БЕССТУПЕНЧАТЫЙ РЕВЕРСИВНЫЙ ВАРИАТОР Российский патент 2004 года по МПК F16H9/26 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к ременным вариаторным передачам с бесступенчатым изменением угловой скорости и направления вращения выходного вала, и может быть использовано в приборостроении, приводных устройствах бытовой техники, в транспортных средствах, точном машиностроении.

Известна реверсивная клиноременная передача (а.с. РФ 1588950, МКИ F 16 H 9/12), содержащая охватываемые приводным ремнем и установленные на ведущем и ведомом валах шкивы, выполненные в виде двух расположенных симметрично ремня полушкивов с фиксаторами взаимного углового положения, имеющих внутреннюю резьбу различного направления и установленных с возможностью ограниченного осевого перемещения, а участки ведущего и ведомого валов, расположенных по одну сторону ремня, имеют резьбу противоположного направления.

Недостатками указанной передачи является то, что реверсирование достигается только после останова кинематических звеньев механизма с последующим переключением, что ограничивает функциональные возможности и, следовательно, сферу практического использования механизма. Изменение передаточного числа осуществляется при окончании рабочего хода исполнительного органа машины с применением ряда автоматических регулирующих устройств, что удорожает и усложняет конструкцию, приводит к повышению себестоимости затрат на эксплуатацию.

Известна также планетарная передача (а.с. РФ 846895, МКИ F 16 H 9/26), содержащая два центральных колеса, одно из которых заторможено, водило с четырьмя сателлитами, оси каждого из сателлитов расположены параллельно между собой к плоскости вращения водила, центральные колеса выполнены с наружными зубьями, а сателлиты связаны попарно между собой и с центральными колесами охватывающим их гибким звеном.

Недостатком такой передачи является отсутствие реверсирования и, следовательно, ограниченность в использовании, а также невозможность регулирования скорости вращения выходного вала.

Известен бесступенчатый силовой привод (а.с. РФ 1499011, F 16 H 9/02), содержащий корпус, входной, промежуточный и выходной валы, ременную передачу, ведущий шкив, установленный на ведущем валу, двухступенчатый вариатор с двумя последовательно расположенными клиноременными передачами с четырьмя регулируемыми шкивами, установленными на входном, промежуточном и выходном валах, регулирующие механизмы для воздействия на подвижные диски шкивов.

Указанный привод используется как силовой агрегат с постоянным односторонним направлением вращения. Основными недостатками его являются невозможность реверсирования в процессе работы механизма, а также сложность конструкции.

Задача изобретения - в максимально упрощенной конструкции вариаторного механизма получить большое передаточное число, а также реверсирование хода кинематических звеньев механизма при неизменном направлении вращения входного вала.

Решение поставленной задачи достигается тем, что бесступенчатый реверсивный вариатор содержит корпус, четыре раздвижных регулируемых шкива, установленные на входном, промежуточном и выходном валах и связанные бесконечными приводными ремнями, на входном валу перпендикулярно его оси жестко закреплено водило, выполненное в виде трехрожковой вилки, на двух концах которой смонтированы по две пары балансирных роликов, а на третьем смонтирован с возможностью вращения промежуточный вал с регулируемыми шкивами на его концах, причем входной вал смонтирован внутри цапфы, жестко соединенной с корпусом, на которой с возможностью только осевого перемещения установлен раздвижной регулируемый шкив, который связан с регулируемым шкивом промежуточного вала и балансирными роликами одним приводным ремнем, а регулируемый шкив выходного вала связан с регулируемым шкивом промежуточного вала и балансирными роликами другим приводным ремнем.

Предлагаемая конструкция состоит из 2-х блоков кинематических звеньев, объединенных в единую кинематическую систему при помощи бесконечных приводных ремней, что позволяет значительно упростить конструкцию, а также засчет возможности регулирования расстояния между полушкивами и изменения диаметров обхвата их ремнями достигать большого передаточного числа, а при определенном значении соотношение реверсирования выходного вала при неизменном направлении вращения входного вала.

На фиг. 1 изображен бесступенчатый реверсивный вариатор.

На фиг. 2 - вид А-А фиг. 1.

Бесступенчатый реверсивный вариатор конструктивно выполнен следующим образом.

В корпусе 1, на одной оси и не связанные друг с другом, смонтированы приводной вал 2 и выходной вал 3. К валу 2 строго перпендикулярно прикреплено водило 4, сконструированное в виде трехрожковой вилки, на двух концах которой при помощи вала - оси 5 - смонтированы две пары роликов 6, выполняющих роль балансиров. На третьем конце вилки водила 4 прикреплен корпус 7 со встроенным свободновращающимся промежуточным валом 8.

Вариатор имеет четыре регулируемых раздвижных шкива, выполненные в виде тарельчатых дисков, имеющих возможность осевого перемещения: дисков 9 по цапфе 10, жестко прикрепленной к корпусу 1, дисков 11 и 12 по промежуточному валу 8 и дисков 13 по выходному валу 3. Диски 9 имеют возможность только осевого перемещения по цапфе 10 и не могут совершить вращательное движение. Диски 9, 11 и пара балансирных роликов 6 обхвачены одним бесконечным клиновым ремнем 14, а диски 12, 13 и вторая пара балансирных роликов 6 обхвачена другим бесконечным клиновым ремнем 15 (фиг. 2).

Бесступенчатый реверсивный вариатор работает следующим образом.

Привод вариатора осуществляется через приводной вал 2. Далее вращательное движение передается водилу 4, которое в свою очередь приводит во вращение всю систему кинематических звеньев вокруг оси вращения приводного вала 2 (фиг. 2).

Так как тарельчатые диски 9 жестко связаны с корпусом 1 и, следовательно, лишены возможности совершать вращательное движение, то вся кинематическая система при помощи обхватывающего ремня 14 обкатывает тарельчатые диски 9, придавая вращательное движение дискам 11 и далее через промежуточный вал 8 дискам 12, которые в свою очередь при помощи другого обхватывающего ремня 15 приводят во вращение тарельчатые диски 13 выходного вала 3.

Изменение передаточного числа происходит за счет осевого перемещения дисков 9, 11, 12, 13. Сближение и удаление друг от друга тарельчатых дисков осуществляется известными устройствами (не показано).

Реверсирование выходного вала 3, т.е. изменение направления его вращения, происходит при определенном соотношении диаметров обхвата ремней 14 и 15 между дисками 9, 11, 12 и 13, а именно при условии - одно направление вращения выходного вала, при - другое направление.

Отличительной особенностью и основным преимуществом предлагаемой конструкции бесступенчатого реверсивного вариатора в сравнении с известными образцами редуктивных устройств и механизмов является то, что в простейшей конструкции соединены элементы планетарного редуктора с известными звеньями бесступенчатого вариирования, что позволяет достичь по сравнению с известными редукторами увеличения передаточного числа в несколько раз, а также реверсирования вращения выходного вала при неизменном направлении вращения входного вала механизма.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к ременным вариаторам с бесступенчатым изменением угловой скорости и направлением вращения выходного вала, и может быть использовано в приборостроении, приводных устройствах бытовой техники, в транспортных средствах, точном приборостроении. Бесступенчатый реверсивный вариатор содержит корпус 1, входной вал 2 с закрепленным на нем водилом 4, выполненным в виде трехрожковой вилки, несущей на двух концах по две пары балансирных роликов 6, на третьем конце - промежуточный вал 8 с регулируемыми раздвижными шкивами 11, 12, цапфу 10, установленную на входном валу 2 и жестко соединенную с корпусом 1, раздвижной шкив 9, установленный на цапфе 10 и связанный приводным ремнем 14 со шкивом 11 и роликами 6, выходной вал 3, раздвижной регулируемый шкив 13, установленный на выходном валу 3 и связанный со шкивом 12 и роликами 6 приводным ремнем 15. Технический результат - увеличение передаточного числа и реверсирование выходного вала при неизменном направлении вращения входного вала. 2 ил.

Бесступенчатый реверсивный вариатор, содержащий корпус, входной, промежуточный и выходной валы, четыре регулируемых раздвижных шкива, установленные на входном, промежуточном и выходном валах, бесконечные приводные ремни, обхватывающие шкивы, отличающийся тем, что к выходному валу, перпендикулярно оси его вращения, жестко прикреплено водило, выполненное в виде трехрожковой вилки, на двух концах которой, на осях смонтированы две пары балансирных роликов, на третьем конце смонтирован с возможностью вращения промежуточный вал с регулируемыми раздвижными шкивами на концах, причем входной вал смонтирован внутри цапфы, жестко соединенной с корпусом вариатора, на которой с возможностью лишь осевого перемещения установлен раздвижной регулируемый шкив, обхватываемый со шкивом промежуточного вала и парой балансирных роликов одним бесконечным приводным ремнем, а регулируемый раздвижной шкив выходного вала обхвачен со шкивом промежуточного вала и второй парой сбалансированных роликов другим бесконечным приводным ремнем.