ПЛАНЕТАРНЫЙ МЕХАНИЗМ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВАРИАТОРА Российский патент 1994 года по МПК F16H61/00 

Изобретение относится к механическим передачам с бесступенчатым изменением частоты вращения ведомого вала и может быть использовано в автомобилестроении.

Известен механизм регулирования, позволяющий регулировать передаточное отношение без остановки вариатора. Механизм содержит два планетарных ряда с общим эпициклом, солнечные шестерни которых соединены одна с ведущим валом, другая - с механизмом регулировки. Водило одного ряда остановлено, а при вращении водила второго ряда солнечные шестерни начинают вращаться друг относительно друга, в результате чего изменяется передаточное отношение.

Указанный механизм позволяет регулировать передаточное отношение на ходу (без остановки вариатора), однако имеет сложное конструктивное устройство, большое количество деталей и большие габариты по диаметру.

Цель изобретения - упрощение конструкции за счет сокращения количества деталей и уменьшения габаритов.

Указанная цель достигается тем, что в планетарном механизме регулирования, включающем два одинаковых планетарных ряда с общим эпициклом, солнечные шестерни которых соединены одна с ведущим валом, другая с механизмом регулирования, водило одного ряда, соединенное с корпусом, водило второго ряда, соединенное с автономным регулятором, каждый планетарный ряд содержит один сателлит с двумя зубчатыми венцами. Оси вращения водила и сателлита расположены со смещением и находятся друг от друга на расстоянии, меньшем радиуса меньшего из зубчатых венцов сателлита. При этом ≠ 1 где Z₁₂,Z₁₃ - числа зубьев сателлитов;
Z₄ - число зубьев эпицикла;
Z₂ - число зубьев солнца.

Сателлит содержит два зубчатых венца внешнего или внутреннего зацепления с разными числами зубьев.

На фиг. 1- планетарный механизм регулирования с сателлитами, имеющими зубчатые венцы внутреннего зацепления, общий вид; на фиг.2 - то же, с сателлитами, имеющими зубчатые венцы внешнего зацепления; на фиг.3 - то же, с сателлитами, имеющими венцы внешнего и внутреннего зацепления.

Планетарный механизм регулирования, выполненный с возможностью взаимного поворота вала 1 и шестерни 2, состоит из двух планетарных рядов. Первый планетарный ряд содержит солнечную шестерню 3, жестко соединенную с валом 1, эпицикл 4, водило 5, сателлит 6, содержащий два зубчатых венца 7 и 8. Оси вращения сателлит и водила 5 находятся на расстоянии е. Второй планетарный ряд содержит солнечную шестерню 2, эпицикл 4, водило 9, остановленное относительно корпуса 10, сателлит 11, содержащий два зубчатых венца 12 и 13. Оси вращения сателлита 11 и водила 9 находятся на расстоянии е. Водило первого планетарного ряда 5 имеет шестерню 14, соединенную с автономным регулятором. Солнечная шестерня 2 соединена с механизмом регулировки. Эпициклы обоих рядов выполнены в виде шестерни 4, свободно посаженной на вал 1. Оба планетарных ряда одинаковы, поэтому оси вращения сателлитов 6 и 11 отстоят на одинаковом расстоянии от оси вращения водил 5 и 9 и
Z₇ = Z₁₂; Z₈ = Z₁₃; Z₂ = Z₃.

Регулирование происходит за счет вращения водила 5, передаваемого к нему через шестерню от автономного регулятора.

Уравнения Виллиса для двух планетарных рядов и уравнения связи имеют вид:
ω₁₁ = K₁ ω₂₁+ (1 - K₁) ω₃₁
ω₁₂= K₂ ω₂₂ + (1 - K₂) ω₃₂
ω₃₂ = 0
ω₂₁ = ω₂₂ где ω₁₁ = ω₃ - угловая скорость вращения солнечной шестерни 3 первого планетарного ряда;
ω₂₁ = ω₂₇ = ω₄ - угловая скорость вращения эпицикла 4, общего для обоих планетарных рядов;
ω₃₁ = ω₅ - угловая скорость вращения водила 5;
К₁ = К₂ = К - параметры планетарных рядов;
ω₁₂ = ω₂ - угловая скорость вращения солнечной шестерни 2;
ω₃₂ = ω₉ - угловая скорость вращения водила 9
ω₃ = ω₁₁ = K ω₂₁ + (1 - K ) ω₃₁
ω₂ = ω₁₂ = К ω₂₁
Разность угловых скоростей солнечных шестерен 2 и 3
ω₃ - ω₂ = (1 - K) ω₃₁ = (1 - K ) ω₅
Механизм (фиг.1) не работоспособен, если К = 1. Если учесть, что Z₁₂ - Z₂ = Z₁₃ - Z₄ = Z₈- Z₄ = Z₇ - Z₃ = ΔZ, то
K = =
K = ·
при К = 1
Z₇(Z₈ - ΔZ) = Z₈(Z₇ - ΔZ)
ΔZ(Z₈ - Z₇) = 0
Это возможно, если оси вращения сателлита и водила совпадают (ΔZ = 0) или зубчатые венцы сателлита с внутренним зацеплением одинаковы.

Механизм (фиг.2) не работоспособен, если К = 1
K = =
Если учесть, что
Z₂ - Z₁₂ = Z₄ - Z₁₃ = Z₄ - Z₈ =
= Z₃ - Z₇ =Δ Z, то
К = 1 при ΔZ(Z₈ - Z₇) = 0.

Это возможно, если оси вращения сателлита и водила совпадают (ΔZ = 0) или зубчатые венцы сателлита с внешним зацеплением одинаковы.

Механизм (фиг.3) не работоспособен, если К = 1
K = =
Если учесть, что
Z₂ - Z₁₂ = Z₁₃ - Z₄ = Z₈ - Z₄ =
= Z₃ - Z₇ = ΔZ, то К = 1 при ΔZ(Z₈ + Z₇) = 0
Это возможно, если оси вращения сателлита и водила совпадают ( ΔZ = 0).

Сущность изобретения: планетарный механизм регулирования вариатора содержит два одинаковых планетарных ряда с общим эпициклом, солнечные шестерни которых соединены одна с ведущим валом, другая - с механизмом регулировки. Водило одного ряда соединено с корпусом, водило второго ряда - с автономным регулятором. Каждый планетарный ряд содержит один сателлит с двумя зубчатыми венцами. Оси вращения водила и сателлита расположены со смещением и находятся друг от друга на расстоянии меньше радиуса меньшего из зубчатых венцов сателлита. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. ПЛАНЕТАРНЫЙ МЕХАНИЗМ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВАРИАТОРА, содержащий расположенные в корпусе два одинаковой конструкции планетарных ряда с общим эпициклом, солнечные шестерни которых соединены: одна с ведущим валом, другая - с механизмом регулировки, водило одного ряда соединено с корпусом, водило второго ряда - с автономным регулятором, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции за счет сокращения количества деталей механизма и уменьшения габаритных размеров вариатора, каждый планетарный ряд содержит один сателлит с двумя зубчатыми венцами, оси вращения водила и сателлита расположены с эксцентричным смещением и находятся одна относительно другой на расстоянии, меньшем радиуса одного из меньших зубчатых венцов сателлита, при этом
≠ 1,
где Z₁₂ и Z₁₃ - числа зубьев зубчатых венцов сателлита;
Z₄ - число зубьев эпицикла;
Z₂ - число зубьев солнечной шестерни. 2. Механизм по п.1, отличающийся тем, что сателлит содержит два зубчатых венца внешнего и/или внутреннего зацепления с различными числами зубьев.