Коробка передач с плавным регулированием скорости вращения Советский патент 1983 года по МПК F16H17/06 

Изобретение относится к машиностроеншо и может быть использовано в приводах, содержащих зубчатые передачи, для плавного регулирования скорости вращения выходного вала.

Известна коробка передач с плавным регулированием скорости вращения, содержащая корпус и размещенные в нем на ведущем валу вариатор с механизмом управления, промежуточные и ведомый валы, связанные между собой передачами и переключающие муфты .

Однако установление ведомого вала параллельно с ведущим с промежуточными валами между ними, а также использование фрикционного вариатора торового типа в прямом и обратном направлениях усложняет коробку.

Цепь изобретенкт - увеличение диапазона регулирования и подготовка вклк чения следующей ступеии.

Для достижения указанной цели коробк передач с плавным регулированием ас(рэсти вращения, содержащая корпус и размещенные в нем на ведущем валу .фрикционный вариатор с механизме управления, промежуточные и ведомый валы связанные между собой зубчатыми передачами, и переключающие муфты, сна&жёна дополнительным вариатором с механизмом управления, который связЛн с механизмом управления первого вариатора.

На чертеже изображена схема коробки передач.

Коробка передач с плавным регулированием скорости вращения состоит из корпуса 1, ведущего 2, промежуточных 3 и 4 и ведомого 5 валов, клиноременных вариаторов 6 и 7, четырех ступеней зубчатых передач: первой 8, второй 9, третьей 10 и четвертой 11, зубчатых переключаемый муфт 12-17.

У вариаторов 6 и 7 ведущие эп&менты 18 и 19 соединены с ведущим валом 2, ведомые элементы 2О и 21 - с промежуточными валами 3 и 4, а исполнительные органы 22 и 23 механизмов управления вариаторов (не показаны) связаны между собой, например, жесткой связью 24, обеспечивающей синхронное изменение передаточного числа на противоположно направленную величину. Каждая ступень 8-11 зубчатых передач состоит из сопряженной пары зубчатых колес, соответственно, 25 и 26, 27 и 26,

28и 20, ЗО и 31. Зубчатые колеса 26

29и 31 жестко посажены на ведомом валу 5. Зубчатые колеса 25 и 28 свободно установлены на промежуточном валу 4 и образуют нечетные ступени зу&чатых передач, а зубчатые колеса 27 и ЗО, свободно установленные на промежуточном валу 3, образуют четные ступени зубчатых передач. При этом передаточные числа соседних по номеру ступеней зубчатых передач в момент переключения последних связаны между собой следующим

уравнением (без учета проскальзывания)

м.ел би.

где 1ц и 1 - передаточные числа соседних по номеру соответственно четных и нечетных ступеней зубчатых передач;

igj, ,-р передаточные числа вариаторов 6 и 7, передающих крутящий момент на соответственно четные и нечетные ступени зубчатых передач.

Включающие элементы ступеней 8-11 зубчатых передач установлены на промежуточных валах 3 и 4 с возможностью жесткого соединения зубчатых колес 25,

5 27, 28 и ЗО с соответствующими валами.

Коробка передач работает следующим образом.

Вначале, когда момент сопротивления на рабочем органе больщой, зубчатыми

0 муфтами 12 и 13 включают первую ступень 8 зубчатых передач, образованную зубчатыми колесами 25 и 26, а фрикционный клиноременной вариатор 7 регулируют таким образом, чтобы он обеспе чивал максимальное передаточное число при данном диапазоне его регулирования. При этом передаточное число фрикционного клиноременного вариатора 6 будет мнн нимальным при его же диапазоне регул 0 рования. Тогда крутящий момент от ведущего вала 2 через вариатор 7, промежуточный вал 4, зубчатые муфты 13 и 12 и зубчатые колеса 25 и 26 будут передаваться на ведсгмый вал 5. В этом

5 случае коробка передач будет обеспечивать максимальное передаточное число, равное произведению максимального передаточного числа вариа,тора 7 и передаточного числа зубчатых-колес 25 и 26

- первой ступени 8 зубчатых передач, а угловая скорость зубчатого колеса 27 второй ступени 9 зубчатых передач, сопряженного с з убчатым колесом 26, будет меньше угловой скорости промежуточного вала 3. По мере уменьшения момента сопротивления на рабочем органе требуется меньшее передаточное число коробки ne-f редач. Это достигается / щювиым уменьшением передаточного числа вариатора

7 за счет перемещения исполнительных органов 22 н 23, соединенных жесткой связью 24, механизмов управления вариаторов 6 н 7 в направлении вариатора 7. При этом передаточное число вариатора 6 увеличивается, а угловая скорость промежуточного вала 3 будет уменьшаться. Угловая скорость зубчатого колеса 27 второй ступени 9 зубчатых передач, кинематически связанного с вариатором 7, в свою очередь, будет увеличиваться. Таким образом, разность уг ловых скоростей вала 3 и зубчатогх колеса 27 будет уменьшаться и достигнет величины, равной нулю, когда передаточное число вариатора 7 будет минимальным, а вариатора 6 - максимальным, при данных диапазонах их регулирования. Зубчатыми муфтами 14 и 15 соединяют жестко зубчатое колесо 27 с промежуточным валом 3 и, таким образом, включают вторую ступень 9 зубчатых передач. При этом поток мощности от ведущего вала 2 к ъецамому валу 5 коробки передач не прерывается, а включение зубчатых муфт .14 и 15 зубчатого колеса 27 второй втупени 9 зубчатых передач происходит без удара и без нагрузки, так как углонйе скорости муфт 14 и 15 выравнены, а вся нагрузка, создаваемая .двигателем, идет еще через зубчатые колеса 25 и 26 первой ступени 8 зубчатых передач. В этом случае передаточное число коробки

передач при включенных одновременно первой 8 и второй 9 ступенях будет одинаковое и равное, с одной стороны, произведению минимального передаточного числа вариатора 7 и передаточного числа зубчатых колес 25 и 26, а, с другой стороны, произведению максимального передаточного числа вариатора 6 и передаточного числа зубчатых колес,27 и 26. При рассоединении зубчатых муфт 12/и 13 зубчатого колеса 25 крутящий MCftieftT от ведущего вала 2 к ведомому валу 5 будет передаваться без прервлвания его потока через вариатор 6, промежуточный вал 3, зубчатые муфты 15 в и 14 и зубчатые колеса 27 и 26 второй ступени 9 зубчатых передач. По мере уменьшения момента сопротивления на рабочем органе аналогично включают третью 10, а затем и четвертую 11 ступени зубчатых передач. При включении понижающих ступеней, когда момент сопротивления на рабочем органе возрастает и включена одна из повышающих ступеней, выполняют в обратно порядке все операции, описанные выше. Изобретение обеспечит переключение ступеней без нагрузки и без разрыва потока мощности от ведущего вала к ведмому, что приведет к стабилизации режима работы и повышению долговечности коробки передач,а также к экономии энергии.

КОРОБКА ПЕРЕДАЧ С ПЛАВНЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ, содержащая корпус и размешенные в нем на валу вариатор с мехавиамом утфавления, праиеакуточные и ведомый валы, связанные между собой зубчатыми передачами, и пбреклю чающие муфты, отличающаяся , что, с целью увеличения f двапазова регулщюваиия в подготовки включения следукхцей ступени, коробка передач сна&жена дополнительным вариаторе с механвзмсил управления, кото1Я 1й связан с мезсавизмом управлевия первого вариатора.