Автоматическая планетарная передача

006663 Область техники Изобретение относится к области машиностроения, в частности к передачам с автоматическим изменением величины передаточного отношения (крутящего момента) при изменении нагрузки на ведомый вал, и может быть использовано в различных трансмиссиях, в том числе велосипедных и автомобильных, а также в монтажных инструментах, как например в гаечных и разводных ключах, ломиках, где необходимо увеличение длины рычага подачи входного крутящего момента. Предшествующий уровень техники Известен привод для выгрузки груза из транспортного средства, включающий ведущий и ведомый валы, связанные между собой цепными передачами и подпружиненной муфтой (патент США 4276037,F16H5/54, 30.06.1981 г.). В известном устройстве при увеличении нагрузки на ведомый вал муфта поворачивается, растягивая пружины, и, при достижении предельного значения противодействия, автоматически переключает передачу с первой цепи на вторую, увеличивая передаточное отношение. Известный привод является двухступенчатым и не обеспечивает плавного изменения величины передаточного отношения. Известен механизм для передачи крутящего момента от одного вращающегося вала к другому с возможностью автоматического изменения передаточного отношения в зависимости от нагрузки на ведомом валу (патент США 3704637, F16H 5/54, 12.05.1972 г.). Известный механизм включает ведущий и ведомый валы, связанные между собой планетарным механизмом и переключающим устройством, которое содержит подпружиненные кулачок и щеколду. Когда приложенный крутящий момент достигает определенной величины, кулачок поворачивается и переключает передачу с первого передаточного отношения на второе. Известный механизм предназначен преимущественно для использования в автомобильных системах управления рулевых колес. Однако и этот известный механизм также является двухступенчатым и не обеспечивает главного изменения величины передаточного отношения. По технической сущности наиболее близким к предлагаемому устройству является приводной планетарный редуктор для автоматического переключения передач в зависимости от нагрузки на ведомом валу, включающий ведущий и ведомый валы, связанные между собой планетарным механизмом передачи и переключающим устройством (а.с. СССР 696217, F16H 5/52, 05.11.1979 г.). Планетарный механизм состоит из солнечного колеса, водила и сателлита. Переключающее устройство содержит сочлененную с водилом втулку, связанную с ведомым валом посредством пружины, роликовые шпонки и кулачки на ведомом валу. При увеличении нагрузки на ведомом валу втулка поворачивается, закручивая пружину и, при достижении определенных значений противодействия последовательно переключает передачу сначала на вторую силовую цепь, а потом и на третью. Известный привод является трехступенчатым и также не обеспечивает плавного изменения величины передаточного отношения. Раскрытие изобретения В основу изобретения поставлена задача обеспечения бесступенчатого изменения величины передаваемого крутящего момента. Задача решается тем, что в автоматической планетарной передаче, содержащей ведущий и ведомый валы, связанные между собой планетарным механизмом и пружиной в силовой цепи, причем планетарный механизм включает солнечное колесо, водило и по крайней мере один сателлит, согласно изобретению, водило дополнительно снабжено по крайней мере одной направляющей, в которой подвижно установлена зубчатая рейка, находящаяся в зацеплении с соответствующим сателлитом. В предпочтительном примере осуществления пружина в силовой цепи установлена между водилом и солнечным колесом. В одном из предпочтительных примерах осуществления водило выполнено многоплечим с числом плеч, направляющих и зубчатых реек соответственно числу сателлитов. В другом примере осуществления плечи водила выполнены автономными и каждое из них снабжено пружиной в силовой цепи. Сущность изобретения заключается в том, что выполнение предложенного устройства вышеописанным образом позволяет обеспечивать в предлагаемой передаче плавное бесступенчатое изменение величины передаваемого крутящего момента. Краткое описание чертежей На фиг. 1 схематически изображена предлагаемая передача с одним сателлитом и одной зубчатой рейкой; на фиг. 2 показана предлагаемая передача с одним сателлитом и двумя зубчатыми рейками; на фиг. 3 - предлагаемая передача с двумя сателлитами, а на фиг. 4 - с тремя сателлитами; на фиг. 5 показан вариант исполнения с двумя автономными водилами, а на фиг. 6 - вид по стрелке А фиг. 5; на фиг. 7 показан пример осуществления со спаренным солнечным колесом; на фиг. 8 - пример применения предлагаемой передачи в рукоятках гаечных (разводных) ключей; на фиг. 9 - пример применения предлагаемой передачи в ломиках.-1 006663 На фиг. 1-9 представлены примеры исполнения, в которых пружина установлена между водилом и солнечным колесом, однако возможны и иные варианты установки пружины, например, между водилом и зубчатой рейкой. Лучший вариант осуществления изобретения Предлагаемая автономная передача включает ведущий вал (1), свободно сидящий на оси (2) и ведомый вал (3). Солнечное колесо (4) жестко закреплено на ведущем валу (1). Водило (5) свободно сидит на оси (2) и снабжено направляющей (6) для зубчатой рейки (7). Зубчатая рейка (7) подвижно установлена в направляющей (6) и находится в зацеплении с соответствующим сателлитом (8), который находится в зубчатом зацеплении с солнечным колесом (4). Между водилом (5) и солнечным колесом (4) установлена пружина (9). На свободном конце зубчатой рейки (7) имеется элемент (10) для приложения входного крутящего момента. Солнечное колесо (4), водило (5) и сателлит (8) образуют планетарный механизм, который с пружиной (9) связывает в силовой цепи ведущий и ведомый валы (1) и (3) между собой. В одном из примеров осуществления водило (5) снабжено второй направляющей (6), в которой установлена вторая зубчатая рейка (7), находящаяся в зацеплении с тем же сателлитом (8), как это показано на фиг. 2. В другом примере осуществления водило (5) выполнено двуплечим на два сателлита, а каждая из зубчатых реек (7) находится в зацеплении со своим сателлитом (8), как это показано на фиг. 3. Водило (5) может быть выполнено многоплечим, с числом плеч, направляющих (6) и зубчатых реек(7), соответствующим числу сателлитов (8). На фиг. 4 в качестве примера показано исполнение с трехплечим водилом и тремя сателлитами. Плечи водила (5) могут быть выполнены автономными, что равносильно увеличению числа водил по числу сателлитов. При этом каждое из автономных плеч снабжено своей пружиной (9), соединенной одним концом с солнечным колесом (4), а вторым концом - со своим автономным плечом водила. На фиг. 5 показан пример осуществления передачи с двумя автономными плечами водила (5), расположенными по обе стороны солнечного колеса (4), как это видно на фиг. 6. Солнечное колесо (4) может быть выполнено спаренным с симметричным расположением венцов по обе стороны от ведущего вала (1), как это показано на фиг. 7. Устройство работает следующим образом При приложении входного крутящего усилия на элемент (10) зубчатой рейки (7), как это показано стрелкой на чертежах, крутящий момент передается на ведущий вал (1) по цепи элемент (10), рейка (7),направляющая (6), пружина (9), ведущий вал (1) и далее на ведомый вал (3). В положении равновесия водило (5) неподвижно по отношению к солнечному колесу (4). При увеличении нагрузки на ведомый вал (3) до величины, предопределяемой жесткостью пружины (9), водило (5) поворачивается под действием входного крутящего усилия на некоторый уголпо отношению к солнечному колесу (4), растягивая пружину (9) до состояния равновесия. При этом сателлит (8), катясь вперед, поворачивается на угол 1, определяемый отношением радиусов R солнечного колеса (4) и R1 сателлита (8): 1 = R/R1,ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Автоматическая планетарная передача, содержащая ведущий и ведомый валы, связанные между собой планетарным механизмом и пружиной в силовой цепи, причем планетарный механизм включает солнечное колесо, водило и по крайней мере один сателлит, характеризующаяся тем, что водило снабжено по крайней мере одной направляющей, в которой подвижно установлена зубчатая рейка, находящаяся в зацеплении с соответствующим сателлитом. 2. Автоматическая планетарная передача по п.1, характеризующаяся тем, что пружина в силовой цепи установлена между водилом и солнечным колесом. 3. Автоматическая планетарная передача по п.1, характеризующаяся тем, что водило выполнено многоплечим с числом плеч, направляющих и зубчатых реек, соответствующим числу сателлитов. 4. Автоматическая планетарная передача по п.3, характеризующаяся тем, что плечи водила выполнены автономными и каждое из них снабжено пружиной в силовой цепи.