ФРИКЦИОННЫЙ ВАРИАТОР Российский патент 1997 года по МПК F16H15/16 F16H15/20 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в передачах для изменения скорости ведомого звена, например, в дозаторах или насосах перистальтического действия.

Известен фрикционный вариатор, содержащий ведущий и ведомый барабаны с параллельно расположенными коническими поверхностями, фрикционно связанными расположенными между ними роликом с резьбовым элементом, обеспечивающим его перемещение вдоль барабана /1/.

Недостатком устройства является его одноступенчатость отбора мощности от ведущего привода с регулируемыми скоростями вращения в ступенях.

Известен ближайший по технической сущности предлагаемому вариатор с коническими барабанами (прототип), содержащий ведущий и ведомый подпружиненные барабаны с роликом, расположенным между ними, обеспечивающим его перемещение вдоль барабанов посредством системы рычагов /2/.

Недостатком устройства является отсутствие равномерного давления на ролик подпружиненными ведущим и ведомым барабанами, работает одна пара барабанов, сложная система перемещения ролика вдоль барабанов, что дает малую производительность вариатора.

Цель изобретения состоит в повышении производительности и улучшении эксплуатационных свойств фрикционного вариатора.

Цель в известном вариаторе /2/ достигается тем, что устройство перемещения ролика выполнено в виде резьбового элемента, установленного на основании; вариатор снабжен двумя стойками, установленными на основании, с возможностью перемещения и последующей фиксации, резьбовым механизмом для взаимного перемещения стоек, дополнительными ведущими и ведомыми барабанами, роликами и резьбовыми элементами, аналогичными основным, ведущие барабаны установлены на одной стойке и кинематически связаны между собой, а ведомые барабаны установлены на второй стойке.

На фиг. 1 изображен фрикционный вариатор в изометрии; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 2, где ведомые шестерни имеют равное количество зубьев; на фиг. 4 сечение Б-Б на фиг. 2, где ведомые шестерни имеют разное количество зубьев.

Предлагаемое устройство содержит основание 1 с T-образным пазом 2 и стойкой 3, плавающую стойку 4 в сборе с ведущими барабанами 5, пружинами сжатия 6, ведущими валиками 7, расположенными вокруг привода 8, связанного зубчатым зацеплением 9 и зубчатыми шестернями 10, 11. На основании 1 установлена также плавающая стойка 12 в сборе с ведомыми барабанами 13, пружинами сжатия 6, ведомыми валиками 14. Плавающие стойки 4 и 12 соединены резьбовым механизмом (болт 15, гайка 16), расположенным в оси вала привода 8. Ролики 17 установлены с возможностью вращения на валиках 18, связанных с резьбовым элементом 19 на конце. Валики 18 установлены в стойке 3 основания 1. Для фиксации стоек 4 и 12 служат шпонки 20, Т-образные болты 21 и гайки 22.

Фрикционный вариатор собирается следующим образом.

В стойке 3 основания 1 устанавливают ролики 17 в сборе с валиками 18 и гайкой 23, вращением которой устанавливают на шкале "ш" стрелку в нулевое положение. Плавающая стойка 4 находится в сборе с ведущими барабанами 5 и пружинами сжатия 6, находящимися на ведущих валах 7 и во взаимодействии с валом привода 8 зубчатого зацепления 9 шестерни 10, вокруг которой расположены шестерни 11. Плавающая стойка 4 устанавливается на основание 1 так, чтобы шпонки 20 находились в T-образном пазу 2, а ролики 17 находились с левой стороны от ведущих барабанов 5. Плавающая стойка 12 находится в сборе с ведомыми барабанами 13 и пружинами сжатия 6, находящимися на ведомых валиках 14, на изогнутых концах которых закреплены активаторы 24, имеющие возможность воздействия на шланг 25. При этом стойка 12 устанавливается так, чтобы ролики 17 находились с правой стороны от ведомых барабанов 13. Затем резьбовым механизмом (болт 15, гайка 16) сближают плавающие стойки 4 и 12. При увеличении давления на ролик 17 ведущим барабаном 5 плавающая стойка 4 прекращает движение, а плавающая стойка 12 продолжает движение до уравновешивания давления на ролик 17. При этом усилие барабанов 5 и 13 с двух сторон на ролик 17 равны, что исключает изгиб валика 18. После этого закрепляют жестко плавающие стойки 4,12 к основанию 1 Т-образными болтами 21 и гайками 22. Вариатор готов к работе.

Фрикционный вариатор работает следующим образом.

Вращением гайки 23 валик 18 с роликом 17 перемещается в ту или иную сторону, руководствуясь указаниями шкалы "ш". Так устанавливают независимо требуемую скорость вращения выходного вала или необходимое передаточное отношение любой из ступеней. Скорость вращения устанавливается или меняется как на работающем, так и на неработающем вариаторе. При среднем положении роликов 17 ступени вариатора работают с передаточным отношением 1:1, что соответствует нулевому показателю шкалы "ш".

При перемещении валика 18 с роликом 17 в соответствии со значениями на шкале "ш" в сторону "+" ее значений выходные валики 14 будут вращаться с большими скоростями, чем валик 7, и наоборот, при значениях "-" выходные валики 14 будут вращаться с меньшими скоростями.

Пружины сжатия 6 при этом способствуют плавному изменению скорости вращения валиков 7, 14 в ступенях вариатора на работающем вариаторе. При этом отсутствует проскальзывание по ролику 17 барабанов 5, 13. Барабаны 5, 13 - взаимозаменяемые, и если изменить число зубьев шестерни 26 (одной из ступеней), то изменяется дополнительно скорость вращения выходного валика вариатора или наоборот.

Таким образом, предлагаемый вариатор в отличие от своего прототипа имеет многоступенчатый отбор мощностей от одного привода с регулируемыми автономно скоростями вращения в ступенях, значительно расширяет технологические возможности и повышает производительность.

Использование: машиностроение, передачи для изменения скорости ведомого звена. Сущность изобретения: фрикционный вариатор содержит основание, подпружиненные встречно-направлено ведущий и ведомый конусные барабаны равной конусности с параллельно расположенными осями и встречно направленными вершинами и ролик, фрикционно связывающий барабаны. Устройство перемещения ролика вдоль образующей барабанов выполнено в виде резьбового элемента, установленного на основании. На основании с возможностью перемещения и последующей фиксации установлены две стойки. Вариатор снабжен резьбовым механизмом для взаимного перемещения стоек и дополнительными ведущими, ведомыми барабанами, роликами и резьбовыми элементами, аналогичными основным. Ведущие барабаны установлены на одной стойке и кинематически связаны между собой, а ведомые барабаны установлены на второй стойке. 4 ил.

Фрикционный вариатор, содержащий основание, подпружиненные встречно направлено ведущий и ведомый конусные барабаны равной конусности с параллельно расположенными осями и встречно направленными вершинами, ролик, фрикционно связывающий барабаны, и устройство перемещения ролика вдоль образующей барабанов, отличающийся тем, что устройство перемещения ролика выполнено в виде резьбового элемента, установленного на основании, вариатор снабжен двумя стойками, установленными на основании с возможностью перемещения и последующей фиксации, резьбовым механизмом для взаимного перемещения стоек, дополнительными ведущими, ведомыми барабанами, роликами и резьбовыми элементами, аналогичными основным, ведущие барабаны установлены на одной стойке и кинематически связаны между собой, а ведомые барабаны установлены на второй стойке.