КОНИЧЕСКАЯ ФРИКЦИОННО-КОЛЬЦЕВАЯ ПЕРЕДАЧА, СПОСОБ СБОРКИ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОНИЧЕСКОЙ ФРИКЦИОННО-КОЛЬЦЕВОЙ ПЕРЕДАЧИ Российский патент 2014 года по МПК F16H15/42 B21K1/28 

[01] Изобретение относится, во-первых, к конической фрикционно-кольцевой передаче, в которой фрикционное кольцо выполнено с возможностью смещения с помощью регулировочного устройства, снабженного направляющей, на которой с возможностью свободного перемещения в осевом направлении установлен исполнительный орган, например, регулировочный мостик. Во-вторых, предлагаемое изобретение относится к конической фрикционно-кольцевой передаче с ведущим фрикционным коническим колесом, которое соединено с приводом через посредство неподвижного соединения. Кроме того, предлагаемое изобретение относится к конической фрикционно-кольцевой передаче, содержащей отдельные гидравлические полости для рабочей жидкости и смазочной жидкости, а также имеющей две стороны, из которых одна расположена со стороны вершины ведущего фрикционного конического колеса, а другая - со стороны основания ведущего фрикционного конического колеса, при этом упомянутая гидравлическая полость для смазочной жидкости содержит по меньшей мере два отсека, причем первый отсек расположен на одной стороне передачи, а второй отсек расположен на другой стороне передачи. Кроме того, предлагаемое изобретение относится к конической фрикционно-кольцевой передаче, содержащей по меньшей мере два фрикционных конических колеса, выполненных с возможностью попеременно взаимодействовать друг с другом через посредство фрикционного кольца, и прижатых друг к другу с помощью прижимного устройства, предназначенного для создания прижимающей силы, зависящей от вращающего момента, при этом упомянутое прижимное устройство содержит тела качения, которые расположены в соответствующих дорожках качения, предназначенных для этих двух тел, выполненных с возможностью смещения относительно друг друга. Кроме того, предлагаемое изобретение относится к конической фрикционно-кольцевой передаче, содержащей по меньшей мере два фрикционных конических колеса, выполненных с возможностью взаимодействия друг с другом через посредство фрикционного кольца, при этом по меньшей мере одно из фрикционных конических колес имеет обособленную опорную обойму. Кроме того, предлагаемое изобретение относится к конической фрикционно-кольцевой передаче, содержащей по меньшей мере два фрикционных конических колеса, выполненных с возможностью взаимодействовать друг с другом через посредство фрикционного кольца и прижатых друг к другу с помощью прижимного устройства, предназначенного для создания прижимающей силы, зависящей от вращающего момента, при этом упомянутое прижимное устройство содержит два тела, выполненные с возможностью смещения относительно друг друга. Кроме того, предлагаемое изобретение относится к конической фрикционно-кольцевой передаче, включающей муфту сцепления, которая расположена на стороне входа, и/или муфту сцепления, которая расположена на стороне выхода. Кроме того, предлагаемое изобретение относится к конической фрикционно-кольцевой передаче, содержащей по меньшей мере два фрикционных конических колеса, выполненных с возможностью взаимодействия друг с другом через посредство фрикционного кольца и прижатых друг к другу с помощью прижимного устройства, предназначенного для создания прижимающей силы, зависящей от вращающего момента, при этом упомянутое прижимное устройство содержит два тела, выполненные с возможностью смещения относительно друг друга, а также упругий элемент. Кроме того, предлагаемое изобретение относится к конической фрикционно-кольцевой передаче, содержащей по меньшей мере два фрикционных конических колеса, выполненных с возможностью взаимодействовать друг с другом через посредство фрикционного кольца и прижатых друг к другу с помощью прижимного устройства, предназначенного для создания прижимающей силы, зависящей от вращающего момента, и установленного на обеих сторонах на подшипниках, удерживаемых в несущих корпусах. Кроме того, предлагаемое изобретение относится к способу изготовления конической фрикционно-кольцевой передачи, а также к способу сборки конической фрикционно-кольцевой передачи.

[02] Конические фрикционно-кольцевые передачи хорошо известны из уровня техники, при этом конические фрикционно-кольцевые передачи, положенные в основу предлагаемого изобретения, раскрыты, в частности, в международной патентной публикации WO 2006/012892 А2, в частности на фиг.39 и 49, а также в международной патентной публикации WO 2004/061336 А1, в частности на фиг.12.

[03] Целью предлагаемого изобретения является дальнейшее развитие известных конических фрикционно-кольцевых передач, направленное на придание им большей компактности, повышенной безопасности в работе, большей легкости в сборке, разборке и установке.

[04] Цель предлагаемого изобретения достигается созданием конической фрикционно-кольцевой передачи, в которой фрикционное кольцо выполнено с возможностью смещения с помощью регулировочного устройства, снабженного направляющей, на которой с возможностью свободного смещения в осевом направлении установлен исполнительный орган, предпочтительно, регулировочный мостик для фрикционного кольца, при этом коническая фрикционно-кольцевая передача характеризуется тем, что упомянутое регулировочное устройство содержит червячную передачу. Такое регулировочное устройство, снабженное червячной передачей, с обеспечением преимущества позволяет получать большие значения передаточного отношения, занимая относительно мало места. Кроме того, преимущество, обеспечиваемое применением червячной передачи состоит в существенном повышении точности управления фрикционным кольцом.

[05] В настоящем описании под термином «регулировочное устройство», по существу, понимается любое устройство, с помощью которого может быть осуществлено регулирование осевого положения фрикционного кольца относительно фрикционных конических колес конической фрикционно-кольцевой передачи. В настоящей заявке нет категорического требования, чтобы регулировочное устройство содержало регулировочный элемент, который обязательно был бы выполнен в виде мостика, может использоваться и другой исполнительный орган. В частности, в настоящем описании под термином «исполнительный орган» понимается любой узел, обеспечивающий придание фрикционному кольцу направленного смещения в осевом направлении относительно фрикционных конических колес в зависимости от требуемого передаточного отношения.

[06] Предлагаемое изобретение обеспечивает существенное преимущество для конических фрикционно-кольцевых передач всех типов, при этом, в частности, неважно, является ли поверхность фрикционных конических колес собственно конической (образованной прямой генератрисой), или же условно конической (образованной дуговой генератрисой).

[07] В тексте настоящей заявки под термином «фрикционное кольцо» понимается любое устройство, обеспечивающее предпочтительно фрикционное соединение двух фрикционных конических колес конической фрикционно-кольцевой передачи, при этом фрикционное кольцо выполнено с возможностью перемещения под действием регулировочного устройства в зазоре между двумя оппозитно расположенными фрикционными коническими колесами в обе стороны в осевом направлении (т.е. параллельно осям этих фрикционных конических колес). В идеальном случае фрикционное кольцо установлено вокруг одного из двух фрикционных конических колес, так что по меньшей мере часть одного из двух фрикционных конических колес охвачена фрикционным кольцом.

[08] В одном из предпочтительных вариантов осуществления предлагаемого изобретения предусматривается, что червячная передача действует на эксцентрик, на котором установлен сцепной шатун. Благодаря, во-первых, червячной передаче и, во-вторых, эксцентрику, на котором установлен сцепной шатун, простыми с точки зрения конструкции средствами с обеспечением преимущества и экономией пространства, но при этом с обеспечением безопасности в работе может быть реализовано двойное редуцирование.

[09] В рассматриваемом варианте осуществления предлагаемого изобретения преимущество обеспечивается, если упомянутый сцепной шатун выполнен с возможностью воздействия на направляющую регулировочного мостика. Например, конец сцепного шатуна, обращенный вовне от эксцентрика, соединен с направляющей исполнительного органа регулирования шарнирно или с возможностью вращения. Если при этом сцепной шатун дополнительно подпружинен, то простыми с точки зрения конструкции средствами может быть обеспечена первичная защита конической фрикционно-кольцевой передачи от перегрузок.

[10] Кроме того, преимущество обеспечивается при таком решении, когда червячная передача удерживается на месте за счет сил трения. В частности, когда не требуется регулировать положение фрикционного кольца конической фрикционно-кольцевой передачи, для последней обеспечивается возможность работы в особо экономичном режиме, так как благодаря удержанию червячной передачи за счет сил трения предотвращается риск спонтанного смещения фрикционного кольца.

[11] Цель предлагаемого изобретения достигается также с помощью конической фрикционно-кольцевой передачи, в которой ведущее фрикционное коническое колесо оперативно соединено с приводом путем неподвижного соединения, при этом упомянутое оперативное соединение включает неподвижное соединение, обеспечиваемое посредством центрального винта.

[12] Такое техническое решение имеет два преимущества. Во-первых, неподвижное соединение, которое обеспечено через упомянутый центральный винт, обеспечивает особо благоприятное распределение сил, так что приводные силы от привода могут быть приложены к ведущему фрикционному коническому колесу конической фрикционно-кольцевой передачи особо равномерно. Во-вторых, благодаря этому центральному винту, который обеспечивает неподвижное соединение между ведущим фрикционным коническим колесом и приводом, обеспечивается особо простой монтаж ведущего фрикционного конического колеса на приводе.

[13] Кроме того, цель предлагаемого изобретения достигается также с помощью конической фрикционно-кольцевой передачи, в которой ведущее фрикционное коническое колесо соединено с приводом через посредство неподвижного соединения, при этом упомянутое соединение включает неподвижное соединение, обеспечиваемое посредством винта растяжения, т.е. винта, работающего на растяжение.

[14] Благодаря винту растяжения особо просто достигается смещение в пределах допуска, особенно в области неподвижного соединения, относительно ведущего фрикционного конического колеса и привода. Только благодаря одному этому решению обеспечивается существенное продление срока службы конической фрикционно-кольцевой передачи, тем более, что винт растяжения может обеспечить почти оптимальную и безопасную в работе сборку ведущего фрикционного конического колеса и привода. В частности, возможные допуски как при сборке, так и в процессе эксплуатации могут быть компенсированы с соблюдением безопасности работы и простыми с точки зрения конструкции средствами.

[15] Если зажимная длина деформируемого винта растяжения больше диаметра винта, то посредством этого винта могут быть перекрыты еще большие расстояния между опорной областью головки винта растяжения и снабженного резьбой отверстия, в которое указанный винт ввинчен. При таком решении способность винта растяжения к удлинению используется с особой выгодой.

[16] Если зажимная длина винта растяжения существенно больше диаметра винта, то такой винт может быть с обеспечением преимущества пропущен сквозь тело фрикционного конического колеса, предпочтительно, например, сквозь тело ведущего фрикционного конического колеса, и ввинчен в соответствующую резьбу в стенках привода. Благодаря такому решению соединение ведущего фрикционного конического колеса с приводом дополнительно значительно упрощается и для винта растяжения обеспечивается большая длина.

[17] В зависимости от того, каковы размеры или конфигурация фрикционного конического колеса, особенно ведущего фрикционного конического колеса конической фрикционно-кольцевой передачи, преимущество может быть обеспечено при таком решении, при котором зажимная длина винта растяжения по меньшей мере вдвое больше его диаметра.

[18] С целью дальнейшего повышения безопасности работы конической фрикционно-кольцевой передачи представляется обеспечивающим преимущество такое решение, при котором зажимная длина растяжимого винта превышает установочную длину конической фрикционно-кольцевой передачи, в частности ее дорожки качения. При такой длине винта растяжения практически всегда будет обеспечено соединение между ведущим фрикционным коническим колесом и приводом с заданной силой сжатия, даже если другие компоненты конической фрикционно-кольцевой передачи дают усадку взаиморасположения во время работы. Благодаря такому решению обеспечивается дальнейшее повышение безопасности работы конической фрикционно-кольцевой передачи.

[19] Цель предлагаемого изобретения достигается также с помощью конической фрикционно-кольцевой передачи, содержащей отдельные гидравлические полости для рабочей жидкости и смазочной жидкости и имеющей две стороны, из которых одна расположена со стороны вершины образуемого ведущим фрикционным коническим колесом конуса, а другая - со стороны основания образуемого ведущим фрикционным коническим колесом конуса, при этом упомянутая гидравлическая полость для смазочной жидкости содержит по меньшей мере два отсека, причем первый отсек расположен на одной стороне передачи, а второй отсек расположен на другой стороне передачи, и при этом коническая фрикционно-кольцевая передача характеризуется наличием смазочного канала, соединяющего эти два отсека и пронизывающего одно из фрикционных конических колес. Благодаря такому решению можно с обеспечением преимущества обойтись без отдельной линии для смазочной жидкости, что еще больше упрощает конструкцию конической фрикционно-кольцевой передачи.

[20] В этом контексте представляется обеспечивающим особое преимущество такое решение, при котором упомянутый смазочный канал двумя впускными отверстиями открывается к вращающейся области канала, при этом диаметры этих отверстий разные. С обеспечением преимущества благодаря разным диаметрам и наличию гравитационных сил возникает подкачивающий эффект, в результате чего можно обойтись без внешнего смазочного насоса. Благодаря такому решению конструкция конической фрикционно-кольцевой передачи может быть еще более упрощена. К тому же, отсутствие внешнего смазочного насоса способствует повышению безопасности работы конической фрикционно-кольцевой передачи.

[21] Представляется обеспечивающим дополнительное преимущество такое решение, при котором стенка смазочного канала внутри фрикционного конического колеса расположена радиально дальше от оси вращения фрикционного конического колеса, чем стенка в районе впускных отверстий. Благодаря такому решению может быть обеспечена очистка смазочной жидкости за счет гравитации, поскольку обеспечивается улавливание частиц загрязняющих примесей и их оседание в области внутри фрикционного конического колеса.

[22] Загрязняющие примеси могут улавливаться особенно эффективно, если смазочный канал расширяется внутри фрикционного конического колеса.

[23] В этом контексте одним из особо предпочтительных вариантов предлагаемого изобретения предусматривается также, что смазочный канал выполнен пронизывающим винт. Если такой смазочный канал выполнен внутри винта, то этот винт становится более тонкостенным и благодаря этому с обеспечением преимущества может использоваться в качестве винта растяжения. А именно, винт, содержащий смазочный канал, может быть использован в качестве растяжимого винта для обеспечения оперативного соединения неподвижного характера между ведущим фрикционным коническим колесом и приводом.

[24] Цель предлагаемого изобретения достигается также с помощью конической фрикционно-кольцевой передачи, содержащей по меньшей мере два фрикционных конических колеса, выполненных с возможностью взаимодействовать друг с другом через посредство фрикционного кольца и прижатых друг к другу с помощью прижимного устройства, предназначенного для создания прижимающей силы, зависящей от вращающего момента, при этом упомянутое прижимное устройство содержит тела качения, которые расположены в соответствующих дорожках качения для этих двух тел, выполненных с возможностью смещения относительно друг друга, и при этом одна из упомянутых дорожек качения выполнена в одном из фрикционных конических колес.

[25] Если одна из дорожек качения выполнена непосредственно в одном из фрикционных конических колес конической фрикционно-кольцевой передачи, то представляется предпочтительным такое решение, при котором прижимное устройство выполнено с чрезвычайно малыми допусками и благодаря этому в высшей степени свободным от люфтов. Сборка также соответственно упрощается.

[26] Для достижения цели предлагаемого изобретения предлагается также коническая фрикционно-кольцевая передача, содержащая по меньшей мере два фрикционных конических колеса, выполненных с возможностью взаимодействовать друг с другом через посредство фрикционного кольца, при этом по меньшей мере одно фрикционное коническое колесо имеет обособленную опорную обойму, при этом упомянутая обособленная опорная обойма соединена с фрикционным коническим колесом через посредство разделенного надвое седла (иначе говоря, двух частичных седел).

[27] Благодаря наличию обособленной опорной обоймы обеспечивается более простая и удобная безопасная сборка. В частности, благодаря упомянутому разделенному надвое седлу обособленной опорной обоймы риск принятия обособленной опорной обоймой наклонного положения относительно соответствующего фрикционного конического колеса может быть сведен к минимуму. Но и нераздвоенное гнездо обособленной опорной обоймы может обеспечить адекватную опору на фрикционное коническое колесо, если оно выполнено имеющим адекватную ширину.

[28] С обеспечением преимущества чрезвычайно равномерное распределение между обособленной опорной обоймой и фрикционным коническим колесом сил, действующих на разделенное надвое седло, может быть достигнуто при таком решении, при котором оба частичных седла имеют поверхность, обладающую поворотной симметрией. Благодаря такому решению обособленная опорная обойма и соответствующее ей фрикционное опорное колесо могут быть без проблем изготовлены и прилажены друг к другу.

[29] Для обеспечения возможности стабильно гарантировать благоприятные условия балансировки и по причине этой очень высокой стабильности по отношению к обособленной опорной обойме и соответствующему фрикционному коническому колесу представляется обеспечивающим преимущество такое решение, при котором упомянутые частичные седла располагаются на разной осевой высоте соответствующего фрикционного конического колеса.

[30] Представляется обеспечивающим преимущество такое решение, при котором первое частичное седло занимает внешнее положение вдоль оси фрикционного конического колеса и его радиус больше, чем у второго частичного седла, которое аксиально занимает более внутреннее положение, в результате чего удается добиться дальнейшего упрощения конструкции. При таком решении на изготовление соответствующего фрикционного конического колеса с обеспечением преимущества может быть затрачено меньшее количество материала, при изготовлении его, например, с помощью штампованной поковки.

[31] Здесь уместно заметить, что цель предлагаемого изобретения может быть достигнута также созданием конической фрикционно-кольцевой передачи, характеризуемой тем, что по меньшей мере одно ее фрикционное коническое колесо получено штампованной поковкой. Такое кованое фрикционного коническое колесо может быть сделано особо легким по весу, высококачественным и долговечным, поэтому такое решение обеспечивает преимущество независимо от остальных признаков предлагаемого изобретения.

[32] В этом контексте цель предлагаемого изобретения достигается также созданием способа изготовления конической фрикционно-кольцевой передачи, в которой по меньшей мере одно фрикционное коническое колесо содержит по меньшей мере один кованый узел.

[33] В этой связи нужно подчеркнуть, что с обеспечением преимущества кованым является узел фрикционного конического колеса, обеспечивающий коническую поверхность. Кованая коническая поверхность обладает превосходными прочностными характеристиками, благодаря чему обеспечивается удлинение срока службы и повышение безопасности работы предлагаемой конической фрикционно-кольцевой передачи.

[34] В этом контексте одним из вариантов осуществления предлагаемого изобретения предусматривается, чтобы все фрикционное конические колеса содержали кованые узлы, в результате чего обеспечивается дальнейшее повышение безопасности работы конической фрикционно-кольцевой передачи в целом.

[35] При наличии обособленной опорной обоймы еще одним обеспечивающим преимущество вариантом осуществления предлагаемого изобретения предусматривается, чтобы фрикционное коническое колесо и обособленная опорная обойма были соединены между собой прессовой посадкой. Благодаря такому решению между обособленной опорной обоймой и соответствующим фрикционным коническим колесом может быть обеспечено простое, быстрое и безопасное в работе соединение.

[36] Таким образом, цель предлагаемого изобретения достигается также созданием способа сборки конической фрикционно-кольцевой передачи, в которой обособленная опорная обойма и фрикционное коническое колесо соединены прессовой посадкой.

[37] Если обособленная опорная обойма и фрикционное коническое колесо таким образом соединены прессовой посадкой, то относительно конической фрикционно-кольцевой передачи между обособленной опорной обоймой и фрикционным коническим колесом может быть обеспечено простое, быстрое и безопасное в работе соединение.

[38] Должно быть понятно, что в дополнение к соединению с прессовой посадкой как в качестве альтернативы, так и совместно могут применяться соединения других типов. В той же мере еще одним вариантом осуществления предлагаемого изобретения предусматривается, что фрикционное коническое колесо и обособленная опорная обойма соединены сваркой. Таким образом, в альтернативном варианте предлагаемого способа предусматривается, что после соединения с помощью прессовой посадки обособленную опорную обойму и фрикционное коническое колесо сваривают.

[39] Благодаря такому решению между обособленной опорной обоймой и фрикционным коническим колесом может быть дополнительно обеспечено особо прочное соединение, что особо предпочтительно, если это фрикционное коническое колесо частично или полностью заполнено смазочной жидкостью.

[40] Кроме того, цель предлагаемого изобретения достигается созданием конической фрикционно-кольцевой передачи, содержащей по меньшей мере два фрикционных конических колеса, выполненных с возможностью взаимодействовать друг с другом через посредство фрикционного кольца, и прижатых друг к другу с помощью прижимного устройства, предназначенного для создания прижимающей силы, зависящей от вращающего момента, при этом упомянутое прижимное устройство содержит два тела, выполненных с возможностью смещения относительно друг друга, при этом по меньшей мере одно из упомянутых смещаемых тел установлено на одном из фрикционных конических колес с помощью игольчатого роликового подшипника.

[41] Такое решение представляется предпочтительным потому, что установка смещаемого тела на одном из фрикционных конических колес с помощью игольчатого роликового подшипника дает чрезвычайно высокую гарантию против опрокидывающих моментов, так что коническая фрикционно-коническая передача может характеризоваться особенно высокой безопасностью работы и долговечностью.

[42] Дополнительная гарантия против опрокидывающих моментов может быть обеспечена, если упомянутый игольчатый конический подшипник выполнен с разъемной обоймой, так что рядом друг с другом расположены по меньшей мере две дорожки игольчатого конического подшипника относительно оси вращения фрикционного конического колеса.

[43] Кроме того, цель предлагаемого изобретения достигается созданием конической фрикционно-кольцевой передачи, содержащей муфту сцепления, которая расположена на стороне входа, и/или муфту сцепления, которая расположена на стороне выхода, при этом упомянутая муфта сцепления выполнена с возможностью приведения ее в действие гидравлическим способом. Преимущество, обеспечиваемое муфтой сцепления, приводимой в действие гидравлическим способом, состоит в том, что узлы, обеспечивающие приведение ее в действие гидравлическим способом, могут быть компактно размещены в свободном пространстве между осями вращения фрикционных конических колес и местом установки регулировочного устройства, например червячной передачи. Благодаря одному только этому признаку обычная коническая фрикционно-кольцевая передача может быть выполнена существенно более компактной.

[44] Кроме того, цель предлагаемого изобретения достигается созданием конической фрикционно-кольцевой передачи, содержащей по меньшей мере два фрикционных конических колеса, выполненных с возможностью взаимодействовать друг с другом через посредство фрикционного кольца и прижатых друг к другу с помощью прижимного устройства, предназначенного для создания прижимающей силы, зависящей от вращающего момента, при этом упомянутое прижимное устройство содержит два тела, выполненных с возможностью смещения относительно друг друга, а также упругий элемент, при этом предлагаемая коническая фрикционно-кольцевая передача характеризуется тем, что упомянутый упругий элемент может быть демонтирован без демонтажа упомянутых смещаемых тел.

[45] Благодаря такому решению достигается преимущество, заключающееся в том, что обеспечивается возможность сборки, свободной от люфтов, поскольку соответствующая сборка может быть осуществлена без критических предварительных напряжений или вообще без предварительных напряжений.

[46] В этом контексте цель предлагаемого изобретения достигается также созданием способа сборки конической фрикционно-кольцевой передачи, при котором все фрикционные конические колеса монтируют на обеих сторонах в своих несущих корпусах подшипника, а соответствующий упругий элемент монтирует потом. Благодаря такому решению обеспечивается преимущество, заключающееся в том, что облегчается регулирование фрикционных конических колес, поскольку до этой стадии сборка может осуществляться без предварительных напряжений.

[47] Кроме того, цель предлагаемого изобретения достигается созданием конической фрикционно-кольцевой передачи, содержащей по меньшей мере два фрикционных конических колеса, которые выполнены с возможностью взаимодействовать друг с другом через посредство фрикционного кольца и прижаты друг к другу с помощью прижимного устройства, предназначенного для создания прижимающей силы, зависящей от вращающего момента, и которые на обеих сторонах смонтированы на подшипниках, удерживаемых в несущих корпусах, при этом оба несущих корпуса подшипника выполнены как одно целое.

[48] Выбранная таким образом конструкция несущего корпуса подшипника обеспечивает то преимущество, что создает меньше проблем с допусками, благодаря чему изготовление и сборка конической фрикционно-кольцевой передачи упрощается. Кроме того, уменьшение проблем с допусками благоприятно сказывается также на безопасности работы и долговечности конической фрикционно-кольцевой передачи.

[49] Таким образом, цель предлагаемого изобретения достигается также созданием способа сборки конической фрикционно-кольцевой передачи, при котором сначала устанавливают относящиеся к прижимному устройству тела, выполненные с возможностью смещения относительно друг друга, а затем упругие элементы.

[50] Благодаря тому, что упомянутые смещаемые тела могут быть идеально отрегулированы без каких-либо критических предварительных напряжений, сборка конической фрикционно-кольцевой передачи существенно упрощается.

[51] Другие преимущества, цели и характеристики предлагаемого изобретения описываются в дальнейшем изложении со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых в качестве примера проиллюстрирован первый вариант осуществления конической фрикционно-кольцевой передачи по отношению к регулировочному устройству с червячной передачей.

[52] Краткое описание прилагаемых чертежей

На фиг.1 схематично в продольном разрезе показана коническая фрикционно-кольцевая передача.

На фиг.2 с разнесением деталей показано ведущее фрикционное коническое колесо, снабженное упорным буртиком для предохранения фрикционного кольца от критического аксиального давления в случае неисправности регулировочного устройства конической фрикционно-кольцевой передачи, показанной на фиг.1.

На фиг.3 ведущее фрикционное коническое колесо, изображенное на фиг.2, показано в сборе.

На фиг.4 с разнесением деталей показано выходное фрикционное коническое колесо, снабженное упорным буртиком для предохранения фрикционного кольца от критического аксиального давления в случае неисправности регулировочного устройства конической фрикционно-кольцевой передачи, показанной на фиг.1.

На фиг.5 выходное фрикционное коническое колесо, изображенное на фиг.4, показано в сборе.

На фиг.6 схематично показана червячная передача регулировочного устройства конической фрикционно-кольцевой передачи, показанной на фиг.1.

[53] Коническая фрикционно-кольцевая передача 1, показанная на фиг.1, в качестве главных существенных компонентов содержит ведущее фрикционное коническое колесо 2, выходное фрикционное коническое колесо 3 и фрикционное кольцо 4, при этом упомянутое фрикционное кольцо 4, охватывающее ведущее фрикционное коническое колесо 2, установлено с возможностью перемещаться туда и обратно в зазоре 5 между ведущим фрикционным коническим колесом 2 и выходным фрикционным коническим колесом 3 в направлениях, обозначенных двусторонней стрелкой 6. Следует заметить, что ведущее фрикционное коническое колесо 2 установлено с возможностью вращения вокруг первой оси вращения 7, а выходное фрикционное коническое колесо 3 установлено с возможностью вращения вокруг второй оси вращения 8.

[54] Для обеспечения возможности настройки перемещения фрикционного кольца 4 конкретно по направлениям, обозначенным двойной стрелкой 6, и для удержания фрикционного кольца 4 внутри конической фрикционно-кольцевой передачи 1 с возможностью перемещения применено регулировочное устройство 9.

[55] Упомянутое регулировочное устройство 9, по существу, содержит регулировочный мостик 10, который эффективен в качестве исполнительного элемента и содержит направляющую деталь 11 с набором направляющих колес 12 (показано только одно - в чисто иллюстративных целях), в результате чего обеспечивается удержание и направление фрикционного кольца 4 внутри конической фрикционно-кольцевой передачи 1.

[56] Следует заметить, что регулировочный мостик 10 выполнен с возможностью перемещения вдоль направляющей 13 регулировочного мостика, так что для фрикционного кольца 4 обеспечивается возможность перемещения туда и обратно в зазоре 5 в направлениях, обозначенных двусторонней стрелкой 6. В рассматриваемом иллюстративном примере осуществления предлагаемого изобретения направляющая 13 регулировочного мостика проходит в соответствии с зазором 5, в результате чего для фрикционного кольца 4 обеспечивается возможность перемещения в зазоре 5 вдоль последнего.

[57] Для инициирования перемещения фрикционного кольца 4 в зазоре 5 достаточно уже, если направляющая 13 регулировочного мостика будет просто смещена на небольшую величину в смысле своего положения известным per se способом. Для этого регулировочное устройство 9 содержит привод 14, который конструктивно реализован как червячная передача 15. Привод 14 может быть легко отведен назад с помощью средств, изображенных на фиг.6.

[58] Червячная передача 15 прикреплена к корпусной стенке 16 конической фрикционно-кольцевой передачи 1 и выполнена с возможностью приведения во вращение червяка, удерживаемого с помощью фрикциона 17. Червяк, удерживаемый с помощью фрикциона 17, в свою очередь, взаимодействует с эксцентриком 18, к которому прикреплен подпружиненный сцепной шатун 19. С одной стороны упомянутый подпружиненный сцепной шатун 19 в точке сочленения 20 соединен с эксцентриком 18. С другой стороны подпружиненный сцепной шатун 19 своим концом 21, обращенным вовне от эксцентрика 18, соединен с направляющей 13 регулировочного мостика.

[59] Если теперь червячная передача 15 приводит в движение червяк, удерживаемый с помощью фрикциона 17, то эксцентрик 18 получает возможность поворачиваться на шарнире вокруг вала 22 эксцентрика, который, в свою очередь, приводит в движение подпружиненный сцепной шатун 19. Это движение сцепного шатуна 19 передается на направляющую 13 регулировочного мостика, в результате чего обеспечивается возможность инициирования перемещения и прекращения перемещения регулировочного мостика 10 вместе с фрикционным кольцом 4.

[60] С обеспечением преимущества в терминах привода 14 по меньшей двойная редукция достигается посредством червячной передачи 15 с винтом 17, удерживаемым силами трения, и эксцентриком 18, а также подпружиненным сцепным шатуном 19, так что обеспечивается возможность регулирования направляющей 13 регулировочного мостика с минимальными приводными расстояниями и с обеспечением безопасности работы.

[61] Подпружиненный сцепной шатун 19 обеспечивает то дополнительное преимущество, что при таком решении особенно просто с точки зрения конструкции достигается защита конической фрикционно-кольцевой передачи 1 от перегрузок, в результате чего для подпружиненного сцепного шатуна 19, предпочтительно, для направляющей 13 регулировочного мостика в аварийном режиме всегда обеспечивается возможность регулирования конической фрикционно-кольцевой передачи 1 с помощью заданного усилия пружины таким образом, что в аварийном режиме эксплуатационные характеристики конической фрикционно-кольцевой передачи 1 в отношении фрикционного кольца 4 и двух фрикционных конических колес 2,3 всегда реализуются автоматически.

[62] Винт 17, удерживаемый силами трения, обеспечивает то преимущество, что при таком решении обеспечивается возможность удержания фрикционного кольца 4 в его положении особо экономно с точки зрения расхода энергии, поскольку удержание за счет сил трения винта 17 может быть с обеспечением преимущества реализовано таким образом, что регулирование эксцентрика 18 невыполнимо без червячной передачи 15 или выполнимо только при определенных условиях.

[63] На фиг.1 ясно видно, что коническая фрикционно-кольцевая передача 1 может быть, по существу, поделена на первую сторону 30 и вторую сторону 31. Первая сторона 30, по существу, включает несущие компоненты, коническое пространство между первой стороной 30 и второй стороной 31 содержит два фрикционных конических колеса 2,3, фрикционное кольцо 4 с регулировочным элементом 9 как первоочередной важности компоненты конической фрикционно-кольцевой передачи, муфта сцепления 33 с устройством вращающейся массы 34 на выходном конце 35 может быть отнесена ко второй части 31.

[64] Используемая здесь муфта сцепления 33 хорошо известна из предшествующего уровня техники, поэтому обозначения даны только для центрального отпускающего механизма 33А, отпускающего поршня 33В, отпускающего цилиндра 33С и отпускающей пружины 33D, конструкция которых обладает надлежащей прочностью.

[65] На первой стороне 30 образован первый смазочный отсек 37, а на второй стороне 31 образован второй смазочный отсек 38. Оба смазочных отсека 37, 38 принадлежат к первой гидравлической полости 39 конической фрикционно-кольцевой передачи 1 и соединены между собой посредством смазочного канала 40. Внутри упомянутой первой гидравлической полости 39, а следовательно, и внутри упомянутых первого и второго смазочных отсеков 37,38 находится смазочная жидкость, которая в более предпочтительных вариантах осуществления предлагаемого изобретения обладает способностью смазывать роликовые опорные устройства конической фрикционно-кольцевой передачи 1. В противоположность этому рабочая жидкость конической фрикционно-кольцевой передачи 1, которая с точки зрения сцепления между двумя фрикционными коническими колесами 2, 3 и фрикционным кольцом 4 работает подкрепляющим образом, находится в другой гидравлической полости 41, которая образована в коническом пространстве, которое, например, может включать также зазор 5 конической фрикционно-кольцевой передачи 1.

[66] Благодаря наличию смазочного канала 40 обеспечивается преимущество, состоящее в том, что при таком решении можно обойтись без дополнительных наружных подводящих и/или отводящих линий для смазочной жидкости, представляется более предпочтительным, если смазочный канал 40 пронизывает по меньшей мере ведущее фрикционное коническое колесо 2. Представляется обеспечивающим преимущество такое решение, при котором сам смазочный канал 40 продолжается сквозь центральный винт растяжения 42, с помощью которого, что более предпочтительно, обеспечено неподвижное соединение 43 между ведущим фрикционным коническим колесом 2 и выходным устройством 44 конической фрикционно-кольцевой передачи. Сквозь устроенный таким образом растяжимый винт 42 смазочный канал 40 простирается до области 45, в которой заканчивается питающий трубопровод 46 смазочной жидкости.

[67] Кроме того, упомянутый центральный растяжимый винт 42 имеет зажимную длину, по меньшей мере вдвое превышающую его диаметр, при этом эта зажимная длина может быть охарактеризована как существенно превышающая диаметр растяжимого винта 42. Представляется более предпочтительным, чтобы зажимная длина растяжимого винта 42 превышала установочную длину конической фрикционно-кольцевой передачи 1. При таком решении можно с обеспечением безопасности работы гарантировать, что в отношении неподвижного соединения 43 для зубчатого венца 47 ведущего фрикционного конического колеса 2 обеспечивается постоянное адекватное удержание в зацеплении с соответствующим зубчатым венцом (не обозначен) приводного устройства 44. В этой связи должно быть понятно, что в альтернативном варианте осуществления предлагаемого изобретения можно обойтись без смазочного канала в растяжимом винте.

[68] Кроме того, выходное фрикционное коническое колесо 3 содержит прижимное устройство 50 (см. также фиг.4 и 5), с помощью которого обеспечивается прижимное усилие, зависящее от вращающего момента. В рассматриваемом варианте осуществления предлагаемого изобретения прижимное устройство 50 содержит тела качения 51, расположенные в соответствующих дорожках качения 52,53 двух тел 54,55, выполненных с возможностью смещения относительно друг друга. Преимущество обеспечивается при таком решении, когда первая дорожка качения 52 устроена непосредственно во выходном фрикционном коническом колесе 3, так что ведущее фрикционное коническое колесо 2 и смещаемое тело 54 выполнены одной сборкой, а на конической фрикционно-кольцевой передаче 1 выполнено в высшей степени свободное от люфтов прижимное устройство 50. Кроме того, прижимное устройство 50 содержит упругий элемент 56, выполненный с возможностью создавать в прижимном устройстве 50 предварительное напряжение.

[69] Особенности конструкции ведущего фрикционного конического колеса 2 можно видеть на фиг.2 и 3. Ведущее фрикционное коническое колесо 2 содержит обособленную опорную обойму 60, имеющую первое частичное опорное седло 61 и второе частичное опорное седло 62, так что обособленная опорная обойма 60 может быть целиком закреплена во внутреннем пространстве 63 ведущего фрикционного конического колеса 2 таким способом, который дает особую гарантию против качаний. В соответствующих случаях обособленная опорная обойма 60 после запрессовки в ведущее фрикционное коническое колесо 2 может быть дополнительно приварена, в результате чего обеспечивается дополнительное герметичное соединение между обособленной опорной обоймой 60 и ведущим фрикционным коническим колесом 2.

[70] В рассматриваемом варианте осуществления предлагаемого изобретения диаметр первого частичного опорного седла 61 больше, чем диаметр второго частичного опорного седла 62, при этом поверхность обоих частичных опорных седел 61, 62 обладает симметрией вращения. Благодаря тому, что частичные опорные седла 61, 62 расположены на разной осевой высоте, обеспечиваются благоприятные условия балансировки, так что ведущее фрикционное коническое колесо 2 и обособленная опорная обойма 60 могут быть соединены прессовой посадкой с высокой степенью гарантии против качаний.

[71] Представляется предпочтительным такое решение, при котором в обособленной опорной обойме 60 установлена вращающаяся вставка 64, предназначенная для уменьшения количества смазочной жидкости, вращающейся внутри фрикционного конического колеса. На первом конце 65 упомянутой вращающейся вставки 64 дополнительно предусмотрен центробежный сепаратор 66, с помощью которого обеспечивается улавливание частиц грязи из смазочной жидкости. В результате вращающейся вставке 64 на упомянутом первом конце 65 придается больший диаметр, нежели на ее противоположном (втором) конце 67. С первым концом 65 вращающейся вставки 64 соединено также дополнительное вращающееся устройство 68 для дополнительного увеличения диаметра отверстия, предпочтительно, смазочного канала 40.

[72] Кроме того, ведущее фрикционное коническое колесо 2, как кованый компонент, имеет кованую коническую поверхность 70, которая заканчивается в вершине 71 образуемого ведущим фрикционным коническим колесом 2 конуса в области упорного буртика 72. Упомянутый упорный буртик 72 предусмотрен для страховки фрикционного кольца 4, не допуская его схождения с конической поверхности 70 в случае неисправности конической фрикционно-кольцевой передачи 1. В области основания 73 образуемого ведущим фрикционным коническим колесом 2 конуса такого упорного буртика нет, поскольку на фрикционном коническом колесе 3, ориентированном в обратную сторону, имеется аналогичный упорный буртик 80 (см. фиг.4 и 5), выполненный с возможностью обеспечивать упор для фрикционного кольца 4 в аварийной для работы конической фрикционно-кольцевой передачи 1 ситуации. Таким образом, оба фрикционных конических колеса 2, 3 имеют по одному упорному буртику 72, 80 соответственно.

[73] Как можно видеть на фиг.4 и 5, фрикционное коническое колесо 3 соединено с обособленной опорной обоймой 81 прессовой посадкой, при этом упомянутая обособленная опорная обойма 81 впрессована во внутреннее пространство 82 ведущего фрикционного конического колеса 3.

[74] Кроме того, второе прижимное тело 55, имеющее дорожку качения 53 для тел качения 51 располагается во внутреннем пространстве 82 ведущего фрикционного конического колеса 3. Однако первая дорожка качения 52, соответствующая второй дорожке качения 53, непосредственно интегрирована в ведущее фрикционное коническое колесо 3, так что ведущее фрикционное коническое колесо 3 само образует первое прижимное тело 54.

[75] Пружинное устройство 56 тоже установлено во внутреннем пространстве ведущего фрикционного конического колеса 3, при этом пружинное устройство 56 содержит пружинодержатель 83, совокупность 84 дисковых пружин, установленных на пружинодержателе 83, и разделительное кольцо 85. Пружинное устройство 56 закреплено внутри выходного фрикционного конического колеса 3 с помощью стопорной шайбы 86.

[76] Выходное фрикционное коническое колесо 3, тоже будучи кованым компонентом, имеет кованую коническую поверхность 87, так что выходное фрикционное коническое колесо 3 тоже обладает высокой нагрузочной способностью.

[77] Оба фрикционных конических колеса 2, 3 особым образом смонтированы на станине 1А конической фрикционно-кольцевой передачи 1, что облегчает процесс сборки. Ведущее фрикционное коническое колесо 2 установлено через посредство первого подшипника 88 и второго подшипника 89. Выходное фрикционное колесо 3 установлено через посредство первого подшипника 90 и второго подшипника 91.

[78] Первый подшипник 88 ведущего фрикционного конического колеса 2 и первый подшипник 90 выходного фрикционного конического колеса 3 совместно расположены на первой стороне 30 конической фрикционно-кольцевой передачи 1. Второй подшипник 89 ведущего фрикционного конического колеса 2 и второй подшипник 91 выходного фрикционного конического колеса 3 совместно расположены на второй стороне 31 конической фрикционно-кольцевой передачи 1.

[79] Преимущество обеспечивается при таком решении, при котором удержание обоих первых подшипников, а именно первого подшипника 88 ведущего фрикционного конического колеса 2 и первого подшипника 90 выходного фрикционного конического колеса 3, обеспечивается с помощью первого общего несущего корпуса 92, относящегося к конической фрикционно-кольцевой передаче 1. Соответственно, удержание обоих вторых подшипников, а именно второго подшипника 89 ведущего фрикционного конического колеса 2 и второго подшипника 91 выходного фрикционного конического колеса 3, обеспечивается с помощью второго общего несущего корпуса 93, относящегося к конической фрикционно-кольцевой передаче 1. Благодаря такому решению возникает существенно меньше проблем, связанных с допусками, и обеспечивается точность расположения фрикционных конических колес 2, 3 относительно друга друга. Это тем более верно, так как и первый общий несущий корпус 92, и второй общий несущий корпус 93 выполнены цельными. Таким образом, при такой конструкции конической фрикционно-кольцевой передачи 1 вырезы под подшипниковые пары 88 ,90 и 89, 91 с общими несущими корпусами 92 и 93 соответственно, могут быть выполнены с существенно более высокой точностью. В данном случае второй общий несущий корпус 93 может быть выполнен заодно с упоминавшейся выше корпусной стенкой 16, благодаря чему коническая фрикционно-кольцевая передача 1 может быть сделана еще более компактной.

Перечень ссылочных обозначений

1 Коническая фрикционно-кольцевая передача

1А Станина

2 Ведущее фрикционное коническое колесо

3 Выходное фрикционное коническое колесо

4 Фрикционное кольцо

5 Зазор

6 Двойная стрелка

7 Первая ось вращения

8 Вторая ось вращения

9 Регулировочное устройство

10 Регулировочный мостик

11 Направляющая деталь

12 Направляющее колесо

13 Направляющая регулировочного мостика

14 Привод

15 Червячная передача

16 Корпусная стенка

17 Червяк, удерживаемый с помощью фрикционного диска

18 Эксцентрик

19 Подпружиненный сцепной шатун

20 Точка сочленения

21 Конец, обращенный кнаружи от эксцентрика

22 Вал эксцентрика

30 Первая сторона конической фрикционно-кольцевой передачи

31 Вторая сторона конической фрикционно-кольцевой передачи

32 Конец привода

33 Муфта сцепления

33А Отпускающий механизм

33В Отпускающий поршень

33С Отпускающий цилиндр

33D Отпускающая пружина

34 Устройство вращающейся массы

35 Выходной конец

36 Дифференциальная передача

37 Первый смазочный отсек

38 Второй смазочный отсек

39 Первая гидравлическая полость

41 Вторая гидравлическая полость

42 Центральный винт растяжения

43 Неподвижное соединение

44 Приводное устройство

45 Область

46 Питающий трубопровод смазочной жидкости

47 Зубчатый венец

50 Прижимное устройство

51 Тело качения

52 Первая дорожка качения для тела качения

53 Вторая дорожка качения для тела качения

54 Первое прижимное тело

55 Второе прижимное тело

56 Пружинное устройство

60 Первая обособленная опорная обойма

61 Первое частичное опорное седло

62 Второе частичное опорное седло

63 Внутреннее пространство ведущего фрикционного конического колеса

64 Вращающаяся вставка

65 Первый конец вращающейся вставки

66 Центробежный сепаратор

67 Второй конец вращающейся вставки

68 Дополнительное вращающееся устройство

70 Кованая коническая поверхность ведущего фрикционного конического колеса

71 Вершина конуса, образуемого ведущим фрикционным коническим колесом

72 Первый упорный буртик

73 Основание конуса, образуемого ведущим фрикционным коническим колесом

80 Второй упорный буртик

81 Вторая обособленная опорная обойма

82 Внутреннее пространство выходного фрикционного конического колеса

83 Пружинодержатель

84 Совокупность дисковых пружин

85 Разделительное кольцо

86 Стопорная шайба

87 Кованая коническая поверхность выходного фрикционного конического колеса

88 Первый подшипник ведущего фрикционного конического колеса

89 Второй подшипник ведущего фрикционного конического колеса

90 Первый подшипник выходного фрикционного конического колеса

91 Второй подшипник выходного фрикционного конического колеса

92 Первый общий несущий корпус

93 Второй общий несущий корпус

Изобретение относится к конической фрикционно-кольцевой передаче. Коническая фрикционно-кольцевая передача содержит фрикционное кольцо (4), которое расположено с возможностью смещения при помощи регулировочного устройства (9). Регулировочное устройство (9) содержит направляющую, на которой с возможностью свободного перемещения в осевом направлении расположен выполненный в виде регулировочного мостика (10) исполнительный орган для фрикционного кольца (4). Регулировочное устройство (9) также содержит червячную передачу (17), выполненную с возможностью взаимодействия с упомянутой направляющей. Обеспечивается легкость в сборке, разборке и установке, а также повышается точность управления фрикционным кольцом. 5 н. и 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Коническая фрикционно-кольцевая передача, в которой фрикционное кольцо (4) расположено с возможностью смещения при помощи регулировочного устройства (9), содержащего направляющую, на которой с возможностью свободного перемещения в осевом направлении расположен выполненный в виде регулировочного мостика (10) исполнительный орган для фрикционного кольца (4), характеризующаяся тем, что упомянутое регулировочное устройство (9) содержит червячную передачу (17), выполненную с возможностью взаимодействия с упомянутой направляющей.

2. Коническая фрикционно-кольцевая передача по п.1, характеризующаяся тем, что упомянутая червячная передача (17) выполнена с возможностью взаимодействия с эксцентриком (18), на котором установлен сцепной шатун (19).

3. Коническая фрикционно-кольцевая передача по п.2, характеризующаяся тем, что упомянутый сцепной шатун (19) выполнен с возможностью взаимодействия с направляющей исполнительного элемента, выполненной в виде направляющей (13) регулировочного мостика.

4. Коническая фрикционно-кольцевая передача по любому из пп.2 или 3, характеризующаяся тем, что сцепной шатун (19) подпружинен.

5. Коническая фрикционно-кольцевая передача по любому из п.п.1-4, характеризующаяся тем, что червячная передача (17) выполнена удерживающейся за счет сил трения.

6. Коническая фрикционно-кольцевая передача, содержащая два фрикционных колеса и фрикционное кольцо, при этом упомянутое фрикционное кольцо выполнено с возможностью смещения с помощью регулировочного устройства в обе стороны в осевом направлении в зазоре между двумя оппозитно расположенными фрикционными коническими колесами и параллельно осям этих фрикционных конических колес, при этом фрикционное кольцо установлено вокруг одного из двух фрикционных конических колес, причем по меньшей мере часть одного из двух фрикционных конических колес охвачено фрикционным кольцом, характеризующаяся тем, что по меньшей мере одно фрикционное коническое колесо (2, 3) содержит по меньшей мере один кованый узел, при этом кованым является узел фрикционного конического колеса (2), обеспечивающий его коническую поверхность (70).

7. Коническая фрикционно-кольцевая передача по п.6, характеризующаяся тем, что все фрикционные конические колеса (2, 3) содержат кованые узлы.

8. Способ изготовления конической фрикционно-кольцевой передачи, содержащей два фрикционных колеса и фрикционное кольцо, при этом упомянутое фрикционное кольцо выполнено с возможностью смещения с помощью регулировочного устройства в обе стороны в осевом направлении в зазоре между двумя оппозитно расположенными фрикционными коническими колесами и параллельно осям этих фрикционных конических колес, при этом фрикционное кольцо установлено вокруг одного из двух фрикционных конических колес так, что по меньшей мере часть одного из двух фрикционных конических колес охвачена фрикционным кольцом, характеризующийся тем, что по меньшей мере в одном из фрикционных конических колес (2, 3) используют по меньшей мере один кованый узел, при этом в качестве упомянутого кованого узла используют узел фрикционного конического колеса (2), обеспечивающий его коническую поверхность (70).

9. Способ сборки конической фрикционно-кольцевой передачи, характеризующийся тем, что сначала устанавливают все фрикционные конические колеса (2, 3) в несущих корпусах (92, 93) подшипников на обеих сторонах передачи, а затем устанавливают их упругий элемент (56).

10. Способ сборки конической фрикционно-кольцевой передачи, характеризующийся тем, что сначала устанавливают выполненные с возможностью смещения относительно друг друга тела (54, 55) прижимного устройства (50), а затем их упругий элемент (56).