ПЛАНЕТАРНЫЙ ФРИКЦИОННО-ЗУБЧАТЫй ВАРИАТОР СКОРОСТЕЙ Советский патент 1965 года по МПК F16H37/08 

Известны планетарные фрикционно-зубчатые вариаторы скоростей простые незамкнутые и замкнутые. У простых планетарных фрикционно-зубчатых вариаторов скоростей преобразование мощности относительного вращения фрикционных деталей в мощность переносного вращения водила (или наоборот) происходит непосредственно в контактных .сечениях фрикционной передачи; Вследствие этого бывает повышенное проскальзывание фрикционных деталей, падение к.п.д. и предельной передаваемой мощности, особенно с уменьшением числа оборотов выводного (ведомого) вала вариатора. Замкнутые планетарные фрикционно-зубчатые вариаторы с диапазоном регулирования скоростей большим, чем у используемой в них фрикционной передаче, характеризуются значительными циркулирующими мощностями. В результате фрикционная передача замкнутых вариаторов работает в тяжелых условиях, что обусловливает низкую рентабельность или исключает вообще возможность использования данных вариаторов в силовых приводах мащин.

Предлагаемый планетарный фрикционнозубчатый вариатор скоростей представляет собой однопоточное структурное сочетание основной четырехосной и дополнительной трехосной планетарных передач, имеющих общие или определенным образом связанные звенья.

В результате такого сочетания получают принципиально новый по структуре пятиосный планетарный механизм, у которого окружные и соответствующие им прижимные усилия в местах контакта фрикционных деталей сравнительно небольщие по величине и остаются постоянными на всем диапазоне регулирования скоростей при одинаковом потреблении мощности электродвигателя; фрикционные ролики

разгружены от радиальных усилий; в пятнах контакта фрикционных роликов с вращающимся фрикционным диском окружная скорость последнего всегда в два раза больше окружной скорости водила. Это уменьшаетпроскальзывание фрикционных роликов в пятнах контакта и увеличивает диапазон бесступенчатого регулирования скоростей при высоком к.п.д. передачи, увеличивающемся с уменьшением числа оборотов выводного (ведомого) вала

вариатора.

На чертеже изображена кинематическая схема предлагаемого планетарного фрикционно-зубчатого вариатора скоростей.

Устройство состоит из планетарного фрикционно-зубчатого механизма с приводом от реверсивного электродвигателя, механизма регулирования чисел оборотов с индивидуальным электродвигателем небольшой мощности

В планетарном фрнкционно-зубчатом механизме основная (четырехосная) планетарная передача оснащена двухрядными сателлитамн, в первом ряду которых находятся конические зубчатые колеса Zi, во втором ряду - фрикционные ролики лобового типа /. Фрикционные ролики зажаты между неподвижным // и вращающимся /// фрикционными дисками. Дополнительный (трехосный) планетарный блок составлен из конических зубчатых колес Z, Zg, Z. Сателлнтовые колеса Z этого блока свободно посажены на осях двухрядных сателлитов, а его центральные колеса Z.j н Z укреплены на фрикционных дисках - первое на неподвижном и второе - на вращающемся диске. Водило IV принято общим для обеих плаиетарных передач.

Такое сочетание двух нлаиетарпых нередач дает пятиосиый одноиоточный планетарный механизм, у которого вращающееся центральное звено ///-Z;j является нромежуточным в передаче движения, а число его оборотов будет строго, онределенным и всегда в два раза больше числа оборотов водила.

Ведущим элемеитом в вариаторе является коническое зубчатое колесо Zj, жестко установленное на валу электродвигателя V и находящееся в заценленни с зубчатыми колесами Zi двухрядиых сателлитов, ведомым звеномводило. Передача вращения, крутящих моментов и мощности в кинематической цени вариатора происходит с помощью остановленной и вращающейся фрикционно-зубчатых опор //- Z-2 И ///-Zg соответственно.

Варьирование чисел оборотов выводного (ведомого) вала вариатора, жестко связаиного с водилом, осуществляется путем перемещения вдоль двухрядных сателлитов составляющих их фрикционных роликов в результате изменения радиуса их пятен контакта на фрикционных дисках. Передаточное отношение вариатора может изменяться в пределах

/ /1п

(г - коэффициент, учитывающий проскальзывание в фрикционной нередаче).

В конструкции вариатора предусмотрено автоматическое регулирование величины прижимных усилий в местах контакта фрикционных деталей соответственно изменению величины фактически используемой машиной мощности электродвигателя.

При необходимости получения диапазона регулирования чисел оборотов выводного (ведомого) вала вариатора больше 50 последовательно за планетарным зубчато-фрикционным механизмом монтируется трехосный нланетарный перебор с фрикционными тормозом и муфтой или зубчатый перебор с двухсторонней фрикционной муфтой.

Z -Z/J и двух винтовых пар с правой и левой резьбой, с шагом t. Червяк Z получает вращение от электродвигателя VI через фрикционную муфту Vlf, замыкаемую пружиной. Вращение червячного колеса Z,; через нарул иые части зубчатых колес дополнительного планетарного блока нередается ходовым винтам. Последние жестко связаны с наружными частями сателлитовых колес Z4, ходовые гайки-

с их внутрен шми частями. При получении ходовыми винтами дополнительного вращения относительно ходовых гаек носледние согласованно перемещаются вдоль своих осей (к главной оси вариатора или от нее) и вызывают такое же перемещение фрикционных роликов. При выключенном механизме регулирования чисел оборотов части каждого из зубчатых колес Zg, Z4, Z:j дополиительной планетарной передачи работают как одна деталь, и каждая

винтовая нара вращается с числом оборотов соответствующего ей сателлитового колеса этого блока.

Регулирование чисел оборотов можно производить как при работающем, так и при остановленном вариаторе.

Счетный механизм состоит из небольшой по габаритам планетарной передачи с цнлиндрическими зубчатыми колесами Ze, Zy, Z, Zg. Ведущим звеном является водило, уста1ювлеиное на валу червяка механизма регулирования чисел оборотов, ведомым - вращающееся центральное зубчатое колесо Z. С этим колесом связан счетный диск V///, на поверхность которого нанесены деления с обозначениями

чисел оборотов рабочего органа машины. Передаточное отношение нланетарной передачи

Z(i - г,

счетного механизма - ДОЛЖНО

быть несколько меньше - . J:± . -

Я2, Z,

Предмет изобретения

1.Планетарный фрикционно-зубчатый вариатор скоростей, отличающийся тем, что, с целью увеличения диапазона изменения нередаточных отношений, он выполнен в виде плапетарной конической передачи с двухрядными сателлитами, в которых второй ряд образован фрикционными роликами лобового типа, могущими перемещаться вдоль водила между неподвижным опорным и вращающимся нажимными дисками.

2.Вариатор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения проскальзывания фрикционных роликов в пятнах контакта и снижения действующей на них нагрузки, на концах

водил свободно посажены дополнительные конические сателлиты, а на опорном и нажимном дисках жестко укреплены связанные с этими сателлитами конические шестерни, образуя в целом дополнительную планетарную

z