Вариатор Советский патент 1992 года по МПК F16H15/01 

Ј

Использование: машиностроение, передачи с плавным регулированием скорости вращения ведомого вала. Вариатор содержит корпус и размещенные в нем два конических фрикционных элемента с закрытыми полостями. Магниты установлены в полостях и делят их на две камеры. Полости гидроцилиндра с двухсторонним штоком последовательно соединены с камерами трубопроводами и образуют замкнутую гидросистему. Перемещением поршня гидроцилиндра управляют положением магнитов. Ферромагнитная жидкость затвердевает под воздействием магнитного поля, создаваемого магнитами, и образует в зазоре между фрикционными элементами передающий элемент. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для плавного регулирования скорости вращения ведомого вала.

Известен вариатор, представляющий собой передачу с двумя коническими барабанами и передвижным кольцом, зажатым между барабанами.

Известна бесступенчатая передача с промежуточным гибким кольцом, между коническими барабанами зажато свободно висящее кольцо из кожи или из эластичной прорезиненной ткани. Положение кольца определяет передаточное отношение механизма.

Известен вариатор, содержащий два фрикционных конических элемента, установленных в корпусз на параллельных валах, и промежуточный элемент, размещенный между ними. Промежуточный элемент представляет собой ферромагнитную жидкость. Вариатор снабжен магнитом, установленным на параллельных валах с возможностью осевого перемещения в полостях конических фрикционных элементов.

Недостатком известных вариаторов является невозможность передачи вращения между произвольно расположенными валами с пересекающимися осями.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей вариатора путем установки фрикционных элементов с пересекающимися или скрещивающимися осями.

VI

ю ю

VI

ю

Цель достигается тем, что в вариаторе, содержащем корпус, размещенные в нем два конических фрикционных элемента с полостями, магнит, ферромагнитную жидкость для размещения в зазоре между фрикционными элементами и устройство управления, полость каждого фрикционного элемента закрыта, магнит разделен на две части, размещенные по одной в соответствующей полости, обращенные одна к дру- гой разноименными полюсами и делящими каждую полость на две камеры, а устройство управления выполнено в виде гидроцилиндра с двусторонним штоком, полости которого с камерами последовательно сое- динены трубопроводами для образования замкнутой гидросистемы.

На чертеже изображен вариатор, общий вид.

Вариатор содержит корпус 1 с ферро- магнитной жидкостью 2, в котором на ведущем 3 и ведомом 4 валах установлены конические фрикционные элементы 5 и 6 с закрытыми полостями. В полостях фрикционных элементов 5 и 6 установлены магни- ты 7 и 8, а в зазоре между фрикционными элементами размещен промежуточный элемент 9, формируемый под воздействием магнитного поля из ферромагнитной жидкости. Магниты 7 и 8 делят полости фрикционных элементов на камеры 10-13, сообщающиеся с помощью каналов 14-17 в валах 3 и 4 с кольцевыми коробками 18-21, смонтированными с гидравлическими уплотнениями манжетами 22-25 на валах 3 и 4.

Полость коробки 18 трубкой 26 соединена с полостью коробки 21, тем самым камера 10 полости фрикционного элемента 5 гидравлически соединена с камерой 13 полости фрикционного элемента 6. Полость коробки 20 трубкой 27 соединена с полостью 28 гидравлического цилиндра 29 с двусторонним штоком 30, а полость коробки 19 трубкой31 -с полостью32 цилиндра 29, тем самым камеры 11 и 12 полостей фрикционных элементов 5 и 6 гидравлически соединены соответственно с полостями 32 и 28 гидравлического цилиндра 29. Полости 10- 13, 18-21, 26-28, 31 и 32 заполнены гидрав- лической жидкостью (не показана).

Для перемещения и фиксации в требуемом положении шток 30 с помощью шарнира 33 соединен, например, с самотормозящей винтовой передачей (винт 34 и гайка 35), приводимой в действие вручную или (в схемах автоматизации) от привода. На штоке 30 может быть закреплена указательная стрелка 36 для определения положения штока 30 (магнитов 7 и 8 или

передаточного отношения вариатора) по шкале 37. Поршень цилиндра 29 обозначен позицией 38. Полюса магнитов обозначены буквами N и S, магнитный поток 39.

Магниты 7 и 8 могут быть круглыми,

прямоугольными или иной конфигурации в

. соответствии с конфигурацией поперечного

сечения полостей фрикционных элементов

5 и 6.

В случае выполнения фрикционных элементов коническими при конструировании вариатора должны быть соблюдены соотношения:

1т is

cos

А.

2 S6

cos

Ж S5

где , Le - соответственно длины конических фрикционных элементов 5 и 6;

I, Is - соответственно толщины магнитов 7 и 8;

р5,/3б соответственно углы конусов фрикционных элементов 5 и 6;

SB. Se - площади поперечного сечения полостей фрикционных элементов 5 и 6;

а- угол между осями валов передачи

-&

(.).

Вариатор работает следующим образом.

Вращением винта 34 в неподвижной гайке 35 перемещают шток 30 вместе с поршнем 38, например, вправо до положения, соответствующего требуемому передаточному .числу вариатора. При перемещении поршня 38 вправо гидравлическая жидкость (масло) вытесняется из полости 28 и по трубке 27, коробке 20 и каналу 16 подается в полость 12, перемещая тем самым магнит 8 вправо. Гидравлическая жидкость из полости 13 по каналу 17, коробке 21, трубке 26, коробке 18 и каналу 14 перетекает в полость 10 и перемещает магнит 7 также вправо на согласованную величину. Жидкость из полости 11 перетекает через канал 15, коробку 19 и трубку 31 в полость 32 цилиндра 29. В заданном положении поршень 38 цилиндра 29 фиксируется путем самоторможения винтовой передачи при прекращении вращения винта 34 и, следовательно, фиксируется положение магнитов 7 и 8, тем самым устанавливается и фиксируется величина передаточного числа вариатора, равная отношению диаметров фрикционных элементов в сечениях, проходящих через середину магнитов 7 и 8.

Под воздействием магнитного потока 39 ферромагнитная жидкость отвердевает, образуя промежуточный элемент 9. Вращение от ведущего вала 3 через фрикционный элемент5 (направление вращения показано круговыми стрелками) и промежуточный элемент 9 передается фрикционному элементу б и ведомому валу 4. Для изменения передаточного числа магниты 7 и 8 перемещают в новое, соответствующее заданному передаточному числу, положение.

Для первоначальной установки согласованного положения магнитов 7 и 8 при наладке устройства магниты 7 и 8 в полостях фрикционных элементов и поршень 38 в цилиндре 29 устанавливают в одном из крайних положений (в крайне левом или крайне правом), затем производят заправку гидравлической системы гидравлической жидкостью, после чего работа устройства осуществляется согласно описанному выше.

0

Формула и зобретения Вариатор, содержащий корпус, размещенные в нем с зазором вдоль рабочих поверхностей два конических фрикционных элемента с полостями, магнит, ферромагнитную жидкость для размещения в зазоре и устройство управления, отличающий- с я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей путем установки фрикционных элементов с пересекающимися или скрещивающимися осями, полость каждого фрикционного элемента закрыта, магнит разделен на две части, размещенные по одной в соответствующей полости,

5 обращенные одна к другой разноименными полюсами и делящие каждую полость на две камеры, а устройство управления выполнено в виде гидроцилиндра с двусторонним штоком, полости которого с камерами по0 следовательно соединены трубопроводами для образования замкнутой гидросистемы.