Варіатор ведучого колеса велосипеда

Вариатор ведущего колеса велосипеда, содержащий неподвижную ось, корпус, он выполнен в виде втулки ведущего колеса, через отверстие корпуса продета ось, корпус закрыт с двух сторон крышками, внутри корпуса расположена зубчатая планетарная передача, которая представлена планетарным рядом, включающим солнечное колесо, водило, сателлиты, эпициклическое колесо, отличающийся тем, что планетарная зубчатая передача дополнительно снабжена вторым и третьим планетарными рядами, включающими солнечное колесо второго ряда, солнечное колесо третьего ряда, блоки сателлит второго ряда-сателлит третьего ряда, водило второго-третьего рядов, со 28475 перемещении муфты управления на минимальное расстояние к планетарному ряду, на подвижную полумуфту посажена ступица первой обгонной муфты, с возможностью перемещения подвижной полумуфты с муфтой управления вдоль оси ступици первой обгонной муфты, прижатой к планетарному ряду пружиной, и возможностью вращения ступицы первой обгонном муфты относительно подвижной полумуфты на повышающей скорость передаче, при перемещении муфты управления на минимальное расстояние к планетарному ряду, с возможностью совместного вращения подвижной полумуфты и ступицы первой обгонной муфты на неменяющей скорость передаче, при определенном промежуточном положении муфты управления, а также с возможностью перемещения подвижной полумуфты совместно со ступицей первой обгонной муфты вдоль оси корпуса, при совместном вращении подвижной полумуфты и ступицы первой обгонной муфты, и возможностью блокировки зубчатой чашкой передачи крутящего момента роликами со ступицы первой обгонной муфты корпусу на понижающей скорость передаче, при перемещении муфты управления на максимальное расстояние от планетарного ряда. Трехскоростная втулка ведущего колеса велосипеда работает следующим образом, выбор трех передач: повышающей скорость, неменяющей скорость, понижающей скорость, основан на том, что при передаче вращения планетарным рядом, у которого солнечное колесо неподвижно, отношение линейных скоростей водила, на оси сателлита, к эпициклическому колесу, на начальном диаметре зубчатого венца, равно одной второй. Следовательно, если вход-водило, а вы ход-эпициклическое колесо, то планетарный ряд повышает скорость, если вход-выход-эпициклическое колесо, то планетарный ряд не меняет скорость, если входэпиплическое колесо, а выход-водило, то планетарный ряд понижает скорость, указанное изменение скорости осуществляется перемещением вдоль оси корпуса муфты управления, в исходном положении, муфта управления максимально приближена к планетарному ряду и подвижная полумуфта соединена с водилом. Крутящий момент от ведомой звездочки передается через подвижный конус, подвижную полумуфту, водилу планетарного ряда, через планетарный ряд, от эпициклического колеса планетарного ряда через первою обгонную муфту корпусу, на повышающей скорость передаче, при этом вторая обгонная муфта крутящий момент не передает, корпусу, так как корпус обгоняет ступицу второй обгонной муфты. После перемещения муфты управления на 8 мм, из корпуса подвижная полумуфта соединена со ступицей первой обгонной муфты. Крутящий момент от ведомой звездочки передается через подвижный конус, подвижную полумуфту, первую обгонную муфту корпусу, на неменяющей скорость передаче. При этом вторая обгонная муфта крутящий момент не передает корпусу, так как ступица второй обгонной муфты, которая вращается совместно с водилом от эпициклического колеса отстает от корпуса. После дальнейшего перемещения муфты управления еще на 4 мм из корпуса ступица первой обгонной муфты соединена с подвижной полумуфтой, зубчатой чашкой блокирова на передача крутящего момента роликами первой обгонной муфты корпусу, крутящий момент от ведомой звездочки передается через подвижный конус, подвижную полумуфту, ступицу первой обгонной муфты, эпициклическое колесо планетарного ряда, через планетарный ряд, от водила планетарного ряда через вторую обгонную муфту корпусу, на понижающей скорость передаче. Подобное устройство и работу смотреть описание изобретения к патенту российской федерации В62М11/16 № 2019467 Трехскоростная втулка ведущего колеса велосипеда, опубликованное в бюлетене № 17 в 199" г. Недостатком трехскоростной втулки ведущего колеса велосипеда является ограниченное число передач (только три), в следствии чего ограничен интервал значений угловой скорости корпусавыхода, так как значения угловой скорости выхода зависят от выбранной передачи, каждая из которых имеет постоянное значение, и от значений угловой скорости подвижного конуса-входа, а значения угловой скорости входа в свою очередь зависят от физических возможностей велосипедиста, которые ограничены. В основу изобретения доставление задача создания вариатора ведущего колеса велосипеда, в котором при свободном вращении эпициклического колеса планетарного ряда-выхода, причем значения угловой скорости выхода не ограничены, относительно солнечного колеса планетарного ряда-входа, это соотве тственно относительному движению, и при принудительном вращении входа, причем значения угловой скорости входа ограничены в зависимости от физических возможностей велосипедиста, относительно оси ведущего колеса, это соответственно переносному движению, обеспечивается неограниченный рост значений угловой скорости выхода относительно оси ведущего колеса, благодаря алгебраическому суммированию значений: значения угловой скорости выхода в относительном движении, и значения приращения в сторону увеличения абсолютных значений угловой скорости входа в переносном движении, сумма которых соответственна абсолютному движению, и за счет этого повышена скорость движения велосипеда и его эффективность использования. Поставленная задача решается в вариаторе ведущего колеса велосипеда, содержащем; неподвижную ось, корпус, он выполнен в виде втулки ведущего колеса, через отверстие корпуса продета ось, корпус закрыт с двух сторон крышками, внутри корпуса расположена планетарная зубчатая передача, которая представлена планетарным рядом, включающим: солнечное колесо, водило, сателлиты, эпициклическое колесо, согласно изобретения, планетарная зубчатая передача дополнительно снабжена вторым и третям планетарными рядами, включаюшими: солнечное колесо второго ряда, солнечное колесо третьего ряда, блоки сателлит второго ряда-сателлит третего ряда, водило второго-третего рядов, солнечное колесо первого ряда-вход, он посажен на ступицу, которая одета на ось, с возможностью вращения ступицы относительно оси, ступица соединена с ведомой звездочкой ценной передачи, эпициклическое колесо первого ряда-выход, он соединен с 2 28475 корпусом, солнечное колесо третьего ряда посажено на ступицу, с возможностью вращения солнечного колеса третьего ряда относительно ступицы, солнечное колесо третьего ряда соединено с водилом первого ряда, солнечное колесо второго ряда досажено на ступицу солнечного колеса третьего ряда, с возможностью вращения солнечного колеса второго ряда относительно солнечного колеса третьего ряда, солнечное колесо второго ряда соединено с эпициклическим колесом первого ряда, водило второго-третьего рядов соединено со ступицей, числа зубьев колес и модуля зубьев колес трех рядов выбрани с возможностью получения свободного кинематически связанного вращения выхода с водилом первого ряда относительно входа. Изобретение поясняется рисунком (фиг.), на котором показан вариатор ведущего колеса велосипеда. Вариатор ведущего колеса велосипеда (смотреть рис.) содержит: неподвижную ось-1, корпус-2, он выполнен в виде втулки ведущего колеса, через отверстие корпуса-2 продета ось-1, корпус-2 закрыт с двух сторон крышками-3, 4, внутри корпуса-2 расположена планетарная зубчатая передача, которая представлена тремя планетарными рядами, включающая: солнечное колесо-5 первого ряда, водило-6 первого ряда, сателлиты-7 первого ряда, эпициклическое колесо-8 первого ряда, солнечное колесо-9 второго ряда, солнечное колесо-10 третьего ряда, блоки сателлит-11 второго ряда-сателлит-12 третьего ряда, водило-13 второго-третьего рядов, солнечное колесо-5 первого ряда-вход, он посажен на ступицу-14, которая одета на ось-1, с возможностью вращения ступицы-14 относительно оси-1, ступица-14 соединена с ведомом звездочкой-15 цепной передачи, эпициклическое колесо-8 первого ряда-выход, он соединен с корпусом-2, солнечное колесо-10 третьего ряда посажено на ступицу-14, с возможностью вращения солнечного колеса-10 третьего ряда относительно ступицы-14, солнечное иолесо-10 третьего ряда соединено с водилом-6 первого ряда, солнечное колесо-9 второго ряда посажено на ступицу солнечного колеса-10 третьего ряда, с возможностью вращения солнечного колеса-9 второго ряда относительно солнечного колеса-10 третего ряда, солнечное колесо-9 второго ряда соединено с эпициклическим колесом-8 первого ряда, водило-13 второго-третьего рядов соединено со ступицей-14, числа зубьев колес-5, 7, 8, 9, 10, 11, 12 и модуля зубьев колес-5, 7, 8, 9, 10, 11, 12 выбраны с возможностью получения свободного кинематически связанного вращения выхода-8 с водилом-6 первого ряда относительно входа-5, и они имеют следующие значения: (числа зубьев-z, модуля зубъев-m) у солнечного колеса-5 первого ряда: z-20, m-2,5, у сателлитов-7 первого ряда: z-20, m-2,5, у эпициклического колеса-8 первого ряда: z-60, m-2,5, у солнечного колеса-9 второго ряда: z-30, m-3, у сателлитов-11 второго ряда: z-20, m-3, у солнечного колеса-10 третьего ряда: z-40, m-2,5, у са теллитов-12 третьего ряда: z-20, m-2,5. Вариатор ведущего колеса велосипеда работает следующим образом. Вращение от ведомой звездочки-15 цепной передачи передается через ступицу-14 солнечно му колесу-5 первого ряда-входу, и через первый планетарный ряд с элементами: - 5, 6, 7, 8 передается от эпициклического колеса-8 первого рядавыхода колрусу-2, при этом второй и третий планетарными рядами с элементами: - 9, 10, 11, 12, 13 обеспечивается свободное кинематически связанное вращение выхода-8 с водилом-6 первого ряда относительно входа-5. У движения выхода-8 относительно неподвижной оси-1 две степени свободы вращения; одна степень свободы-свободное вращение выхода-8 относительно входа-5, что соответствует относительному движению, и вторая степень свободы-принудительное вращение входа-5 относительно неподвижной оси-1, что соответствуе т переносному движению, сумма которых соответствует абсолютному движению, существует три режима работы. В исходном положении все неподвижно. При первоначальном вращении входа-5 элементы-2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 вращаются с одной угловой скоростью, так как при скорости относительного движения равной нулю скорость абсолютного движения равна скорости переносного движения-угловой скорости входа-5 (первый режим). При мгновенном полном торможении входа-5 относительно оси-1 (остановке), или при мгновенном частичном торможении входа-5 относительно оси-1 (когда угловая скорость мгновенно уменьшается до величины отличной от нуля) выход-8 продолжает вращение с имеющейся скоростью относительно оси-1, и вращение выхода-8 относительно оси-1 представлено суммой вращений: свободного вращения выхода-8 относительно входа-5-отиосительного движения, и вращения входа-5 относительно оси-1-переносного движения, подобно вращению обоймы обгонной муфты относительно ступицы обгонной муфты и вращения ступицы обгонной муфты относительно неподвижных опор вала ступицы (второй режим). При новом вращении входа-5 после частичного или полного торможения входа-5 относительно оси-1 угловая скорость выхода-8 увеличивается, так как скорость вихода-8 относительно оси-1-абсолютного движения будет равна сумме скоростей: скорости выхода-5 относительно входа-5-относительного движения и приращения в сторону увеличения абсолютных значений новой скорости входа-5 относительно оси-1-переносного движения (третий режим). Если вращение входа-5 направлено в противоположную сторону вращения выхода-8, то при третьем режиме значение скорости внхода-8 уменьшится, и при определенных значениях скорости входа-5 и скорости выхода-8 направление вращения выхода-8 может измениться на противоположное, при непрерывном импульсном вращении входа-5 значения угловой скорости выхода-8 могут возрастать неограниченно, если сопротивление вращению потребителя механической энергии с ростом угловой скорости выхода-8 не увеличиваются. Если сопротивление вращению потребителя механической энергии с ростом угловой скорости выхода-8 увеличивается, то значение угловой скорости выхода-8 могут увеличиваться до значения, когда полезная работа в потребителе механической энергии будет равна энергии вырабатываемой источником механической энергии. 3 28475 Технико-экономические эффект от использования вариатора ведущего колеса велосипеда состоит в расширении интервала значений угловой скорости выхода, благодаря чему повышается скорость движения велосипеда, в результате этого возрастает эффективность использования велосипеда. Фиг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 34 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4