Автоматический клиноременный вариатор скорости Советский патент 1992 года по МПК F16H9/20 

Изобретение относится к общему машиностроению и может найти применение в приводах различных машин и механизмов,

Известен клиноременной вариатор с раздвижными подпружиненными коническими полушкивами на обоих валах, на ведомом валу которого расположен подвижный гТолу икив, соединенный с валом винтовой , элементами которой является канавка, выполненная на валу, и палец, жестко закрепленный в части подвижного полушкива

Известен также автоматический клино- ременный вариатор скорости, на ведомом валу которого расположены пальцы с роликами, подвижный и неподвижный полушкивы с хвостовиком, Ёыполненным в виде тепа вращения переменного диаметра вдоль оси симметрии, закрепленного на полушкиве основание большего диаметра, а пальцы расположены под углом к оси ведомого вала

Известен вариатор, снабженный пружиной, размещенной между коническими дисками ведущего вала, последний выполнен с двумя участками, имеющими резьбу противоположного направления, конические диски ведущего вала выггол нены с резьбой для взаимодействия с соответствующими участками, рабочие поверхности всех конических дисков образованы чередующимися между собой жесткими и упругими спицами, из которых обращенные друг к другу расположены с чередованием между собой, а устройство осевого перемещения конических дисков выполнено в виде коромысел, шарнирно установленных на корпусе для взаимодействия с соответствующими коническими дисками ведущего и ведомого валов,

Недостатком известных вариаторов является недостаточная точность регулирования передаточного числа при изменяющемся моменте сил сопротивления

Известна бесступенчатая передача, содержащая ведущий и ведомый элементы с установленными на них парами конических дисков, охваченных гибким элементом. Диски связаны регулировочными рычагами, с которыми взаимодействует механизм регулирования и гидродвигатель, связанный трубопроводом с гидравлически управляемой муфтой, соединяющий приводной вал с ведущим. На приводном валу установлен также насос, связанный с трехлинейным двухпозиционным распределителем, гидроаккумулятором и гидродвигателем При вращении приводного вала сначала происходит зарядка гидроаккумулятора,

натяжение гибкого элемента с помощью гидродвигателя, а затем включение гидравлически управляемой муфты, обеспечивающей передачу крутящего момента на

ведущий вал, а от него - на ведомый Затем происходит переключение двухпозицион- ного трехлинейного распределителя в другую позицию, чем обеспечивается поддержание давления в гидросистеме с по0 мощью гидроаккумулятора Регулировка передаточного отношения осуществляется с помощью механизма регулирования

Недостатками прототипа являются отсутствие автоматического регулирования

5 передаточного числа при изменяющемся моменте сил сопротивления и сложность конструкции.

Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей.

0 Указанная цель достигается тем, что устройство управления передаточным отношением выполнено в виде установленного на ведущем валу между полушкивами двухстороннего кулачка, на полушкивах ведуще5 го вала выполнены кулачки для взаимодействия с соответствующими поверхностями двухстороннего кулачка, а каждый из полушкивов соответствующих валов подпружинен друг к другу

0 Автоматический клиноременный вариатор скорости состоит из корпуса, ведущего и ведомого валов, установленных на них с возможностью осевого перемещения пары конических полушкивов, образующих веду5 щий и ведомые шкивы, шарнирно установленные на корпусе рычаги, соединенные с соответствующими полушкивами ведущего и ведомого валов, охватывающий шкивы клиновой ремень и устройство регулирова0 ния передаточного числа.

Согласно изобретению ведущий вал снабжен неподвижным двухсторонним кулачком, а на полушкивах ведущего вала выполнены кулачки для взаимодействия с

5 соответствующими поверхностями двустороннего кулачка. Рабочие поверхности кулачков, находящихся на ведущем валу, выполнены по винтовой линии, угол наклона которых 2-3 раза больше угла трения, а сту0 пицы полушкивоь ведущего и ведомого валов соединены шарнирно с рычагами, способствующими чх перемещению в осевом направлении.

При использовании изобретения повы5 шается точность регулирования передаточного числа при изменяющемся моменте сил сопротивления и увеличивается КПД. Это достигается за счет применения кулачков, угол наклона рабочих поверхностей кото- рых в 2-3 раза больше угла трения, что способствует в результате увеличения и или уменьшения сил сопротивления значительному изменению осевой составляющей, возникающей в плоскости контакта кулачков, а следовательно, изменению передаточного числа вариатора: увеличению КПД вариатора происходит за счет того, что чувствительное регулирование передаточного отношения обеспечивает постоянство коэффициента тяги, при выборе максимального значения которого снижается нагрузка на ремень, увеличивая его долговечность.

На фиг. 1 изображен автоматический клиноременный вариатор, общий вид, разрез; на фиг. 2 - ведущий и ведомый кулачки, общий вид; на фиг, 3 - сечение А-А на фиг. 1.

На ведущем валу 1 (фиг. 1) установлен раздвижной шкив, конические полушкивы 2 и 3 которого подвижны в осевом направлении и подпружинены пружинами 4. На ведомом валу 5 установлен шкив, состоящий из конических полушкивов 6 и 7, которые также подвижны в осевом направлении и подпружинены пружиной 8. На ведущем валу 1 посредством шпонки закреплены неподвижный ведущий двухсторонний кулачок 9 (фиг. 2). Подвижные - ведомые кулачки 10 и 1 (фиг. 2) прикреплены к подвижным полушкивам 6 и 7 посредством винтов. Угол наклона рабочих поверхностей кулачков значительно больше угла трения, а осевая составляющая усилия, возникающая от передаваемого момента в плоскости контакта кулачков, противодействует усилию пружин 4.

На концах ведущего и ведомого валов (1 и 5) могут быть расположены гайки (12-15), с помощью которых регулируются изменения деформации соответствующих пружин, что приводит к изменению осевой составляющей силы трения между ремнем и шкивами. Ступицы ведущих и ведомых конических полушкивов соединены шарнирно с рычагами 16 и 17, что способствует одновременному и равномерному перемещению конических полушкивов в осевом направлении при изменении передаточного числа. Рычаги смонтированы на неподвижных осях с возможностью поворота.

Устройство работает следующим образом.

В установившемся режиме при равенстве осевой составляющей усилия, возникающей от передаваемого вращательного момента в плоскости контакта кулачков, и усилия пружин происходит передача движения от ведущего вала 1 к ведомому 5 посредством кулачков - неподвижного

двухстороннего кулачка 9 и подвижных 10 и 11, ведущих конических полушкивов 2 и 3, ремня и ведомых конических полушкивов 6 и 7. При этом характерно установившееся

передаточное число вариатора.

При увеличении момента сил сопротивления увеличивается осевая составляющая усилия в плоскости контакта кулачков, которая превосходит усилие пружин 4 на ведущем валу 1. При этом ведущие кулачки 10 и11, поворачиваясь, перемещаются под действием осевой составляющей в осевом направлении совместно с коническими полушкивами 2 и 3. Расстояние между

ведущими коническими полушкивами увеличивается. Одновременно начинают перемещение ведомые конические полушкивы 6 и 7, расстояние между которыми уменьшается. Соединенные шарнирно со ступицами

ведущих и ведомых конических полушкивов рычаги 16 и 17 перемещаются совместно с ними, поворачиваясь вокруг неподвижных осей. При этом рычаги способствуют одновременному и равномерному перемещению

конических полушкивов в осевом направлении. Это все приводит к изменению передаточного числа вариатора. Величина осевой составляющей усилия, возникающей в плоскости контакта, и, следовательно, чувствительность регулирования передаточного числа зависят от угла наклона рабочих поверхностей кулачков и характера поверхности. В связи с этим угол наклона рабочих поверхностей кулачков в 2-3 раза больше

угла трения и выполнены поверхности по винтовой линии.

Формула изобретения Автоматический Клиноременный вариатор скорости, содержащий корпус, ведущий

и ведомый валы, установленные на них с возможностью осевого перемещения пары конических полушкивов, образующие ведущий и ведомый шкивы, шарнирно установленные на корпусе рычаги, соединенные с

соответствующими полушкивами ведущего и ведомого валов, охватывающий шкивы клиновой ремень и устройство регулирования передаточного отношения, о т я и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью расширения

эксплуатационных возможностей, устройство управления передаточным отношением выполнено в виде установленного на ведущем валу между полушкивами двухстороннего кулачка, на полушкивах ведущего вала

выполнены кулачки для взаимодействия с соответствующими поверхностями двухстороннего кулачка, а каждый из полушкивов соответствующих валов подпружинен друг к

ДРУГУIB

10

Использование: приводы различных машин и механизмов. Сущность изобретения: ведущий шкиэ состоит из подвижных в осевом направлении полушкивов 2 и 3, имеющих кулачки 10 и 11. Ведомый шкив состоит из подвижных в осевом направлении пояу- шкивов 6 и 7. Рычаги 16 и 17 взаимодействуют соответственно с полушкивами 2, 6 и 3, 7. Расположенный между полушкивами 2 и 3 на ведущем валу 1 двухсторонний кулачок 9 взаимодействует с кулачками 10 и 11. Пружины 4 и 8 создают необходимое осевое усилие. 3 ил. 7J (Л С %1 л СО Ы Ок

Фиг.З