ШИРОКОДИАПАЗОННЫЙ КЛИНОРЕМЕННЫЙ ВАРИАТОР Российский патент 1997 года по МПК F16H9/00 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах различных транспортных средств.

Известна конструкция двухступенчатого клиноременного вариатора скорости (а.с. СССР N 877175, F 16 H 9/14, 1981), содержащего ведущий и ведомый шкивы постоянного диаметра, блок регулируемых промежуточных шкивов, охватывающие их ремни и механизм управления, ведомый шкив выполнен из двух блоков, связанных с дифференциалом.

Недостатком этой конструкции является небольшой диапазон скоростей движения, ступенчатость изменения крутящего момента.

Известна бесступенчатая силовая передача для транспортных средств (а.с. СССР N 1642146, F 16 H 9/00, 1991), содержащая ведущий шкив с подвижными и неподвижными дисками, ведомый нерегулируемый шкив, клиновой ремень, дифференциал, выполненный в виде закрепленной на ведущем валу ведущей конической шестерни.

Недостатком этого устройства является сложность конструкции.

Известен широкодиапазонный клиноременный вариатор (3), содержащий входной, выходной и промежуточный валы, два раздвижных конических шкива, охватывающий их клиновой ремень, зубчатую передачу с паразитной шестерней, конический дифференциал, одно центральное колесо которого связано со входным валом, второе с выходным валом, водило связано с одним колесом зубчатой передачи, а второе колесо последней связано с промежуточным валом.

Недостатком известной конструкции вариатора является ограниченная область применения.

Сущность изобретения заключается в том, что в широкодиапазонном клиноременном вариаторе, содержащем ведущий, ведомый и промежуточный валы, два раздвижных конических шкива, первый из которых установлен на ведущем валу, охватывающий шкивы клиновой ремень, зубчатую передачу с паразитной шестерней, одно колесо которой связано с ведущим валом, и конический дифференциал, одно центральное колесо которого связано с выходным валом, а второе с промежуточным, согласно изобретению, второе колесо зубчатой передачи связано с промежуточным валом, а второй шкив связан с водилом конического дифференциала.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием связи цилиндрических шестерен зубчатый передачи с промежуточным валом и наличием связи второго шкива с водилом конического дифференциала. Таким образом, заявляемый широкодиапазонный клиноременный вариатор соответствует условию патентоспособности изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что клиновой ремень, дифференциал, зубчатая передача с цилиндрическими шестернями, являющиеся составными частями трансмиссий, известны. Однако при их введении в указанной связи с остальными элементами в заявляемый широкодиапазонный клиноременный вариатор они проявляют новые свойства, что приводит к расширению диапазона передаточных чисел, возможности варьировать их в больших пределах, широком спектре машин и применении их в широком применении механизмов. Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения условию патентоспособности изобретения "изобретательский уровень".

На чертеже представлена кинематическая схема широкодиапазонного клиноременного вариатора.

Широкодиапазонный клиноременный вариатор содержит ведущий вал 1 с установленным на нем первым (ведущим) шкивом, промежуточный вал 2, ведомый вал 3, охватывающий шкивы клиновой ремень 4, цилиндрические шестерни зубчатой передачи 5, водило 6 конического дифференциала, связанного со вторым (ведомым) шкивом. Одно центральное колесо 7 дифференциала связано с ведомым валом 3, а второе колесо 8 взаимодействует через промежуточный вал 2 с зубчатой передачей 5. Сателлиты 9 взаимодействуют с колесами 7 и 8.

Широкодиапазонный клиноременный вариатор работает следующим образом.

При вращении ведущего вала 1 клиновой ремень 4 передает крутящий момент на коробку (водило) 6 дифференциала. Одновременно цилиндрические шестерни зубчатой передачи 5 передают движение на промежуточный вал 2, а им на ведущее центральное колесо 8 дифференциала. Сателлиты 9 прокатываются по ведущему колесу 8 и передают движение на ведомое центральное колесо 7, ведомый вал 3. Таким образом, скорость вращения ведущего вала 1 обуславливает через цилиндрические шестерни зубчатой передачи 5 скорость вращения промежуточного вала 2 и ведущего центрального колеса 8, а скорость вращения коробки дифференциала 6 изменяется клиновым ремнем 4.

Передаточное число вариатора Z можно определить по формуле:
, например,

То есть, механизм, имеющий предлагаемый вариатор, может начинать движение со скорости, близкой к 0, плавно, а также длительное время двигаться с незначительной скоростью в труднопроходимых условиях. В зависимости от разницы скоростей вращения коробки дифференциала и ведущей конусной шестерни изменяется скорость и направление вращение ведомой конусной шестерни.

Преимущество предлагаемого широкодиапазонного клиноременного вариатора заключается в том, что становится возможным в большом диапазоне варьировать передаточные числа, что позволяет механизму при больших передаточных числах без пробуксировки трогаться на слабых грунтах, двигаться продолжительное время с очень низкой скоростью, а также при малых передаточных числах развивать большую скорость на дорогах с твердым покрытием.

Использование: машиностроение, приводы различных транспортных средств. Сущность изобретения: вариатор содержит ведущий, ведомый и промежуточный валы, два раздвижных конических шкива, охватывающий их клиновый ремень, конический дифференциал и зубчатую передачу с паразитной шестерней. Один шкив установлен на ведущем валу, а другой связан с водилом дифференциала. Одно центральное колесо последнего связано с выходным валом, а другое - с промежуточным. Одно колесо зубчатой передачи связано с ведущим валом, а другое - с промежуточным. 1 ил.

Широкодиапазонный клиноременный вариатор, содержащий ведущий, ведомый и промежуточный валы, два раздвижных конических шкива, один из которых установлен на ведущем валу, охватывающий шкивы клиновой ремень, конический дифференциал, одно центральное колесо которого связано с выходным валом, а второе с промежуточным, и зубчатую передачу с паразитной шестерней, одно колесо которой связано с ведущим валом, отличающийся тем, что второе колесо зубчатой передачи связано с промежуточным валом, а второй шкив связан с водилом конического дифференциала.