Двухпоточная бесступенчатая коробка передач Советский патент 1986 года по МПК F16H3/44 

Изобретение относится к разработке бесступенчатых коробок передач и может быть использовано в машиностроении, приборостроении и средствах автоматики.

Известна двухпоточная бесступенчатая коробка передач, содержащая корпус, входной вал, жестко связанный с первым звеном трехзвенного дифференциального механизма, второе и третье звенья которого двумя соответствующими кинематическими цепями связаны с выходным валом, причем второе - через жесткую кинематическую цепь, а третье - через жесткую кинематическую цепь и вариатор,включающий ведущее, управляемое промежуточное и ведомое звенья Lll.

Недостатком известной коробки передач является невысокая надежность работы за счет быстрого износа рабочих органов вариатора, который увех ичивается с увеличением нагрузки на вариатор, а также невозможность регулирования числа оборотов ведомого вала коробки передач в зависимости от величины момента сопротивления на валу.

Цель изобретения - повышение надежности работы коробки передач путем автоматического обеспечения наперед заданного закона распределения передаваемой нагрузки по потокам в зависимости от нагрузки на выходном валу.

Указанная цель достигается тем, что в двухпоточной бесступенчатой коробке передач, содержащей корпус, входной вал,жестко связанный с первым звеном трехзвенного дифференциального механизма, второе и третье звенья которого двумя соответ- С.ТВУЮЩКМК кинематическими цепями связаны с выходным валом, причем второе - через жесткую кинематическую цепь, а третье - через жесткую кинематическую цепь и вариатор, включающий ведущее, управляемое промежуточное и ведомое звенья, жесткая кинематическая цепь, соединяющая третье звено дифференциального механизма с ведущим звеном вариатора, включает червячную передачу, в которой червяк установлен в корпусе подвижно в осевом направлении и подпружинен относительно него, причем один из торцов червяка при помощи рычажного механизма кинема

тически связан с управляемым промежуточным звеном вариатора.

Управляемое промежуточное звено вариатора снабжено устройством принудительного его перемещения.

На фиг.1 изображена кинематическая схема двухпоточной бесступенчатой коробки передач; на фиг.2 - узел червяка; на фиг.З - устройство перемещения вариатора.

,Цвухпоточная бесступенчатая коробка передач содержит дифференциал 1, жестко связанный с входным валом 2 и выходным валом 3. Центральное зубчатое колесо 4 дифференциала 1 жестко соединено с червячным колесом 5, входящим в пару с червяком 6, кинематически соединенным через шестерни 7 с ведомым фрикционным диском 8 вариатора, который своим ведущим валом кинематически через конические шестерни 9 связан с входным валом 2 передачи и представляет параллельного этому валу кинематическую цепь, последняя обеспечивает .направление вращения червячного колеса 5, совпадающее с направлением вращения входного вала 2 передачи. Червяк 6 установлен в корпусе 10 подвижно в осевом направлении и подпружинен относительно него с помощью тарельчатых пружин 11. Один из торцов червяка 6 с помощью рычажного механизма 12 связан с управляемым промежуточным звеном вариатора, представляющим собой ролик-сателлит 13, установленный на оси 14 в опорах 15, которые являются одновременно ограни- чителяиси перемещения ролика-сателлита 13. Ролик сателлит 13 взаимодействует с одной стороны с ведомым фрикционным диском 8, а с другой - с веду11 ;им фрикционным диском 16, который через конические шестерни 9 связан с входным валом 2 передачи. Управляемое промежуточное звено снабжено устройством принудительного его перемещения, выполненным в виде стяжки, являющейся одновременно осью ролика-сателлита 13, которая шарнир- но соединена с одной стороны через тягу 17 с рычажным механизмом 12, а с другой стороны соединена рукояткой 18 с фиксатором 19. В оси размещена предварительно поджатая через щайбы 20 и гайки 21 и 22 пружина 23.

3

. Цвухпоточная бесступенчатая коробка передач работает следующим образом.

При передаче крутящего момента входным валом 2 коробки передач через дифференциал 1 крутящий момент передается ее выходному валу 3.

При расположении ролика-сателлита 13 вариатора ближе к центру вращения ведущего фрикционного диска 16 вариатора вращательное движение червяка 6 и центрального зубчатого колеса 4 замедляется, В этом случае выходной вал 3 коробки передач начинает вращаться с повышением числа оборотов по сравнению с входным валом 2.

При смещении ролика-сателлита 13 вариатора к периферии ведущего фрикционного диска 16 начинает вращаться с большим числом оборотов червяк 6 и зубчатое колесо 4, В это случае выходной вал 3 коробки передач начинает вращаться с уменьшение числа его оборотов.

Во всех случаях работы передачи поток мощности направляется по кинематической цепи от входного ва.ла к .сателлитам диференциала 1 и через центральное зубчатое колесо 4 к выходному валу 3.

Введение в коробку передач кинематической цепи, управляющей скоростью вращения выходного вала 3,в которую входит вариатор, а также установка ограничителей 15 перемещения ролика-сателлита 13 вариатора в пределах радиуса ведущего 16 и ведомого 8 фрикционных дисков обеспечивает направление вращения зубчатого колеса 4 только в направлении вращения входного вала 2, а установка червячной пары не позволяет передавать на вариатор крутящего момента от входного вала 2.

В этих условиях зубчатое колесо 4 дифференциала 1 совместно с червячным колесом 5 под действием реактивных усилий от сателлитов дифференциала 1 стремится повернуться в сторону вращения входного вала 2, а червяк 6 удерживает их и, поворачиваясь под действием вариатора, как бы отпускает их.

Автоматическое регулирование числа оборотов выходного вала 3 коробки передач в зависимости от момента сопротивления на нем осуществляется следующим образом.

15

20

2294334

С увеличением момента сопротивления на выхбдном валу 3 увелячива- ется реактивный момент на червячном колесе 5 и осевое усилие на червяке 6. При возрастании зтого усилия вы- ше затяжки пружины 11 пружина сжимается, червяк перемещается в опорах по своей оси касательно делительной окружности червячного колеса З. Ры- .Q чажный механизм 12 поворачивается и, перемещая тягу 17, через предварительно сжатую пружину 23 перемещает ось 14 с роликом-сателлитом 13 к периферии ведущего фрикционного диска 16 вариатора. Число оборотов червяка 6 и червячного колеса 5 увеличивается, что снижает число оборотов выходного вала 3 коробки передач и соответственно увеличивает крутящий момент на выходном валу 3 передачи. При снижении момента сопротивления на выходном валу 3 пружиной 11 червяк 6, рычажный механизм 12, ось 14 и ролик-сателлит 13 возвра- 5 щаются в исходное положение. Число оборотав выходного вала 3 увеличивается, крутящий момент на валу уменьшается. Регулировка момента начала и величины смещения червяка 6 и поворот рычажного механизма 12 производится за счет поджатия пружины 1 1.. Максимальным сжатием пружины 11 можно вообще вьжлючить систему автоматического регулирования числа оборотов выходного вала 3. 5 При работе автоматического управления скоростью и моментом на выходном валу 3 ручное управление, состоящее из рукоятки 18 с фиксатором 19 и шарнирно соединенной с ней осью 14 с роликом-сателлитом 13, , должно быть выключено. В этом случае, при смещении червяка 6 и повороте рычажного механизма 12 ось 14 с роликом-сателлитом 13 перемещает- ся в пределах радиуса фрикциона,

меняя скорость вращения выходного вала 3. В этом случае рукоятка 18 ручного привода поворачивается вхолостую. При необходимости изменения скорости вращения выходного вала 3 вручную это производится с помощью рукоятки 18, которая передает усилие корпусу оси 14 и смещает ролик-сателлит 13 вариатора, при этом пру- жина 23 в стяжке сжимается. Фиксация

определенного крутящего момента и . числа оборотов выходного вала 3 независимо от момента сопротивления

0

на нем, т.е. выключение ручного и автоматического приводов управления, производится фиксацией рукоятки 18 ручного управления в определенном ее положении. В этом случае при дальнейшем сжатии пружины 23 в оси 14 автоматическая система слежения не срабатывает.

Использование изобретения повволя- ет повысить надежность работы и расширить эксплуатационные возможности коробки передач за счет автоматического обеспечения наперед заданного закона распределения передаваемой нагрузки по потокам в зависимости от нагрузки на выходном валу.

to

Редактор Н. Данкулич

фиг. 5 I,

Составитель В. Елкин

Техред В. Кадар Корректор Е. Сирохман

2437/35

Тираж 880 Йодписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производстпенно-попиграфическое предприятие, г, Ужг(род, ул. Проектная,4,