Многопоточный фрикционно-зубчатый вариатор Советский патент 1987 года по МПК F16H15/16 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к фрикционно-зубчатым вариаторам, и может быть использовано в ica- честве элемента трансмиссии для передачи вращения от ведущего вала ведомому с изменением передаваемого крутящего момента и частоты вращения, например в автомобилестроении, тракторостроении и т. д.

Целью изобретения является повышение КПД за счет регулируемого прижатия фрикционного ролика, повышение надежности за счет обеспечения возможности передачи максимального крутящего момента посредством зубчатой передачи и расширение кинематических возможностей за счет обеспечения реверсирования вращения ведомого вала.

На фиг. 1 представлен вариатор, разрез; на фиг. 2 - разрез вариатора по осям вала потока и вала механизма осевого перемещения ролика; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 и 5 - чертежи деталей вариатора.

Вариатор состоит из корпуса 1 и размещенного в нем кожуха, часть 2 которого выполнена в виде усеченного конуса. На большем основании части 2 кожуха выполнены наружный и внутренний зубчатые венцы 3 и 4. Кожух установлен с возможностью вращения в корпусе посредством опоры 5. Другая часть 6 кожуха выполнена также конической. На этой части 6 кожуха посредством втулки 7 закреплена шестерня 8 с центральным отверстием и шестерня 9 внутреннего зацепления.

Внутри кожуха размещены промежуточные потоки передачи мощности. Каждый поток содержит фрикционный ролик 10, периодически взаимодействующий с внутренней поверхностью части 2 кожуха. Ролик 10 выполнен с кольцевой проточкой 11 и кольцевым выступом 12 и установлен с возможностью осевого перемещения на соответствующем шлицевом валу 13, выполненном на одном конце с цапфой 14, третьим неподвижным упором 15, а на другом конце с цапфой 16, неподвижной относительно вала, основной шестерней 17 и неподвижным упором 18. На шлицевом валу 13 со стороны большего основания конической части 2 кожуха с возможностью осевого перемещения установлена одна из подпружиненных шестерен 19, периодически взаимодействующая с внутренним зубчатым венц,ом 4, кольцевым выступом 12 ролика 10 и неподвижным упором 15. На другом конце вала, выполненном со шлицами с возможностью осевого перемещения, установлена вторая подпружиненная шестерня 20 и третья шестерня 21. Шестерня 20 подпружинена пружиной 22, а шестерня 21 размещена между неподвижными упорами 18 и 23. Толкатель 24 одним своим основанием одновременно периодически взаимодействует с торцовыми поверхностями всех роликов 10, а другим - с вторыми подпружиненными шестернями 20. С всеми третьими шестернями 21 потоков взаимодействует кольцевой ползун 25, оснащенный приспособлением 26 его осевого перемещения.

Механизм перемещения роликов 10 потоков состоит (по числу потоков) из ходового винта 27 с цапфами 28 и 29 и гайки 30, выполненной с вилкой 31, размещенной в кольцевой проточке 11 ролика 10.

Корпус вариатора содержит две непод вижные крышки. Первая крышка 32, размещенная со стороны большего основания кожуха, выполнена (по числу потоков) с кронштейнами 33, имеющими отверстия 34, овальными отверстиями 35, предназначен5 ными для размещения в них цапф 14 валов 13 потоков, и с центральными отверстиями 36. Крышка 32 соединена посредством остова 37 с второй крышкой 38, выполненной аналогично первой с кронштейнами 33 и овальными отверстиями, предназначенны0 ми для размещения в них цапф 16 валов 13 потоков.

Остов 37 выполнен с центральным осевым отверстием, внутри которого с возможностью возвратно-поступательного перемещения установлена ось 39. На концах оси 39 выполнены крестовины 40, каждая из которых выполнена с подвижными в радиальном направлении пальцами 41 (по числу потоков). Конец оси 39, размещенный в цент- п ральном отверстии 36 первой крышки 32, оканчивается хвостовиком 42, предназначенным для взаимодействия с устройством управления нажимом роликов 10.

В отверстиях 34 кронштейнов 33 обеих крышек с возможностью возвратно-посту- 5 пательного перемещения установлены ползуны 43, внутри отверстий 44 которых размещены цапфы 14 щлицевых валов 13 потоков. Каждый ползун выполнен с хвостовиком 45, взаимодействующим с соответствующим пальцем 41 крестовин 40 и с выемкой 0 46, в которой размещена общая для соответствующих ползунов стяжная пружина 47.

Ведомый вал 48 своей цапфой 49 опирается на центральное отверстие второй крышки 38. На этом валу жестко установ- лены постоянно взаимодействующая с основными шестернями 17 потоков солнечная шестерня 50 и предназначенная для периодического взаимодействия с вторыми шестернями потоков солнечная шестерня 51.

Вариатор приводится во вращение по- 0 средством шестерни 52 привода, установленной на валу 53, соединенном с муфтой 54 сцепления.

Механизм перемещения роликов потоков состоит из сателлитных шестерен 55 и реверсивного электродвигателя 56. Шестерни 5 55 можно приводить в движение посредством ручного привода, состоящего из взаимодействующей с одной из шестерен 55 шестерни-маховика 57 с рукоятью 58. Сателлитные шестерни 55 взаимодействуют с солнечной шестерней 59.

Управление нажимом роликов 10 потоков может быть гидропневматическим, состоящим из цилиндра 60, поршня 61, рукояти (золотника) 62, манометра 63 и магистрали 64, либо ручным, состоящим из эксцентрика 65 с рукоятью 66.

Вариатор работает следующим образом.

До начала работы посредством мехащекия кожух, состоящий из двух последовательно соединенных частей, одна из которых выполнена конической, связанный с кожухом наружный зубчатый венец, взаимодействующий с приводом, солнечное колесо и установленный на корпусе ведомый вал, связанный с наружным зубчатым венцом посредством размещенных в кожухе промежуточных потоков, каждый из которых включает вал, основную шестерню и установнизма осевого перемещения ролики 10 про- 10 ленный на валу и фрикционно взаимодеймежуточных потоков, воздействуя на подпружиненные шестерни 19 своими кольцевыми выступами 12, вводят их в зацепление с внутренним зубчатым венцом 4 части 2 кожуха.

ствующий с внутренней поверхностью конической части кожуха ролик и механизмом его осевого перемещения, отличающийся тем, что, с целью повыщения КПД, надежности и

Затем кожух посредством шестерни 52 при- . расширения кинематических возможностей, в

вода, взаимодействующей с наружным зубчатым венцом 3, приводится во вращение, которое через внутренний зубчатый венец 4, щестерни 19, щлицевые валы потоков 13, основные щестерни 17 и солнечную шестерню 50 передается ведомому валу 48. Затем ролики 10 промежуточных потоков при помощи механизма их осевого перемещения двигаются вдоль шлицевых валов 13 потоков и вступают во взаимодействие с фрикционной внутренней поверхностью части 2 кожуха. При этом щестерни 19 посредством пружины выводятся из зацепления с внутренним зубчатым венцом 4. Прижатие роликов 10 к внутренней поверхности части 2 кожуха осуществляется посредством мехакорпусе 1зыполнено центральное отверстие, соосное ведомому валу, вариатор снабжен установленными на каждом валу потоков тремя дополнительными щестернями, две из которых подпружинены в осевом направле- 20 НИИ, двумя ползунами и тремя неподвижными упорами, два из которых предназначены для периодического взаимодействия с третьей шестерней, которая установлена между этими упорами на конце вала со стороны вершины кожуха, а третий - с первой из подпружиненных шестерней, которая размещена на другом конце вала с возможностью периодического взаимодействия с роликом посредством кольцевого выступа, который выполнен на одной его торцовой покольцевым ползуном, взаимодействующим с третьими шестернями потоков, приспособлением для осевого перемещения кольцевого ползуна вдоль ведомого вала, предназначенной для периодического взаимо40

низма нажатия за счет либо осевого пере- о верхности, установленным на ведомом валу мещения оси 39 эксцентриком 65, либо гидро- пневматически за счет радиального перемещения пальцев 41 и их взаимодействия с ползунами 43.

При дальнейщем перемещении роликов 10

вдоль щлицевых валов ролики 10 вступают 5 действия с третьими шестернями потоков во взаимодействие с толкателем 24, который вводит вторые подпружиненные шестерни 20 в зацепление с шестерней 9 внутреннего зацепления части 6 кожуха и с солнечной шестерней 51 ведомого вала 48. В это время ролики 10 выходят из фрикционного зацепления с частью 2 кожуха, а вращение на ведомый вал 48 передается осью наружного зубчатого венца 3 посредством кожуха шестерне внутреннего зацепления 9 и подпружиненных шестерен 20 - солнечной щестер- не 51.

При необходимости изменения направления вращения ведомого вала 48 посредством ползуна 25 третьи шестерни 21 потоков вводятся в зацепление с шестерней 8. Тогда вращение передается от шестерни 52 привода через наружный зубчатый венец 3, части 2 и 6 кожуха, шестерню 8, третьи щестерни потоков 21, шлицевые валы 13, основные щестерни 17, солнечные щестерни 50 ведомому валу 48.

45

щестернеи с центральным отверстием, в котором размещен кольцевой ползун, и закрепленной на другой части кожуха, которая выполнена конической, шестерней внутреннего зацепления,предназначенной для периодического взаимодействия с вторыми подпружиненными шестернями потоков, двумя солнечными щестернями, закрепленными на ведомом валу, одна из которых взаимодействует с основными щестернями потоков, а другая предназначена для периодического взаимодействия с вторыми подпружиненными шестернями потоков, осью, установленной с возможностью возвратно-поступательного перемещения в центральном отверстии корпуса, двумя крестовинами, закрепленныCQ ми на соответствующих концах оси, каждая из которых выполнена с подвижными в радиальном направлении пальцами, предназначенными для периодического взаимодействия с соответствующими ползунами потоков, и толкателем в виде тела вращения, одно

Формула изобретения

Многопоточный фрикционно-зубчатый вариатор, содержащий привод, корпус, установленный на корпусе с возможностью вращекия кожух, состоящий из двух последовательно соединенных частей, одна из которых выполнена конической, связанный с кожухом наружный зубчатый венец, взаимодействующий с приводом, солнечное колесо и установленный на корпусе ведомый вал, связанный с наружным зубчатым венцом посредством размещенных в кожухе промежуточных потоков, каждый из которых включает вал, основную шестерню и установленный на валу и фрикционно взаимодействующий с внутренней поверхностью конической части кожуха ролик и механизмом его осевого перемещения, отличающийся тем, что, с целью повыщения КПД, надежности и

. расширения кинематических возможностей, в

корпусе 1зыполнено центральное отверстие, соосное ведомому валу, вариатор снабжен установленными на каждом валу потоков тремя дополнительными щестернями, две из которых подпружинены в осевом направле- 20 НИИ, двумя ползунами и тремя неподвижными упорами, два из которых предназначены для периодического взаимодействия с третьей шестерней, которая установлена между этими упорами на конце вала со стороны вершины кожуха, а третий - с первой из подпружиненных шестерней, которая размещена на другом конце вала с возможностью периодического взаимодействия с роликом посредством кольцевого выступа, который выполнен на одной его торцовой верхности, установленным на ведомом валу

кольцевым ползуном, взаимодействующим с третьими шестернями потоков, приспособлением для осевого перемещения кольцевого ползуна вдоль ведомого вала, предназначенной для периодического взаимоверхности, установленным на ведомом валу

действия с третьими шестернями потоков

0

5 действия с третьими шестернями потоков

5

щестернеи с центральным отверстием, в котором размещен кольцевой ползун, и закрепленной на другой части кожуха, которая выполнена конической, шестерней внутреннего зацепления,предназначенной для периодического взаимодействия с вторыми подпружиненными шестернями потоков, двумя солнечными щестернями, закрепленными на ведомом валу, одна из которых взаимодействует с основными щестернями потоков, а другая предназначена для периодического взаимодействия с вторыми подпружиненными шестернями потоков, осью, установленной с возможностью возвратно-поступательного перемещения в центральном отверстии корпуса, двумя крестовинами, закрепленныQ ми на соответствующих концах оси, каждая из которых выполнена с подвижными в радиальном направлении пальцами, предназначенными для периодического взаимодействия с соответствующими ползунами потоков, и толкателем в виде тела вращения, одно

5 из оснований которого предназначено для периодического взаимодействия с вторыми торцовыми поверхностями роликов потоков, а второе взаимодействует с вторыми подпружиненными щестернями.

38 29

20 17

333031 27 13 1519 33

U// /

тц

1822

W// to

фиг. 2

фие.З

33

37

3S

35

фиг.

и

X)

3

6

-4J

Изобретение относится к машиностроению. Цель изобретения - повышение КПД и надежности путем обеспечения регулируемого нажатия фрикционных роликов и увеличение кинематических возможностей путем реверсирования движения. Вариатор состоит из корпуса 1 и раз.мещенных в нем конических частей 2 и 6 кожуха. Внутри кожуха размещены промежуточные потоки, пе- редаюшие движение от зубчатого венца 3 ведомому валу 48. Каждый промежуточный поток состоит из шлицевого вала 13 и установленных на нем подпружиненных шестерен 19 и 20, роликов 10, основной шестерни 17 и шестерни 21. Вариатор содержит механизм осевого перемещения роликов 10 и устройство нажатия роликов 10, фрикцион- но взаимодействующих с внутренней поверхностью части 2 кожуха. Ведомый вал выполнен с двумя солнечными шестернями 50 и 51, а часть 6 кожуха - с наружной шестерней 8 и шестерней 9 внутреннего зацепления. Вращение шестерни 52 привода посредством зубчатых венцов 3 и 4, шестерни 19, шлицевого вала 13, шестерен 17 и 50 передается ведомому валу 48. При перемещении роликов 10 они взаимодействуют с частью 2 кожуха и вращение от щестер- ни 52 передается ведомому валу 48 за счет взаимодействия роликов 10 с частью 2 кожуха. Ролики 10, перемещаясь по шлицевым валам 13, вводят шестерни 20 во взаимодействие с шестерней 51 ведомого вала 48. Реверсирование вращения осуществляется перемещением кольцевого ползуна 25 и взаимодействием его с наружной шестерней 8. 5 ил. е (Л «/ /л га 7 38 со го о СП о Фиг. /

Фиг. 5

Составитель А. Жук

Редактор Н. ГорватТехред И. ВересКорректор Н. Король

Заказ 2642/40Тираж 8 1Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-нолиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4