатых полумуфт, входящих во взаимное зацепление, одна из полумуфт закреплена на выходном валу, а другая может перемещаться в осевом и круговом направлении и связана с качающимся рычагом, заканчивающемся роликом, входящим в кинематическое замыкание с кулачком, закрепленным на входном валу. Для обеспечения равномерной непрерывной работы передача оснащена, как минимум двумя буферными и двумя прижимными пружинами, осуществляющими возврат всей системы в начальное состояние после каждого качка рычажно-роликовой пары. Буферная пружина крепится к корпусу редуктора и к качающемуся рычагу полумуфты и служит для силового замыкания кинематической пары: ролик качающегося рычага - кулачок входного вала, а также эта же пружина выполняет возврат качающегося рычага в первоначальное положение. Прижимная пружина надета на выходной вал и одним концом упирается в фиксатор на выходном валу, а другим - в подвижную полумуфту и прижимает ее к закрепленной на выходном валу полумуфте при передаче вращательного момента. Указанная передача отличается от всех известных кулачково-рычажно-муфтовым соединением входного и выходного вала, одновременным участием, в передаче крутящего момента всех зубьев и связанной с этим низкой металлоемкостью, обеспечением высокого передаточного отношения і=8-150 практически без потерь мощности и снижения КПД, отсутствием перезацепления зубьев и связанных с этим их трения и шума в процессе передачи крутящего момента, так как перезацепление полумуфт осуществляется при обратном холостом ходе качающихся рычагов. На фиг. 1 и 2. Одноступенчатая передача с параллельным расположением валов и с включением и выключением зубчатых полумуфт выходного вала посредством торцевых управляющих кулачков, закрепленных на входном валу (фиг. 1 - вид сбоку, фиг. 2 -вид прямо); на фиг, 3-6 упрощенная конструкция передачи с выключением зубчатых полумуфт посредством пружин при обратном ходе качающегося рычага за счет трения на скосах зубьев (фиг. 3 - вид сбоку; фиг. 4 - вид прямо (схема), фиг. 5 - вид сбоку; фиг. 6 - вид прямо; на фиг. 7 и 8 схема включения и выключения зубчатых полумуфт выходного вала с помощью соосных червяков, сидящих на выходном валу, фиг. 7 - полумуфты включены без осевого перемещения червяка за счет поворота подвижной полумуфты качающимся рычагом; фиг. 8 - полумуфты выключены без осевого перемещения червяка); на фиг. 9 и 10 - схема передачи со взаимным расположением входного и выходного валов под углом (фиг. 9 - вид прямо; фиг. 10 - вид сбоку); на фиг. 11 и 12 - многоступенчатая передача (фиг. 11 - вид прямо, фиг. 12 - вид сбоку); на фиг. 13 - схема реверсивной передачи с возможностью прямого и обратного хода; на фиг, 14 и 15 - механизм переключения реверса; на фиг. 16 и 17 -другой вид реверсивной передачи (фиг. 16 -прямой ход, фиг. 17 - обратный ход); на фиг. 18 - кривая профиля приводного кулачка; на фиг. 19 - расчетная схема профиля приводного кулачка на участке рабочего и холостого хода. На фиг. 1 и 2 показан один из основных вариантов (модификаций) рычажно-муфтовой передачи с механизмом принудительного управления зацеплением и расцеплением зубьев зубчатых (храповых) полумуфт торцевых управляющих кулачков. Передача устроена следующем образом. Она содержит ведомый вал 1, на котором посажены приводные (радиальные) кулачки 2 и 3 и управляющие (торцевые) кулачки 4 и 5, качающиеся рычаги 6 и 7, выходной вал 8, подвижные зубчатые полумуфты 9 и 10, прижимные пружины 11 и 12, корпус 13 и закрепленные на выходном валу 8 зубчатые полумуфты 14 и 15. Эти детали взаимодействуют следующим образом. На ведущем валу 1 жестко посажены четыре кулачка 2, 3, 4 и 5, из которых радиальные кулачки 2 и 3 служат для приведения в движение качающихся рычагов 6 и 7, а торцевые кулачки 4 и 5 - для принудительного продольного осевого перемещения скользящих на ведомом валу 8 зубчатых полумуфт 9 и 10, подпружиненных пружинами 11 и 12, другие концы которых упираются в приливы корпуса 13. На ведомом валу 8 жестко посажены и закреплены зубчатые полумуфты 14 и 15, с которыми периодически вступает в зацепление то правая 9. то левая 10 зубчатые полумуфты, посаженные на вал 8 со скользящей широкоходовой посадкой. Передача работает следующим образом. Входной вал 1 с закрепленными на нем четырьмя кулачками 2, 3, 4 и 5 (их может быть и больше, соответственно числу зубчатых полумуфт), поворачиваясь, рабочими сторонами приводных радиальных кулачков 2 и 3, контактирующими постоянно с роликами качающихся рычагов 6 и 7, поворачивает последние, а следовательно, и скрепленные с ними подвижные зубчатые полумуфты 9 и 10. Когда ролик одного из качающихся рычагов 6 или 7 огибает профиль кулачка 2 или 3 от минимального радиуса по восходящей кривой профиля до максимального его радиуса (рабочий ход), качающийся рычаг 6 или 7 перемещается в одну сторону, когда же ролик рычага 6 или 7 огибает кривую профиля кулачка 2 или 3 от максимального радиуса до минимального по нисходящей кривой профиля (холостой ход), соответствующий качающийся рычаг перемещается в противоположную сторону. Жесткая связь рычагов 6 и 7 с подвижными полумуфтами 9 и 10 обеспечивает их вращение попеременно то в одну, то в другую противоположную сторону. Поскольку зубья полумуфт 9, 10,14 и 15 выполнены с одной стороны со скосами, а с другой с упорами, то при вращении в одном направлении, когда подвижная 9, 10 и закрепленная на выходном валу 8 зубчатая полумуфта 14, 15 находятся в зацеплении и зубья упираются упорами, то при качании рычага 6, 7 происходит рабочий ход, вращательным усилием поворачивается выходной вал 8. В период рабочего хода торцевые управляющие кулачки посредством соответствующих рычагов с роликами прижимают подвижную полумуфту, например. 10, к неподвижной 15. Приводные кулачки 2 и 3 расположены на входном валу 1 в противофазе, как впадины, так и выступы их профилей смещены друг относительно друга на 180 угловых градусов. Поэтому во время рабочего хода полумуфт 10 и 15, полумуфты 9 и 14 совершают холостой ход, соответствующий этим полумуфтам управляющий кулачок 4 находится при этом в положении, обеспечивающем взаимное расцепление полумуфт 9 и 10 для совершения ими холостого хода, в то же время управляющий кулачок 5 находится в положении, обеспечивающем взаимное зацепление и рабочий ход соответствующих ему полумуфт 10 и 15. После поворота входного вала 1 на полоборота управляющий кулачок 4 вводит подвижную полумуфту 9 в зацепление с закрепленной 14, а управляющий кулачок 5, наоборот, выводит подвижную полумуфту 10 из зацепления с закрепленной на валу 8 полумуфтой 15 и эта пара полумуфт, 10 и 15, начинают совершать свой холостой ход, а другая, 9,14, - рабочий. Упрощенный вариант этой конструкции показан на фиг. 3-6. На фиг. 3 и 4 показана схема рычажно-муфтовой передачи с замыканием полумуфт с помощью прижимных пружин. Рычажно-муфтовая передача содержит параллельные валы 1 и 2. На входном валу 1 закреплены кулачки 3, повернутые друг относительно друга на 180. На выходном валу 2 закреплены зубчатые полумуфты 4. Между собой валы 1 и 2 кинематически связаны рычажно-роликовой парой, состоящей из качающегося рычага 5 с роликом 6. Утолщенные (нижние на фиг. 1) концы рычагов 5 жестко связаны с втулками 7, свободно сидящими на выходном валу 2 и имеющими шлицевое или шпоночное соединение 8 с подвижными зубчатыми полумуфтами 9. Подвижные зубчатые полумуфты 9 прижимаются к зубчатым полумуфтам 4, закрепленным на выходном вал 2 посредством прижимных пружин 10, Ролики 6 качающихся рычагов 5 прижимаются к кулачкам 3 буферными пружинами 11, которые крепятся одним концом к корпусу редуктора, а другим - к качающимся рычагам 5. Прижимные пружины 10 для уяснения принципа работы передачи на схеме показаны раздельно. На фиг. 5 и 6 изображена конструкция рычажно-муфтовой передачи в варианте исполнения с прижимными пружинами. Из фиг. 5 и 6 видно, что прижимные пружины 10 навиваются на подвижные зубчатые полумуфты 9 и одним концом упираются в качающийся рычаг 5, а другим - в борт подвижной полумуфты 9. При этом (фиг. 2 и 3) качающийся рычаг 5, жестко связанный со шлицевой втулкой 7, несущий шлицы и шпонку 8, зажат между отбортованными втулками 12 и 13 и тем самым лишен возможности осевого перемещения, так как втулки 12 упираются в закрепленные на выходном валу 2 полумуфты 4. Валы 1 и 2 размещены в подшипниках. Зубчатые полумуфты имеют торцевые зубья в форме прямоугольного треугольника, один из катетов которого направлен вдоль оси вала. Передаточное отношение передачи определяется числом профилей кулачка и числом зубьев на полумуфтах, При количестве зубьев полумуфт, например, z=50, однопрофильных кулачках и при наличии двух приводных кулачков на ведущем валу и двух пар зубчатых полумуфт - на ведомом, передаточное отношение будет равно і=500. Если число приводных кулачков и пар полумуфт будет три, то при z=50 передаточное число будет і=150. Передача работает следующим образом. Входной вал 1 с закрепленными на нем двумя кулачками 3 (их может быть и большее количество), поворачиваясь, рабочими сторонами кулачков, контактирующими постоянно с роликами 6, поочередно поворачивает качающиеся рычаги 5 за половину оборота на угол, соответствующий дуговому измерению половины ширины одного зуба зубчатых полумуфт. Зубчатые полумуфты 9 совершают рабочий ход, упираясь контактными поверхностями своих зубьев в контактные поверхности зубьев полумуфт 4, поворачивая при этом выходной вал 2 на полшага зуба зубчатой полумуфты 4, а входной вал 1 с кулачками 3 при этом поворачивается на 180. Это происходит с одним из рычагов 5, когда ролик 6 набегает на выступ кулачка 3, двигаясь по восходящей линии профиля кулачка. Перевалив за мертвую точку, соответствующую максимальному отклонению качающегося рычага 5, ролик 6 начинает движение по нисходящей ветви профиля кулачка 3, при этом рычаг 5 начинает качание в противоположном направлении, освобождая зубья своей полумуфты из зацепления. Его рабочий ход закончился и начался холостой ход. В это время другой рычаг 5 с роликом б начинает свой рабочий ход, когда ролик 6 начинает движение по восходящей ветви профиля кулачка 3, профиль которого смещен относительно профиля первого кулачка на 180. Если входной вал несет три кулачка, их профили смещены на 120 один относительно другого. Отход качающихся рычагов 5 в исходное положение обеспечивается буферными пружинами 11. Когда один из рычагов 5 под действием своей буферной пружины 11 начинает движение в обратном направлении и отходит в исходное положение, то в это время его зубчатая полумуфта 9 обратными сторонами зубьев (гипотенузами их профилей) скользит по обратным сторонам зубьев полумуфты 4 и сжимает свою прижимную пружину 10 до тех пор, пока зубья полумуфты 9 не заскочат за зубья полумуфты 4 в новом положении начала ее рабочего хода. В это время вал 1 повернется на 360 и другой рычаг 5 начнет новый рабочий ход. В конструкции передачи имеются еще следующие тонкости и особенности. К деталям передачи предъявляются противоречивые кинематические требования: подвижные зубчатые полумуфты 9 должно иметь, кроме свободы вращательного движения, и свободу осевого перемещения и в то же время полумуфты 9 связаны с качающимися рычагами 5, осевые перемещения которых должны быть исключены. Развязка этого кинематического противоречия достигается с помощью шлицевой втулки 7 (со шпонкой 8), с которой рычаги 5 связаны жестко, а подвижные полумуфты 8 "плавают" в осевом направлении по шлицевой втулке 7. При этом прижимные пружины 10 распирают рычаг 5 и подвижную полумуфту 9. Для демпфирования вхождения в зацепление полумуфт 9 и 4 служат кольцевые демпферы 14. Конструкция рычажно-муфтовой передачи в другом варианте (версии, модификации) с включением и выключением полумуфт посредством соосных червяков отличается от описанной конструкции с прижимными пружинами тем, что прижимные пружины в ней могут отсутствовать или быть значительно слабее; при этом разобщение полумуфт во время холостого /ода достигается не отжатием подвижной полумуфты в осевом направлении за счет скольжения обратных сторон (гипотенуз) профилей зубьев одной полумуфты по обратным сторонам профилей зубьев другой, а посредством принудительного осевого перемещения подвижной полумуфты, которое осуществляется за счет обкатывания роликами, находящимися на внутренней поверхности подвижной полумуфты, профиля червяка, закрепленного на втулке качающегося рычага вместо шлицевых пазов. Таким образом, в этой конструкции втулка 7 со шпонкой 8 не имеет шлицов и шпонки, а взамен их несет на своей поверхности червячные выступы (фиг. 7 и 8). В то же время внутренняя поверхность полумуфт 9 снабжается парой роликов или пазом с роликами, установленными радиально и контактирующими с профилем червяка. Угловой вариант редуктора с ведомым и ведущим валами, расположенными под углом, изображен на фиг. 9 и 10. Угловое расположение достигается за счет замены радиальных приводных кулачков торцевыми. Обозначения на фиг. 9 и 10 соответствуют обозначениям фиг. 5 и 6. Многоступенчатая рычажно-муфтовая передача изображена на фиг. 11, 12. Отличительной особенностью ее является то, что расположение подвижных зубчатых полумуфт от вала к валу следующей ступени поочередно изменяется то внутри, то снаружи от неподвижных зубчатых полумуфт. При этом приводные кулачки всех валов, кроме входного, совмещаются с закрепленными на валах зубчатыми полумуфтами. Реверсивная рычажно-муфтовая передача схематически изображена на фиг. 13. Ее особенность состоит в том, что на входном валу 1 размещаются как кулачки прямого 2, так и кулачки обратного 3 хода. На выходном валу 4 закрепляется одна двухсторонняя зубчатая полумуфта 5 на каждую пару подвижных зубчатых полумуфт 6. Каждая из подвижных полумуфт 6 может контактировать то с правой, то с левой зубчатой поверхностью неподвижной полумуфты 5, Как минимум необходимы две пары зубчатых полумуфт, причем скосы зубьев аналогично посаженных на ведомый вал полумуфт этих пар, например, свободно посаженных (подвижных), должны быть ориентированы во взаимно противоположных направлениях вращения. Вращение выходного вала 4 в обратном направлении (реверс) достигается поочередным включением в зацепление то одной пары подвижных полумфут с одной ориентацией зубьев вдоль окружности, то другой пары подвижных полумуфт с противоположной ориентацией скосов зубьев. Силовое замыкание кулачков 2 и 3 с роликами 7 качающихся рычагов 8 обеспечивается буферными пружинами 9, натягиваемыми или сжимаемыми механизмом переключения прямого или обратного хода, т.е. механизмом изменения направления вращения выходного вала (реверса). Механизм реверса состоит из кривошипно-шатунных механизмов 10 (фиг. 14, 15), связанных посредством пружин 9 с качающимися рычагами 8, Одна пара кривошипов связана с кулачковыми парами прямого хода, а другая - с парой обратного хода. Иной вид реверсивной передачи изображен схематически на фиг. 16 и фиг. 17. Передача содержит входной 1 и выходной 2 валы, приводные кулачки 3, размещенные на входном валу 1, подвижные и неподвижные зубчатые полумуфты 4, одну из описанных выше систем управления включением и выключением подвижных зубчатых полумуфт, а именно: либо торцевые управляющие кулачки, либо соосные управляющие червяки, или прижимные пружины, навитые на подвижные полумуфты; посредством роликов 5 на концах качающихся рычагов 6, последние контактируют с приводными кулачками 3. Отличается эта модификация рычажно-муфтовой передачи наличием в ней кругового поворотного устройства 7, представляющего собой рычаг с рукояткой 8, поворачивающейся на 360 градусов вокруг оси 9. На противоположном от рукоятки конце рычага 7 закреплены подшипники входного вала 1. Рабочие положения рычага 7 фиксируются фиксаторами. Замыкание кулачка 3 и ролика" 5 осуществляется пружинами 10 и 11. Один конец пружины 10 или 11 прикреплен к корпусу редуктора 12, а другой свободен и может контактировать с качающимся рычагом, прижимая его ролик 5 к приводному кулачку 3 за счет сжатия пружины 10 или 11. Пружины 10 и 11 размещены симметрично по обе стороны качающегося рычага 6. Если в положении механизма, показанном на фиг. 16, при расположении качающегося рычага 6 справа от входного вала 1, сжата пружина 10 и осуществляется прямой ход, то в положении механизма на фиг. 17 сжата пружина 11, качающийся рычаг 6 находится слева от входного вала 1 и осуществляется вращение выходного вала 2 в противоположном направлении. В этой модификации реверсивной передачи зубья зубчатых полумуфт выполнены прямыми без скосов. Зацепление и расцепление зубчатых полумуфт производится принудительно от управляющих кулачков или червяков. Равномерность вращения выходного вала в рычажно-муфтовой передаче обеспечивается следующим образом (фиг. 1 и 2). Так как правый и левый рычаги 5 поворачиваются кулачками 3 поочередно, а кривые на рабочей поверхности кулачков спрофилированы так, что осуществляется равномерный угловой поворот рычагов 5 и зубчатых храповых полумуфт 9, то тем самым и храповые зубчатые полумуфты 4 и вместе с ними и ведомый вал 2 вращаются беспрерывно и равномерно. Профиль кривых на кулачках 3 выполняется так: на участке между точками Аи В, т.е. после перезацепления зубчатых храповых полумуфт 4 и 9, зацепляющихся с некоторым "перебегом", рабочая кривая выполняется с ускоренным подъемом для подвода плоскостей зубьев полумуфт 4 и 9 до соприкосновения; на участке ВС кривая выполнена по спирали, аналогичной спирали Архимеда, обеспечивающей равномерный поворот рычагов 5, полумуфт 4 и 9 и ведомого вала 2; участок CD выполнен по такой же кривой в виде ее продолжения; этот участок обеспечивает вращение ведомого вала 2 при перезацеплении полумуфт 4 и 9; участок DL выполнен в виде снижающейся спирали для обеспечения очередного перезацепления полумуфт 4 и 9; участок LA выполнен по минимальному радиусу Rmin кулачка 3 (фиг. 18). Рычажно-муфтовая передача с многопрофильными ведущими кулачками состоит из ведущего вала с закрепленными на нем двумя кулачками, которые имеют периодический многоэксцентриковый профиль с любым количеством выступов, которыми определяется предаточное отношение, зависящее также от числа зубьев зубчатых полумуфт. Кулачки снабжены ручьевыми канавками, удерживающими в себе находящиеся в кинематической паре с ними ролики. Профиль кулачков на участке одного периода, соответствующего рабочему .и холостому ходу зубчатых полумуфт, выполняется по кривым, описываемым следующими уравнениями: в случае однопрофильного кулачка с периодом ф=2п; где Rmax, Rmin - максимальный и минимальный радиусы кулачков; коэффициент m равен Z[2] - количество зубьев полумуфты на радиусе окружности R[м]; R[o]=Rmin - минимальный радиус кулачка; ф[1к]=п - в случае однопрофильного кулачка, В случае многопрофильных кулачков угол ф разделяется на количество периодов и вводится масштабный множитель в фазовый угол п/2 в аргументе функции косинус в приведенной выше формуле для R(ф). В полярных координатах (R, Ф) параметрические уравнения спирали, по которым строится рабочий участок теоретического профиля приводного кулачка следующие; где Φ - угловая координата текущей точки Μ кривой, т.е. мгновенного положения центра ролика качающегося рычага в момент времени Τ (отсчитывается от начала спирали), R - полярный радиус-вектор точки М, R[2] - расстояние от этой точки до центра качания качающегося рычага, т.е. его расчетная длина, w[1] и w[2] - соответственно угловые скорости вращения приводного кулачка и кинематически связанной с ним пары полумуфт в момент зацепления (рабочего хода), Τ - временной параметр (время), причем момент Т=0 соответствует точке начала спирали (началу полярной системы координат). С учетом конечной длины качающегося рычага уравнения кривой теоретического профиля приводного кулачка для участков рабочего и холостого хода корректируются и принимают вид: 1) для рабочего участка теоретического профиля: где Ф = Ф - Ф[0] - угловая полярная координата текущей точки М теоретического профиля кулачка, t = T - T[0] = Ф /(w[1] + w [2] / 2 - временной параметр этой точки, Ф[0] - угловая координата начальной точки Η рабочего участка профиля, причем Φ[0] =w[2]Τ[0], T[0] - соответствующий точке Η временной параметр; 1) для участка холостого хода кривой профиля можно, например, взять уравнения: где Ф = Ф - Ф[0] - угловая координата (полярный угол) текущей точки М, Ф[р] - аналогичная координата конечной точки К рабочего участка теоретического профиля, причем Φ[p]=Φ[0]+νν[2] t[p], T[p] соответственное точке К профиля значение временного параметра Τ (в момент окончания рабочего хода T=T[p]=T[0]+t), W[2] - угловая скорость качающегося рычага с роликом в период холостого хода. В этих уравнениях временной параметр t=Τ-Τ[0]=Φ/(w[1]+w[2]/2)-Τ[0]. причем Τ[0]=Φ[0]/(w[1]+w[2]/2), t[p]=T[p]-T[0]. Весьма перспективным оказывается применение рычажно-муфтовой передачи β автотранспорте, В применяемых в настоящее время кривошипно-шатунных механизмах ДВС автомобилей очень нерационально используется цикл двигателя. В верхней мертвой точке в период сжатия воспламеняется горючая смесь, растет до максимума рабочее индикаторное давление в цилиндре, а мгновенный радиус кривошипа при этом равен нулю, т.к. кривошип практически стоит на одной линии с шатуном. Следовательно и крутящий момент, равный произведению индикаторного давления на площадь поршня и мгновенный радиус кривошипа (длину перпендикулярна, восстановленного с линии шатуна до оси цилиндра) также равен нулю. Работа максимального индикаторного давления расходуется не на полезное действие, а на разрушение двигателя. Далее поршень движется вниз от верхней мертвой точки, появляется мгновенный радиус кривошипа, однако давление внутри цилиндра значительно снижается вплоть до давления выхлопа. В результате используется лишь некоторая часть полезного цикла. Используя рычажно-муфтовую передачу, можно существенно увеличить использование энергии сгорания топлива, т.к. рычажно-муфтовая передача постоянно будет обеспечивать радиус кривошипа, равный длине качающегося рычага. Кроме того, эта передача полностью приспособлена для преобразования возвратнопоступательного движения во вращательное. И еще одно: ввиду высокого КПД при очень большом передаточном отношении эта передача может сочетаться с малотеплоемкими очень высокооборотными двигателями. Другим примером выгодности использования рычажно-муфтовой передачи могут служить все приводы с высоким передаточным отношением, в которых часто используют червячные передачи с низким КПД. Применение рычажно-муфтовых передач сокращает металлоемкость в 8-12 раз и приносит огромный экономический эффект.