МНОГОДИСКОВЫЙ ВАРИАТОР Российский патент 1997 года по МПК F16H15/14 F16H15/52 F16H55/32 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в механическом приводе. Известен многодисковый вариатор, содержащий пакеты отбуртованных дисков с наружным и внутренним касанием и пакеты промежуточных дисков, установленных с возможностью взаимодействия с отбуртованными дисками и с возможностью перемещения относительно них (GB N 1384679, F 16 H 15/50, 1975). Указанный вариатор выбран в качестве прототипа.

Недостатками данного устройства являются:
большой радиальный ход промежуточных и осевой ход отбуртованных дисков при варьировании;
малая долговечность, связанная с тем, что на отбуртованных дисках рабочая зона узка (порядка пятна контакта).

Техническим результатом изобретения является уменьшение радиального и осевого хода отбуртованных дисков и увеличение рабочей зоны.

Технический результат изобретения достигается тем, что в многодисковом вариаторе, содержащем пакеты отбуртованных дисков с наружным и внутренним касанием и пакеты промежуточных дисков, установленных с возможностью взаимодействия с отбуртованными дисками и с возможностью перемещения относительно них, в соответствии с изобретением, рабочая поверхность отбуртованных дисков выполнена выпуклой, а часть рабочей поверхности промежуточных дисков вогнутой. Часть профиля рабочей поверхности промежуточных дисков может быть описана прямой или выпуклой линией.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема функциональной части вариатора; на фиг. 2 варианты рабочих профилей промежуточных дисков.

Функциональная часть вариатора состоит из отбуртованных дисков с внутренним 1 и внешним 2 касанием. Взаимодействующие с ними промежуточные диски 3 установлены с возможностью перемещения относительно них. Ведущими и ведомыми могут быть любые два из трех перечисленных звеньев (третье при этом должно быть заторможено). Наивысшая передаваемая мощность при заданных контактных напряжениях достигается при планетарной схеме, где эпициклом являются отбуртованные диски 1 с внутренним касанием, центральным колесом - отбуртованные диски 2 с внешним касанием, а водило несет промежуточные диски 3, причем оно и является ведущим звеном, а ведомым звеном, например, может быть пакет дисков 1, при этом пакет дисков 2 заторможен (соединен с корпусом), что удобно из условий реальной эксплуатации. Диски 1 и 2 прижаты к дискам 3 любым известным способом: кулачками, пружинами, в том числе, как и в прототипе средой под давлением.

При передаче определенного крутящего момента дисками с выпукло-вогнутой, контактной поверхностью возникают контактные напряжения, меньшие, чем с плоско-выпуклой, как в существующих устройствах.

Однако новыми эффектами для данных передач являются:
малый радиальный ход при варьировании осей вогнутых промежуточных дисков 3 по сравнению с коническими, что связано с увеличенным перемещением точки контакта выпукло-вогнутого контакта в радиальном направлении при перемещении осей промежуточных 3 в том же направлении;
малый осевой ход отбуртованных дисков по аналогичной причине;
повышенная долговечность дорожки качения, что связано с большим радиальным перемещением точки контакта по рабочей поверхности отбуртованных дисков при перемещении осей промежуточных дисков 3, чего не наблюдается при конических промежуточных дисках;
повышенный диапазон варьирования по сравнению с вариаторами с коническими промежуточными дисками, что связано с радиальным перемещением точки контакта по рабочей поверхности отбуртованных дисков, а именно: эти точки приближаются к оси промежуточных дисков 3 при приближении этой оси к данному отбуртованному диску и удаляются от нее при удалении ее самой это видно на фиг. 1, где точки контакта изображены кружками.

Сказанное не исключает присутствия на промежуточных дисках периферийной зоны с плоской или выпуклой рабочей поверхностью (фиг. 2). Все сказанное обеспечивает устранение перечисленных выше недостатков.

Дополнительными преимуществами являются повышенный КПД, характерный для выпукло-вогнутого контакта с достаточно большим углом γ, большим, чем у конических дисков, а также полная или частичная компенсация центробежных усилий (при вращающемся водиле) промежуточных дисков радиальной реакцией внешних отбуртованных дисков при достаточно больших углах g (фиг. 1), что бывает при удаленном от оси вариатора положении промежуточных дисков.

Большие значения углов g при выпукло-вогнутом контакте по сравнению с плоско-выпуклым или выпукло-вогнутым, лимитируемые в основном осевыми перемещениями, в данном случае допустимы благодаря сниженным осевым перемещениям отбуртованных дисков.

Использование: машиностроение, приводы различных машин и механизмов. Сущность изобретения: многодисковый вариатор содержит пакеты отбуртованных дисков с наружным и внутренним касанием и пакеты промежуточных дисков, установленных с возможностью взаимодействия с отбуртованными дисками и с возможностью перемещения относительно них. Рабочая поверхность отбуртованных дисков выполнена выпуклой, а часть рабочей поверхности промежуточных дисков выполнена вогнутой. Часть профиля рабочей поверхности промежуточных дисков может быть описана прямой или выпуклой линией. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Многодисковый вариатор, содержащий пакеты отбуртованных дисков с наружным и внутренним касанием и пакеты промежуточных дисков, установленных с возможностью взаимодействия с отбуртованными дисками и с возможностью перемещения относительно них, отличающийся тем, что рабочая поверхность отбуртованных дисков выполнена выпуклой, а часть рабочей поверхности промежуточных дисков выполнена вогнутой. 2. Вариатор по п.1, отличающийся тем, что часть профиля рабочей поверхности промежуточных дисков описана прямой или выпуклой линией.