Фрикционный планетарный вариатор Советский патент 1992 года по МПК F16H15/50 

Г.

фиг. 1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для бесступенчатого регулирования и реверсирования скорости в приводах и трансмиссиях различных машин и механизмов.

Известен фрикционный вариатор, содержащий входной и выходной валы, сферические элементы с внутренней фрикционной поверхностью, один из которых заторможен, а другой закреплен на выходном валу, водило, установленное на входном валу и двухвенцовые ролики, расположенные на водиле и взаимодействующие с обоими сферическими элементами, Изменение скорости вращения выходного вала происходит за счет изменения диаметров дорожек, обкатываемых роликами по сферическим поверхностям.

Вариатор имеет широкий диапазон регулирования, но недостаточно высокую нагрузочную способность, требующую больших усилий поджатия роликов к фрикционным поверхностям.

Известен фрикционный планетарный вариатор, содержащий ведущий и ведомый валы, клиновые фрикционные диски, один из которых заторможен, а другой закреплен на выходном валу. Оба диска взаимодействуют с роликами, установленными на водиле ведущего вала на шатунах. Изменение скорости вращения ведомого вала производится за счет изменения положения роликов относительно дисков.

Из-за постоянного наличия разности диаметров дисков указанный вариатор имеет узкий диапазон регулирования скорости ведомого вала.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является фрикционный планетарный вариатор, содержащий водило с основными и дополнительными сателлитами, основные центральные колеса: одно - с наружными фрикционными поверхностями, другое - с внутренними, состоящие каждое из двух дисков, дополнительные центральные колеса, идентичные основным. Диски центральных колее имеют возможность осевого перемещения, а сателлиты - как осевого, так и радиального перемещения.

Изменение частоты вращения звена происходит за счет изменения радиусов контакта сателлитов с центральными колесами..

1 Недостатком известного вариатора яв ляется необходимость перемещения сателлитов в радиальном посевом направлениях, что усложняет конструкцию, ограничивает усилие поджатия дисков к сателлитам, тем

более, что оси сателлитов воспринимают усилие от крутящего момента ведущего звена, преобразованное дополнительными сателлитами (равное нулю - в режиме

остановки ведомого звена, максимальное значение - в режиме работы вариатора при минимальных значениях передаточного отношения).

Плавающая (без фиксации) установка

0 сателлитов на оси позволяет оси симметрии беговых дорожек, а следовательно, и сателлитам отклоняться от перпендикулярного направления к оси их вращения, т.е. возникает перекос сателлитов. Это вызывает

5 большие потери мощности в вариаторе, по- В1ышение его температуры, снижение ресурса и т.д.

Целью изобретения является расширение диапазона регулирования скорости ве0 домого вала и повышение нагрузочной способности вариатора.

Поставленная цель достигается тем, что во фрикционном планетарном вариаторе, содержащем водило с двухвенцовыми са5 теллитами, два центральных колеса с внутренними или наружными фрикционными поверхностями, состоящие каждое из двух симметричных подпружиненных дисков, установленных с возможностью осевого пере0 мещения одного из них, а венцы сателлитов соединены между собой и выполнены каждый из одного подвижного и одного зафиксированного (неподвижного) дисков с наружной фрикционной поверхностью для

5 взаимодействия с центральными колесами через дополнительные сателлиты, выполненные в виде роликов или колец и размещенные между основными сателлитами и центральными колесами для взаимодейст0 вия с ними.

В зависимости от ширины дорожки, установленной на заторможенном диске, определяются положение дополнительных сателлитов (колец или роликов) и диаметры

5 дорожек их контакта с центральными колесами и основными сателлитами, т.е. режим работы вариатора.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема вариатора с внутренним контактом

0 центральных колес с сателлитами, в котором дополнительные сателлиты выполнены в виде роликов; на фиг. 2 - сечение А-А на . фиг, 1; на фиг. 3 - схема вариатора с внутренним контактом элементов и дополнй5 тельными сателлитами в форме колец; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг, 3.

Фрикционный планетарный вариатор содержит ведущий 1 и ведомый 2 валы, водило 3, установленное на ведущем валу, ос- новные сателлиты 4 и 5 с венцами,

установленные на водиле и состоящие каждый из подвижного в осевом направлении диска 6 (общего для обоих венцов) и зафиксированных дисков 7 и 8, центральные колеса, состоящие каждое из подвижных и подпружиненных в осевом направлении дисков 9 и 10, причем диск 10 соединен с механизмом 11 управления (на фиг. 1 и 3) пружины диска 10 не показаны), и зафиксированных в том же направлении дисков 12 и 13. Между основными сателлитами и центральными колесами вариатора установлены дополнительные сателлиты 14, выполненные в виде роликов или колец, которые взаимодействуют с этими элемента- ми.

Вариатор работает следующим образом.

При перемещении диска 10 центрального колеса в осевом направлении дополни- тельный сателлит 14 перемещается в радиальном направлении и перемещает диск 6 основного сателлита, изменяя ширину беговой дорожки сателлита 4, при этом дополнительный сателлит 14, перемещаясь в радиальном направлении, сдвигает диск 9 центрального колеса, меняя ширину его беговой дорожки.

Изменение ширины беговых дорожек сателлитов и центральных колес вызывает изменение радиусов их контакта и в конечном итоге изменение скорости или направА

ления вращения ведомого элемента, т.е. центрального колеса и вала 2.

Изобретение обеспечивает изменение скорости в широких пределах, реверсирование ведомого вала, его остановку и торможение.

Вариатор способен передавать большой крутящий момент, так как усилие под- жатия его элементов ограничено только прочностью их материала.

Формула изобретения Фрикционный планетарный вариатор, содержащий водило с двухвенцовыми сателлитами, два центральных колеса с внутренними фрикционными поверхностями, состоящие каждый из двух симметричных дисков, установленных с возможностью осевого их перемещения, отличающийся тем. что, с целью расширения диапазона регулирования, венцы сателлитов соединены меж;, собой и выполнены каждый из одного подвижного и одного неподвижного в осевом направлении дисков с наружной фрикционной поверхностью для взаимодействия с центральными колесами через промежуточные сателлиты, а вариатор снабжен дополнительными сателлитами, выполненными в виде роликов или колец и размещенными между основными сателита- ми и центральными колесами для взаимодействия с ними.

Изобретение относится к машиностроению. Цель изобретения - расширение диапазона регулирования и повышение /4 нагрузочной способности вариатора. Это достигается тем, что во фрикционном вариаторе между его центральными колесами 9 и 10 и венцами сателлитов 4 и 5, в ручьи их беговых дорожек установлены дополнительные сателлиты 16 (кольца, диски) через которые они взаимодействуют. Изменение механизмом управления ширины беговой дорожки центрального колеса 9 вызывает радиальное перемещение дополнительных сателлитов 16, которые перемещаются в разных направлениях и изменяют ширину дорожек сателлитов 4 и 5 и центрального колеса 10, что приводит к изменению их радиусов контакта и, следовательно, скорости или направления вращения ведомого вала. 4 ил. (Л С ю VI ел го

фиа.2

фиг.З

фиг А