Многопоточный конусный вариатор Советский патент 1984 года по МПК F16H15/52 F16H55/32 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве фрикционного планетарного вариатора скорости. . Известен фрикционный конусный вариатор, содержащий установленный в корпусе ведущий вал, установленный на нем ведущий каток, обод которого выполнен из пакета разрезных упругих колец с равномерно смещенными по окружности и расположенными на наружной стороне зубьями, а ступица катка выполнена с распорными роликами, взаимодействующими с кольцами обода, и установленные в корпусе с возможностью вращения вокруг своих осей конусы, взаимодействующие с кольцами обода 1. Недостатком этого вариатора является невысокая нагрузочная способность, что обусловлено передачей вращающего момента от ведущего катка через один ряд конусов. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является многопоточный конусный вариатор, содержащий корпус, центральный винтовой вал, установленные на нем подпружиненные в осевом направлении два катка, имеющие каждый упругий обод и ступицу с нажимными элементами, водило, размещенные в нем попарно в два ряда и установленные на подщипниковых опорах сателлиты, каждый из которых образован двумя соосными разнонаправленными конусными поверхностями, а парные сателлиты разных рядов взаимодействуют между собой и с одним из катков 2. В данном вариаторе сателлиты взаимодействуют с корпусом, упругий обод конусного ведущего катка состоит из пакета разрезных упругих колец, имеющих на наружных поверхностях зубья переменной высоты по толщине пакета и равного сопротивления щиту по высоте, а нажимные элементы выполнены в виде установленных в тупоугольных пазах пакетов распорных роликов. Недостатком данного вариатора является наличие скольжения во фрикционных контактах сателлитов с корпусом, что приводит к износу, частичной потере передаваемой мощности и нагреву деталей вариатора, а следовательно, к уменьщению его долговечности. Цель изобретения - повышение долговечности вариатора. Указанная цель достигается тем, что в мно гопоточном конусном вариаторе, содержащем корпус, центральный винтовой вал, установленные на нем подпружиненные в осевом направлении два катка, имеющие каж дый упругий обод и ступицу с нажимными элементами, водило, размещенные в нем попарно в два ряда и установленные на подщипниковых опорах сателлиты, каждый из которых образован двумя соосными разнонаправленными конусными поверхностями, а парные сателлиты разных рядов взаимодействуют между собой и с одним из катков, корпус имеет разнонаправленные винтовые пазы, вариатор снабжён упругими элементами и разжатыми ими в осевом направлении двумя центральными колесами, имеющими каждое на наружной поверхности радиальные пальцы с роликами, взаимодействующими с винтовыми пазами корпуса, а на внутренней поверхности - косые пластинчатые зубья с переменной по ширине колеса высотой, взаимодействующие с соответствующим рядом сателлитов, углы при вершине конусов сателлитов равны 90°, а опоры сателлитов выполнены призматическими. На фиг. 1 схематически показан многопоточный конусный вариатор, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез ; на фиг. 3 - ведущий каток вариатора, продольный разрез; на фиг. 4 - то же, поперечный разрез; на фиг. 5 - центральное колесо, вид сверху; на фиг. 6 - то же, вид сбоку; на фиг. 7 - призматическая опора сателлита. Многопоточный конусный вариатор содержит корпус 1, имеющий разнонаправленные винтовые пазы 2 и 3, центральный винтовой вал 4, установленные на нем подпружиненные в осевом направлении упругими элементами 5 два катка 6 и 7, имеющие каждый упругий обод 8 и ступицу 9 с нажимными элементами 10, водило 11, размещенные на нем попарно в два ряда и установленные на подщипннковых призматических опорах 12, 13, 14 и 15 сателлиты ,16 и 17, каждый из которых образован двумя соосными разнонаправленными поверхностями с углами при вершине конусов равными 90°, упругие элементы 18, разжатые ими в осевом направлении два центральных колеса 19 и 20, имеющие каждое на наружной поверхности радиальные пальцы 21 с роликами 22, взаимодействующими с винтовыми пазами корпуса, а на внутренней поверхности - косые пластинчатые зубья 23 с переменной по щирине колеса высотой, а парные сателлиты 16 и 17 разных рядов взаимодействуют между собой и в каждом ряду с одним из катков б и 7 и с одним из центральных колеас 19 и 20. Пластинчатые зубья 23 имеют равное сопротивление изгибу по высоте и параметры. определяемые по следующим зависимостям: Ь,.() )-h2 . ( 2 tosf ) } l {SW±liL h c(«/J; , расстояние от вершины зуба до рас; зс - оасстоян четного сечения; Ijjj - ширина зуба в расчетном сечении; bo ширина зуба у основания; t - высота зуба в середине пятна контакта;d - диаметр центрального колеса; h- расстояние между зубьями; t - число зубьев по окружности центрального колеса; F - окружное усилие на одном зубе; f - угол наклона зуба; F модуль упругости; to - толщина зуба у основания; - относительное геометрическое сколь жение; 1б1-допускаемое напряжение на изгиб Угол оС ..между наклонными плоскостями в призматических опорах 12-15 сателлитов можетбыть определен по зависимости tfi -LLJil, е 2 у() где К-отнощение максимального диаметра сателлита в месте контакта его с катком к минимальному диаметру сателлита в месте контакта его с центральным колесом; V-расчетный коэффициент сцепления. Вариатор работает следующим образом. Вращение от ведущих катков 6 и 7 передается сателлитам 16 и 17, которые, обкатывая центральные колеса 19 и 20, приводят во вращение водило 11. Регулирование скоfff

фие.2 рости осуществляется автоматически в зависимости от передаваемой нагрузки в результате раздвижения или сближения катков 6 и 7 по винтовому валу 4 и центральных колес 19 и 20 при взаимодействии их пальцев 21 с роликами 22 с винтовыми пазами 2 и 3 корпуса 1. Эти смещения приводят к изменению соотнощеНия радиусов в местах контактирования каждого из сателлитов с катком и центральным колесом, а следовательно, к изменению передаточного отнощения вариатора. В другом варианте выполнения вариатора водило 11 может быть заторможенным, тогда корпус 1 является ведомым звеном при ведущем винтовом вале 4. Призматические опоры сателлитов 16 и 17 обеспечивают увеличение сил прижатия в местах фрикционных контактов звеньев вариатора, а деформации пластинчатых зубьев с переменной высотой по щирине центральных колес 19 и 20 и катков 6 и 7 компенсируют геометрическое с.кольжение. Такое выполнение вариатора позволяет увеличить его долговечность за счет уменьщения скольжения во фрикционных контактах сателлитов с катками и с центральными колесами, а также увеличить диапазон регулирования скорости.

МНОГОПОТОЧНЫЙ КОНУСНЫЙ ВАРИДТОР, содержащий корпус, центральный винтовой вал, установленные на нем подпружиненные в осевом направлении два катка, имеющие каждый дпругий обод и ступицу с нажимными элементами, водило, размещенные в нем попарно в два ряда и установленные на подщипниковых опорах сателлиты, каждый из которых образован двумя соосными разнонаправленными конусными поверхностями, а парные сателлиты разных рядов взаимодействуют .между собой и с одним из катков, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности вариатора, корпус имеет разнонаправленные винтовые пазь1, вариатор снабжен упругими элементами и разжатыми ими в осевом направлении двумя центральными колесами, имеющими каждое на наружной поверхности радиальные пальцы с роликами, взаимодействующими с винтовыми пазами корпуса, а на внутренней поверхности - косые пластинчатые зубья с переменной по ширине колеса высотой, взаимодействующие с i соответствующим рядом сателлитов, углы при вершине конусов сателлитов равны 9,0°, (Л а опоры сателлитов выполнены призматическими. с: 2 fS /J // / / 00 О1 от