МНОГОВЫХОДНОЙ ГЛАВНЫЙ ПЛАСТИНЧАТЫЙ ЛОБОВОЙ ВАРИАТОР Российский патент 1998 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 вариатор (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 вариатора является низкая сопрягаемость пластин стальной цепи и конических дисков, что снижает КПД вариатора.

Известен также фрикционный лобовой вариатор (см. авт. св. 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.

Наличие в известном фрикционном лобовом вариаторе поджимных роликов приводит к снижению КПД вариатора, что является его основным недостатком. Кроме того, известный вариатор имеет один выходной вал.

В основу изобретения поставлена задача разработать многовыходной (два и более выходных валов) главный лобовой пластинчатый вариатор, конструктивное выполнение которого обеспечило бы повышение КПД и, в частности в транспортных средствах, повышение ходовых характеристик. Иными словами, многовыходной главный пластинчатый лобовой вариатор выполнял бы функции и коробки передач, и главной передачи, и раздаточной коробки передач в едином устройстве.

Поставленная задача решена тем, что многовыходной главный пластинчатый 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, согласно изобретению, дополнительно содержит N-1 выходных валов, 2N-2 передающих элементов второй группы, взаимодействующих с промежуточным элементом, кинематический делитель силового потока и N кинематических сумматоров силовых потоков, где N= 1, 2, 3. . . - целое число, передающие элементы выполнены в виде конических шестерен, кинематический делитель силового потока связан с входным валом и с коническими шестернями первой группы, каждый кинематический сумматор силовых потоков связан с соответствующими коническими шестернями второй группы и соответствующим выходным валом, промежуточный узел выполнен в виде диска, собранного из клинообразных пластин, установленных с возможностью перемещения вдоль оси диска.

Кроме того, многовыходной главный пластинчатый лобовой вариатор содержит средство перемещения конических шестерен первой и второй группы по образующим промежуточного узла, осуществляя изменение передаточного числа.

Кроме того, многовыходной главный пластинчатый лобовой вариатор содержит средство перемещения конических шестерен второй группы по образующим промежуточного узла, осуществляя дифференциацию соответствующих выходных валов.

Такое выполнение многовыходного главного пластинчатого лобового вариатора обеспечивает повышение КПД за счет увеличения сопряженности промежуточного узла и конических шестерен, участвующих в передаче силового потока от входного вала к выходным валам. Дополнительный, достигаемый при использовании изобретения, технический результат выражается в получении более высоких ходовых характеристик транспортных средств.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен пластинчатый лобовой вариатор (кинематическая схема) в исполнении коробка передач + главная передача, на фиг.2 - разрез А-А на фиг 1, на фиг.3 - пластинчатый лобовой вариатор (кинематическая схема) в исполнении коробка передач + главная передача + раздаточная коробка передач, на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3, на фиг. 5 - условное изображение промежуточного узла и конических шестерен, на фиг.6 - пластинчатый лобовой вариатор (кинематическая схема) с одним выходом.

Многовыходной главный пластинчатый лобовой вариатор содержит корпус 1, входной вал 2, выходные валы 3, кинематический делитель 4 силового потока, кинематические сумматоры 5 силовых потоков, конические шестерни 6 первой группы, конические шестерни 7 второй группы, промежуточный узел 8, размещенный на оси 9. Кинематический делитель 4 и кинематические сумматоры 5 силовых потоков выполнены в виде шестеренчатых передач 10 и 11. Возможно использование цепной передачи.

Конические шестерни 6 первой группы и конические шестерни 7 второй группы снабжены средством (не показано) для перемещения их по образующим промежуточного узла 8, изменяя передаточное число. Конические шестерни 7 второй группы снабжены средством (не показано) для перемещения их по образующим промежуточного узла 8, производя дифференциацию соответствующих выходных валов 3.

Входной вал 2 связан со входом кинематического делителя 4 силового потока, выходы которого соединены с соответствующими коническими шестернями 6 первой группы посредством шестерен 12. Конические шестерни 7 второй группы соединены со входами кинематических сумматоров 5 силовых потоков посредством шестерен 13, а выходы кинематических сумматоров 5 связаны с выходными валами 3.

Конические шестерни 6 и 7 связаны с промежуточным узлом 8. Конические шестерни 6 и 7 установлены так, что против вершины зуба обязательно находится впадина зуба в осевой плоскости.

Конические шестерни первой и второй групп обязательно должны быть выполнены с зубьями равной высоты.

Многовыходной главный 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, 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 кинематические сумматоры 5 силовых потоков передается на выходные валы 3.

Перемещая конические шестерни 6 и 7 по образующим промежуточного узла 8, как показано на фиг. 1 и 2 в виде двухсторонней стрелки, посредством тяг (тяги не показаны), осуществляется изменение передаточного числа, причем конические шестерни 7 перемещаются синхронно.

Дифференциация соответствующих выходных валов 3 осуществляется путем перемещения конических шестерен 7 по образующим промежуточного узла 8 посредством дифференциальной тяги (не показано). Перемещение конических шестерен 7 показаны в виде двухсторонней стрелки на фиг.1 и фиг.3.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных устройствах, в частности в транспортных средствах для бесступенчатой регулировки скорости вращения. Вариатор содержит корпус 1, входной вал 2, выходные валы 3, кинематический делитель 4 силового потока, кинематические сумматоры 5 силовых потоков, конические шестерни 6 первой группы, связанные с выходами кинематического делителя 4 силового потока посредством шестерен 12, конические шестерни 7 второй группы, связанные с выходами кинематических сумматоров 5 силовых потоков посредством шестерен 13. Промежуточный узел 8 выполнен в виде установленного на оси 9 диска, собранного из клинообразных пластин, установленных с возможностью перемещения вдоль оси диска и взаимодействует с коническими шестернями 6 и 7. Кинематический делитель 4 силового потока и кинематические сумматоры 5 силовых потоков выполнены в виде шестеренчатых передач 10 и 11. Конические шестерни 6 и 7 снабжены средством (не показано) для их перемещения по образующим промежуточного узла 8, изменяя передаточное число. Конические шестерни 7 снабжены средством (не показано) для дифференцирования соответствующих выходных валов 3. Технический результат от использования изобретения заключается в повышении КПД и повышении ходовых характеристик вариатора. 2 з.п.ф-лы, 6 ил.

1. Многовыходной главный пластинчатый 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 средство изменения передаточного отношения, отличающийся тем, что он дополнительно содержит N - 1 выходных валов, 2N - 2 передающих элементов второй группы, взаимодействующих с промежуточным элементом, кинематический делитель силового потока и N кинематических сумматоров силовых потоков, где N = 1, 2, 3 ... - целое число, передающие элементы выполнены в виде конических шестерен, кинематический делитель силового потока связан с входным валом и с коническими шестернями первой группы, каждый кинематический сумматор силовых потоков связан с соответствующими коническими шестернями второй группы и соответствующим выходным валом, промежуточный узел выполнен в виде диска, собранного из клинообразных пластин, установленных с возможностью перемещения вдоль оси диска. 2. Вариатор по п.1, отличающийся тем, что изменение передаточного числа осуществляется за счет перемещения конических шестерен первой и второй групп по образующим промежуточного узла. 3. Вариатор по п. 1, отличающийся тем, что конические шестерни второй группы установлены с возможностью перемещения по образующим промежуточного узла, обеспечивая возможность дифференциального движения выходных валов.