Автоматический торовый вариатор Советский патент 1986 года по МПК F16H15/38 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к автоматическим торовым вариаторам, и предназначено для применения в различных отраслях машиностроения, в частности в быстродействуюших приводах автоматического регулирования.

Целью изобретения является повышение быстродействия и надежности вариатора путем применения пластинчатых пружин и упоров, ограничиваюш.их их прогиб.

На фиг. 1 представлена схема конст- рукции вариатора с одним роликом; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - положение ролика при работе вариатора.

Вариатор содержит два соосных торовых шкива 1, поворотную траверсу 2, на средней части траверсы 2 выполнена тори- рованная чувствительная к передаваемым через вариатор нагрузкам пружина в виде пластины 3, на консольном утолщенном конце которой выполнена ось 4 и ролик 5, установленный с возможностью вращения на оси 4 и контактирующий с рабочими поверхностями торовых шкивов 1. В поворотную траверсу 2 вмонтированы регулируемые упоры 6-8, а консольные концы поворотной траверсы 2 с помощью резьбового соединения сопряжены подвижно с выполненным в виде гаек 9 устройством компенсации выведения оси вращения ролика 5 из плоскости, общей с осью вращения торовых шкивов 1.

Размеры и форма пластин 3 выбирается в зависимости от требуемых характеристик вариатора.

Вариатор работает следующим образом.

В исходном положении поворотная траверса 2 выставлена с помощью гаек 9 таким образом, что ось вращения ролика 5 расположена в плоскости, общей с осью враще- ния торовых шкивов 1. При этом пластина 3 предварительно нагружена начальным усилием с помощью упора 6, который контактирует с нерабочей частью пластины 3.

Полагая, что торовый шкив 1 является ведомым (фиг. 3), направление его вращения (Оти и приложенная к нему в момент MH нагрузка, превышающая некоторое начальное значение, передаваясь через ролик 5 и ось 4, деформирует пластину 3, причем величина деформации пластины 3 зависит от величины нагрузки и формы пластины 3.

При этом ось вращения ролика 5 выводится из плоскости, общей с осью вращения торовых щкиврв, и ролик 5 перекатывается по образующей торового шкива 1, поворачиваясь вместе с траверсой 2 с угло- вой скоростью Штр в направлении, указанном стрелкой, а мощность для поворота траверсы 2 отбирается от ведущего шкива вариатора.

Направление резьбы на консольных концах поворотной траверсы 2 и в гайках 9 выбрано таким, чтобы при повороте траверса 2 перемещалась в направлении, компен

5

5

5

0

сирующем вывод оси вращения ролика 5 из плоскости, общей с осью вращения торовых щкивов. При перемещении траверсы 2 на величину бтр в направлении, указанном стрелкой на фиг. 3, ось вращения ролика 5 будет введена в плоскость, общую с осью вращения торовых щкивов, и поворот траверсы 2 с роликом 5 прекратится, при этом установится передаточное отнощение вариатора, соответствующее передаваемой через него нагрузке.

Упор 7 при изгибе пластины 3 контактирует с ее рабочей частью и изменяет нагрузочную характеристику пластины, создавая таким образом желаемую функциональную характеристику передаточного отношения вариатора в зависимости от величины передаваемой нагрузки.

Упор 8 ограничивает деформацию пластины 3 при заданном максимальном значении передаваемой нагрузки, при этом упор 8 контактирует с нерабочей частью пластины 3.

Одновременно с автоматическим изменением передаточного отношения в зависимости от передаваемой нагрузки вариатор обеспечивает изменение передаточного отношения от внешнего управляющего устройства с помощью, например, осевого смещения траверсы 2 или поворотом гаек 9.

Устройство компенсации выведения оси ролика из плоскости, общей с осью торовых щкивов, может быть выполнено также в виде других известных устройств, используемых для этих целей, например в виде поворотной траверсы, установленной под углом к плоскости, перпендикулярной оси торовых шкивов, или с использованием кулачков, установленных на траверсе и сопряженных подвижно с профильными элементами.

Вариатор. для повыщения нагрузочной способности может быть выполнен с несколькими роликами, каждый из которых установлен на своей поворотной траверсе аналогичным образом, а траверсы могут быть помещены в самоустанавливающуюся рамку.

Повыщение быстродействия предлагаемого вариатора достигается благодаря устранению влияния инерционной массы траверсы и сил сопротивления в подщипни- ках траверсы при передаче нагрузки от ролика к чувствительной пластине за счет расположения ее в непосредственной близости от ролика.

При этом уменьщается число элементов, передающих нагрузку от ролика к чувствительной пружине, и связей между этими элементами, где возможны отказы при работе, благодаря чему повышается надежность устройства.

Кроме того, дополнительно повышаются резонансные частоты конструкции в направлении передаваемого через вариатор движения вследствие снижения инерционное ти элементов, связывающих-ролик с чувст0

0

вительной пружиной, повышается чувствительность и точность вариатора при работе в автоматическом режиме благодаря отсутствию трения в элементах, связывающих ролик с чувствительной пружиной, что приводит к повышению устойчивости и быстродействия всего следяш,его привода, в составе которого используется вариатор.

.2

Фиг.З