Автоматический импульсный вариатор Советский патент 1983 года по МПК F16H29/04 

Изобретение относится к тракторостроению и может быть использовано в тракторах для обеспечения импульсного вращения их рабочих органов.

Известен импульсный вариатор, содержащий соосные входной и выходной валы, преобразующий механизм в виде связанной шайбы с регулируемым углом наклона, кинематически связанной с механизмами свободного хода, размещенными в конических шестернях, взаимодействующих с коническим колесом, закрепленным на выходном валу, и механизм автоматической регулировки.

В этом вариаторе в шайбе выполнен кольцевой паз и каждый из преобразующих механизмов представляет собой кривошипный рычаг, один конец которого взаимодействует с пазом щайбы, а другой - с внутренней обоймой механизма свободного хода. Регулирующее устройство выполнено в виде щариков и взаимодействующих с ними тарельчатого и нажимного дисков, один из которых закреплен на входном валу, .а другой установлен на последнем с возможностью осевого перемещения и кинематически связан с наклонной щайбой 1.

Недостатком известного вариатора является ограниченный диапазон регулирования из-за малых углов наклона наклонной щайбы.

Целью изобретения является расщирение диапазона регулирования.

Для достижения указанной цели в автоматическом импульсном вариаторе, содержащем соосные входной и выходной валы, преобразующий механизм в виде наклонной щайбы с регулируемым углом наклона, кинематически связанной с механизмами свободного хода, размещенными в конических шестернях, взаимодействующих с коническим колесом, закрепленным на выходном ва1лу, и механизм автоматической регулировки, кинематическая связь наклонной щайбы с механизмами св|ободного хода выполнена в виде карданного щарнира, а механизм автоматической регулировки снабжен осевой пружиной и связанной с ней подвижной относительно ведущего вала опорой.

Кроме того входной вал выполнен из двух частей, одна из которых жестко соединена с механизмом автоматической регулировки, последний установлен на второй части вала и выполнен в виде свободно сидящей на этой части втулки с неподвижно закрепленным на ней цилиндром и взаимодействующей при помощи резьбы с опорой пружины, рычага и подвижной вдоль оси щайбы, соединенной резьбой с внутренней поверхностью цилиндра, а рычагом - с наклонной щайбой.

На фиг. 1 изображена схема вариатора; на фиг. 2 - наклонная щайба, разрез; на

фиг. 3 и фиг. 4 - варианты выполнения вариатора.

Автоматический импульсный вариатор содержит корпус 1, в котором установлены входной вал 2 с регулирующим и преобразующими механизмами, механизмы 3 свободного хода и выходной вал 4.

Входной вал 2 выполнен из двух частей, одна из которых жестко соединена с механизмом автоматической регулировки, выполненным в виде свободно сидящей на этой части втулки 5 с неподвижно закрепленным на ней цилиндром 6 и взаимодействующей при, помощи резьбы с опорой 7 пружины 8, рычага 9 и подвижной вдоль оси щайбы 10, соединенной резьбой с внутренней поверхностью цилиндра 6, а рычагом 9 - с наклонной щайбой 11.

Кинематическая связь наклонной щайбы 11 с механизмами 3 свободного хода выполнена в виде карданного щарнира 12, а механизм автоматической регулировки имеет осевую пружину 8 и связанную с ней подвижную относительно ведущего вала опору 7.

На наклонной щайбе 11 установлен щарикоподщипник 13 со смонтированной на нем обоймой 14, имеющей два пальца 15, щарнирно соединенные с кольцом 16, которое, в свою очередь, имеет две цапфы 17, расположенные под углом 180° по отнощению друг к другу в плоскости, перпендикулярной к плоскости пальцев 15. С помощью цапф 17 кольцо 16 установлено в корпусе вариатора.

Цапфы 17 соединены с механизмами 3 свободного хода, связанными наружной обоймой с коническими щестернями 18, контактирующими с коническим колесом 19 выходного вала 4. Шайбы 20 и 10 свободно установлены на входном валу 2.

На входном валу 2 закреплен упор 21, служащий для установки наклонной щайбы 11 в положение, перпендикулярное продольной оси вала 2, обеспечивающее холостой ход вариатора.

Вариатор работает следующим образом.

На холостом ходу шайбу 20 фиксируют рычагом управления (не показан) в крайнем правом положении. Втулка 5 с цилиндром 6, опора 7 и шайбы 20 и 10 свободно вращаются на валу 2. При этом усилия пружины 8 недостаточно для преодоления трения резьбы втулки 5 и опоры 7, а щайба 10 через рычаг 9 устанавливает наклонную шайбу 11 в положение, ограниченное упором 21. Соверщая совместно с входным валом 2 вращательное движение, щайба 11 находится в плоскости, перпендикулярной к продольной оси вала 2, не совершает колебательных движений к не передает на выходной вал 4 усилия. Для осуществления начала движения необходи.мо

pF maroM управления плавно переместить шайбу 20 влево, зафиксировав ее на валу 2. При этом пружина 8 своим усилием сдвинет опору 7 по втулке 5 влево и, благодаря имеющейся на них резьбе, провернет втулку 5 вместе с цилиндром 6 относительно вала 2 в сторону, обратную направлению его вращения, вызывая этим смещение влево по резьбе цилиндра .6 шайбы 10 с рычагом 9, а следовательно, и отклонение шайбы 11 преобразующего механизма от вертикального положения. Сила трения в резьбе определяет величину передаваемого крутящего момента.

Шайба 11 благодаря наклону ее плоскости относительно оси вращения вала 2 приводит в колебательное движение обойму 14 относительно пальцев 15, щарнирно соединенных с кольцом 16. Далее колебательное движение обоймы 14 превращается в импульсное вращательное движение конических щестерен 18, которое, сглаживаясь инерционными силами вращающихся масс, преобразуется во вращательное движение ведомого колеса 19. Установкой двух механизмов 3 свободного хода, преобразующих колебательное движение кольца 16 во вращательное движение выходного вала 4, достигается непрерывность движения выходного вала 4 и уменьщение неравномерности его движения за счет сообщения ведомому коническому колесу 19 последовательных импульсов в одном направлении. .С увеличением угла отклонения шайбы 1I от вертикали передаточное число вариатора уменьшается и наборот. Небольшое

16

отклонение от вертикали шайбы И делает передаточное число вариатора значительным. Максимальное передаточное число ограничивается прочностью щайбы 11 и связанных с ней деталей вала 4 и определяется ограничителем предельного момента (не показан), установленным на выходном валу 4. Изменение скорости вращения вала 4 при постоянной скорости вращения входного вала осуществляется автоматически в зависимости от нагурнзи.

Увеличение момента сопротивления на выходном валу 4 вызывает увеличение передаваемого крутяц его момента резьбой, а следовательно, и силы трения по резьбе.

5 Для увеличения трения опора 7 перемещается вправо, пружина 8 при этом сжимается, обеспечивая увеличение силы трения, а втулка 5 вместе с цилиндром 6 прбворачивается в сторону вращения вала 2. Шайба 10 перемещается вправо, вызывая уменьшение угла наклона наклонной шайбы 11 а следовательно, .увеличение передаточного числа и уменьшение скорости вращения вала 4. При уменьшении момента сопротивления на валу 4 происходит обратная

5 картина - пружина 8 разжимается, а втулка 5 вместе с цилиндром 6 проворачивается в обратную сторону, вызывая уменьшение передаточного числа.

Предлагаемая конструкция имеет большой диапазон регулирования, малые габариты, обладает простотой управления и изготовления.

М /7 5

9

//

W

1. АВТОМАТИЧЕСКИЙ ИМПУЛЬСНЫЙ ВАРИАТОР, содержащий соосно входной и выходной валы, преобразующий механизм в виде наклонной шайбы с регулируемым углом наклона, кинематически связанной с механизмами свободного хода, размещенными в конических щестернях, взаимодействующих с коническим колесом, закрепленным на выходном валу, и / 5 I/ / Ж 7 / W I-V ф1/&. - - --.- .. .....- Д1 .., механизм автоматической регулировки, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, кинематическая связь наклонной шайбы с механизмами свободного хода выполнена в виде карданного шарнира, а механизм автоматической регулировки снабжен осевой пружиной и связанной с ней подвижной относительно ведущего вала опорой. 2. Вариатор по п. I, отличающийся тем, что входной вал выполнен из двух частей, одна из которых жестко соединена с механизмом автоматической регулировки, послел1ний установлен на второй части вала и выполнен в виде свободно сидящей на этой части втулки с неподвижно закрепленным на ней цилиндром и взаимодействующей при помощи резьбы с опорой пружины, рычага (О и подвижной вдоль оси шайбы, соединен(Л ной резьбой с внутренней поверхностью цилиндра, а рычагом - с наклонной шайбой. о №3 7 S / I Л 4 Л цт/ у/ VV 5 OIDJTH 6 20 10