ЛОБОВОЙ ВАРИАТОР Российский патент 1997 года по МПК F16H15/12 F16H3/42 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных устройствах, в частности в транспортных средствах для бесступенчатой регулировки скорости вращения.

Из предшествующего уровня техники известен пластинчатый цепной вариант (см. патент Германии N 615383, кл. 47 H 15, 1935), содержащий корпус, установленные в нем на подшипниках ведущую и ведомую оси, установленные на осях конические диски, снабженные пазами, установленную между дисками стальную цепь, снабженную пластинами, при этом диски установлены с возможностью перемещения в направлении осей.

Основным недостатком известного варианта является низкая сопрягаемость пластин стальной цепи и конических дисков, что снижает КПД вариатора.

Известен также фрикционный лобовой вариант (см. авторское свидетельство СССР N 1227867, кл. F 16 H 15/10, 1986), взятый в качестве прототипа и содержащий корпус, установленные в нем на подшипниках ведущий и ведомый ролики, промежуточный гибкий диск переменной толщины и поджимные ролики, при этом промежуточный диск установлен с возможностью перемещения в направлении вдоль осей роликов.

Известный фрикционный лобовой вариант имеет ограниченную область использования вследствие деформации промежуточного гибкого диска. Кроме того, наличие поджимных роликов приводит к снижению КПД вариатора.

Цель изобретения разработка пластинчатого лобового вариатора, конструктивное выполнение которого обеспечило бы повышение КПД.

Поставленная задача решена тем, что лобовой вариатор, содержащий корпус, установленные в нем входной и выходной валы, промежуточный узел, взаимодействующие с ним два передающих элемента первой группы и два передаточных элемента второй группы, и средства перемещения промежуточного узла в направлении, перпендикулярном его оси, согласно изобретению дополнительно содержит кинематический делитель силового потока с одним входом и двумя выходами, кинематический сумматор силовых потоков с двумя входами и одним выходом, передающие элементы выполнены в виде конических шестерен, вход кинематического делителя силового потока соединен с входным валом, а его выходы -с соответствующими коническими шестернями первой группы, входы кинематического сумматора потоков соединены с соответствующими коническими шестернями второй группы, а его выход с выходным валом, промежуточный узел выполнен в виде установочного на оси диска, собранного из клинообразных пластин, установленных с возможностью перемещения вдоль оси диска.

Такое выполнение пластинчатого лобового варианта обеспечивает повышение КПД за счет увеличения сопряженности промежуточного узла и конических шестерен, участвующих в передаче силового потока от входного вала к выходному. Дополнительный, достигаемый при использовании изобретения технический результат выражается в получении более надежной передачи.

На фиг. 1 изображен вариатор (кинематическая схема); на фиг. 2 условное изображение взаимодействия промежуточного узла и конических шестерен.

Лобовой вариатор содержит корпус 1, выходной вал 2, выходной вал 3, кинематический делитель 4 силового потока, кинематический сумматор 5 силовых потоков шестерни 6 первой группы, конические шестерни 7 второй группы, промежуточный узел 8, размещенный на оси 9. Кинематический делитель 4 и кинематический сумматор 5 силовых потоков выполнены в виде шестеренчатых передач 10 и 11. Возможно использование цепной передачи. Промежуточный узел снабжен средствами (не показаны) для перемещения его в направлении, перпендикулярном оси 9. Входной вал 2 связан со входом кинематического делителя 4 силового потока, выходы которого соединены с соответствующими коническими шестернями 6 первой группы посредством шестерен 12.

Шестерни 6 и 7 связаны с промежуточным узлом 8. Конические шестерни 6 и 7 установлены так, что против вершин зуба обязательно находится впадина зуба в осевой плоскости. Конические шестерни 7 соединены с входом кинематического сумматора 5 силовых потоков посредством шестерен 13, выход которого соединен с выходным валом 3.

Конические шестерни одной группы или все шестерни предпочтительно выполнять с зубьями равной высоты.

Пластинчатый лобовой вариатор работает следующим образом.

При вращении входного вала 2 посредством кинематического делителя 4 силового потока через шестерни 12 приводятся во вращение шестерни 6 первой группы. Когда промежуточный узел 8 заходит между шестернями 6, то вследствие подвижности клинообразных пластин, выступы зуба вытесняют их во впадины зуба и таким образом достигается надежное взаимодействие промежуточного узла 8 с коническими шестернями 6. За счет такого взаимодействия происходит вращение промежуточного узла 8 вокруг оси 9.

Вращение промежуточного узла 8 вызывает вращение конических шестерен 7 второй группы. Вращение конических шестерен 7 через шестерни 13 и кинематический сумматор 5 силовых потоков передается на выходной вал 3.

Регулировка вращения конических шестерен 7 осуществляется путем перемещения оси 9 промежуточного узла 8 вверх-вниз, как показано на чертеже в виде двухсторонней стрелки.

Использование: машиностроение, устройства с бесступенчатой регулировкой скорости вращения. Сущность изобретения: вариант содержит корпус1, входной вал2, выходной вал 3, кинематический делитель 4 силового потока, кинематический сумматор 5 силовых потоков, конические шестерни 6 первой группы, связанные с выходами делителя 4 силового потока, конические шестерни 7 второй группы, связанные с входами сумматора 5 силовых потоков. Промежуточный узел 8 выполнен в виде установленного на оси 9 диске, собранного из клинообразных пластин, установленных с возможностью перемещения вдоль оси диска. Промежуточный узел 8 установлен с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном его оси, и взаимодействует с коническими шестернями 6 и 7. 2 ил.

Лобовой вариатор, содержащий корпус, установленные в нем входной и выходной валы, промежуточный узел, взаимодействующие с ним два передающих элемента первой группы и два передающих элемента второй группы, и средства перемещения промежуточного узла в направлении, перпендикулярном его оси, отличающийся тем, что он дополнительно содержит кинематический делитель силового потока с одним входом и двумя выходами, кинематический сумматор силовых потоков с двумя входами и одним выходом, передающие элементы выполнены в виде конических шестерен, вход кинематического делителя силового потока соединен с входным валом, а его выходы с соответствующими коническими шестернями первой группы, входы кинематического сумматора силовых потоков соединены с соответствующими коническими шестернями второй группы, а его выход с выходным валом, промежуточный узел выполнен в виде установленного на оси диска, собранного из клинообразных пластин, установленных с возможностью перемещения вдоль оси диска.