ЗУБЧАТЫЙ ВАРИАТОР Российский патент 2003 года по МПК F16H3/42 

Предлагаемый зубчатый вариатор относится к машиностроению и может быть использован в механизмах плавного изменения крутящего момента.

Известен фрикционный вариатор (Пронин Б.А., Ревков Г.А. Бесступенчатые клиноременные и фрикционные передачи. - М.: Машиностроение, 1980, с. 229-230), состоящий из: корпуса вариатора, подшипников качения, одинаковых усеченных ведущего и ведомого конуса, паразитного колеса, винтового механизма поступательного перемещения паразитного колеса.

Однако при использовании этого вариатора выявлены следующие недостатки.

Поскольку передача крутящего момента осуществляется посредством силы трения, то при значительных крутящих моментах на входном и выходном валах передача пробуксовывает, что приводит к понижению кинематической точности передаваемого вращения и уменьшению передаваемого крутящего момента.

Технический результат направлен на повышение кинематической точности передаваемого вращения и увеличения передаваемого крутящего момента.

Технический результат достигается тем, что зубчатый вариатор, содержит корпус вариатора, подшипники качения, одинаковые усеченные ведущий и ведомый конусы, паразитное колесо, винтовой механизм поступательного перемещения паразитного колеса, при этом паразитное колесо выполнено зубчатым и сборным с возможностью изменения шага за один оборот, за счет расположенных под углом друг к другу оси паразитного зубчатого колеса и направляющих паразитного зубчатого колеса, которые параллельны осям вращения одинаковых ведущего и ведомого конусов, а ось паразитного зубчатого колеса параллельна осям вращения внутренней и внешней обойм, при этом внешняя обойма вращается внутри корпуса паразитного зубчатого колеса, состоящего из двух половин, стянутых винтами, причем зубья крепятся к внутренней обойме паразитного зубчатого колеса с помощью цилиндрических шарниров, а в направляющих внешней обоймы выполнены отверстия, в которых расположены зубья с возможностью поступательного движения, при этом на усеченных ведущем и ведомом конусах нарезаны зубья с переменой шириной, и одинаковой высотой зубьев по длине конуса относительно условного зубчатого колеса, расположенного на наименьших одинаковых диаметрах усеченных ведущем и ведомом конусах.

Отличительными признаками от прототипа является то, что паразитное колесо выполнено зубчатым и сборным с возможностью изменения шага за один оборот, за счет расположенных под углом друг к другу оси паразитного зубчатого колеса и направляющих паразитного зубчатого колеса, которые параллельны осям вращения одинаковых ведущего и ведомого конусов, а ось паразитного зубчатого колеса параллельна осям вращения внутренней и внешней обойм, при этом внешняя обойма вращается внутри корпуса паразитного зубчатого колеса, состоящего из двух половин, стянутых винтами, причем зубья крепятся к внутренней обойме паразитного зубчатого колеса с помощью цилиндрических шарниров, а в направляющих внешней обоймы выполнены отверстия, в которых расположены зубья с возможностью поступательного движения, при этом на усеченных ведущем и ведомом конусах нарезаны зубья с переменой шириной, и одинаковой высотой зубьев по длине конуса относительно условного зубчатого колеса, расположенного на наименьших одинаковых диаметрах усеченных ведущем и ведомом конусах.

На фиг.1 представлена кинематическая схема зубчатого вариатора, на фиг.2 - вариант зацепления паразитного зубчатого колеса с усеченными зубчатыми ведущим и ведомым конусами.

Зубчатый вариатор содержит корпус вариатора 1, подшипники качения 2, усеченные ведущий 3 и ведомый 8 конусы, паразитное колесо, механизм поступательного перемещения паразитного колеса, выполненный в виде винта 4, расположенного над паразитным колесом, параллельно его перемещению вдоль оси паразитного зубчатого колеса 5 и вилки перемещения 6 паразитного колеса, выполненной в виде гайки на винте 4, при этом паразитное колесо выполнено зубчатым с возможностью изменения шага за один оборот, за счет расположенных под углом друг к другу оси паразитного зубчатого колеса 5 и направляющих паразитного зубчатого колеса 7 и 16, причем оси направляющих паразитного зубчатого колеса 7 и 16 параллельны осям вращения ведущего 3 и ведомого 8 конусов, а ось паразитного зубчатого колеса 5 параллельна осям вращения внутренней 9 и внешней 10 обойм, при этом внешняя обойма 10 вращается внутри корпуса 11 паразитного зубчатого колеса, состоящего из двух половин, стянутых винтами 12, причем зубья 13 крепятся к внутренней обойме 9 паразитного зубчатого колеса с помощью цилиндрических шарниров 14, а в направляющих 15 внешней обоймы 10 выполнены отверстия, в которых расположены зубья 13 с возможностью поступательного движения, при этом на усеченных ведущем 3 и ведомом 8 конусах нарезаны зубья с переменой шириной и одинаковой высотой зубьев по длине конуса относительно условного зубчатого колеса, расположенного на наименьших одинаковых диаметрах усеченных ведущем 3 и ведомом 8 конусах.

Работает зубчатый вариатор следующим образом.

Крутящий момент подводится к входному валу 18, выполненному заодно с ведущим усеченным зубчатым конусом 3, расположенным на подшипниках качения 2 в корпусе зубчатого вариатора 1. Далее посредством зубчатого зацепления крутящий момент передается на паразитное колесо зубьям 13 с возможностью поступательного движения, затем к направляющим 15 внешней обоймы 10 и цилиндрическим шарнирам 14 внутренней обоймы 9. Направляющие 15 внешней обоймы 10 и цилиндрические шарниры 14 внутренней обоймы 9 находятся во внешней 10 и внутренней 9 обоймах паразитного зубчатого колеса, далее вращательное движение передается на внешнюю 10 внутреннюю 9 обоймы, поскольку внешняя обойма 10 вращается внутри корпуса паразитного зубчатого колеса 6, который расположен на направляющих паразитного зубчатого колеса 7 и 16, и внутренняя обойма 9, которая вращается вокруг оси паразитного зубчатого колеса 5, а направляющие паразитного зубчатого колеса 7 и 16, и ось паразитного зубчатого колеса 5 расположены под углом друг к другу, следовательно за счет этого происходит выбор эксцентриситета между осями внешней обоймы 10 и внутренней обоймы 9, зубьям 13, находящимся в зубчатом зацеплении с ведомым усеченным зубчатым конусом 8, выполненным заодно с ведомым валом 19.

Следовательно, применение зубчатого зацепления при передаче крутящего момента обуславливает его постоянство и повышает кинематическую точность передаваемого движения, так как отсутствует эффект проскальзывания.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в механизмах плавного изменения крутящего момента. Зубчатый вариатор содержит корпус, одинаковые усеченные конусы, паразитное колесо, винтовой механизм поступательного перемещения паразитного колеса. На конусах нарезаны зубья с переменной шириной и одинаковой высотой зубьев по длине конуса. Паразитное колесо выполнено зубчатым, сборным и имеет возможность изменения шага за один оборот. Корпус паразитного зубчатого колеса состоит из двух половин, стянутых винтами. Внешняя обойма вращается внутри корпуса. Зубья крепятся к внутренней обойме с помощью цилиндрических шарниров и расположены в отверстиях направляющих внешней обоймы с возможностью поступательного движения. Ось паразитного зубчатого колеса параллельна осям вращения внутренней и внешней обойм. Технический результат - повышение кинематической точности передаваемого вращения и стабильного крутящего момента. 2 ил.

Зубчатый вариатор, содержащий корпус вариатора, подшипники качения, одинаковые усеченные ведущий и ведомый конусы, паразитное колесо, винтовой механизм поступательного перемещения паразитного колеса, отличающийся тем, что паразитное колесо выполнено зубчатым и сборным с возможностью изменения шага за один оборот за счет расположенных под углом друг к другу оси паразитного зубчатого колеса и направляющих паразитного зубчатого колеса, которые параллельны осям вращения одинаковых ведущего и ведомого конусов, а ось паразитного зубчатого колеса параллельна осям вращения внутренней и внешней обойм, при этом внешняя обойма вращается внутри корпуса паразитного зубчатого колеса, состоящего из двух половин, стянутых винтами, причем зубья крепятся к внутренней обойме паразитного зубчатого колеса с помощью цилиндрических шарниров, а в направляющих внешней обоймы выполнены отверстия, в которых расположены зубья с возможностью поступательного движения, при этом на усеченных ведущем и ведомом конусах нарезаны зубья с переменной шириной и одинаковой высотой зубьев по длине конуса относительно условного зубчатого колеса, расположенного на наименьших одинаковых диаметрах усеченных ведущем и ведомом конусах.