Изобретение относится к машиностроению, может быть использовано в устройст- вах, где необходимо получение бесступенчатого плавного изменения оборотов исполнительного звена.
Известна лобовая фрикционная передача с бесступенчатым регулированием, которая содержит дискообразное ведущее колесо с большим диаметром и вертикальной осью и ведомую горизонтальную ось (вал) с катком, Имеющим возможность перемещения вдоль оси по шлицам и прочно прижатым к ведущему колесу. Достоинство аналога - конструктивная простота, недостаток - невысокий диапазон регулирования.
Известно усовершенстванное устройство фрикционного механизма передачи, содержащее симметричный дифференциал, левая и правая полуоси которого замкнуты между собой посредством вариатора. Достоинство устройства - достаточно высокий КПД, но диапазон регулирования нуждается в увеличении. Конструктивная схема прототипа также достаточно громоздка.
Цель изобретения - расширение диапазона регулирования и увеличение КПД бесступенчатой передачи.
Сущность изобретения, отличающая его от прототипа, состоит в том, что классический симметричный дифференциал замкнут на лобовой вариатор путем установки на полуосях равновеликих колес, причем одно из колес установлено на полуоси неподвижно, а другое - с возможностью смещения вдоль оси на шлицах.
Предлагаемое устройство изображено на фиг. 1 и 2.
Устройство содержит симметричный дифференциал 1 автомобильного типа, замкнутый на лобовой вариатор 2 путем размещения на полуосях равновеликих цилиндрических колес 3, 4. Одно из колес 3 размещено на полуоси неподвижно, другое 4 имеет возможность смещения вдоль полуоси на шлицах. Мощность к механизму подводится от ведущего вала лобового вариатора 2, раздваивается колесами 3,4 по полуосям, а затем суммируется дифференциалом 1. Оба полуосевых колеса 3, 4 плотно контактируют с центральным колесом вариатора и вращаются в противоположных направлениях..
Работает устройство следующим образом. .
Для удобства обозначим обороты полуоси с колесом 3 через а, обороты полуоси с колесом 4 - через Ь, обороты выходного вала дифференциала - через с. Общее кинематическое состояние между оборотами звеньев дифференциала
с -
а +Ь
или.
учитывая.противоположно направленное вращение полуосей а и Ь,
10
с а -Ь 2
Обозначим через RI и Ra два крайних положения колеса 4. имеющего возможность смещения вдоль оси по шлицам, причем крайнее периферийное положение R2 колеса 4 соответствует положению колеса 3. жестко размещенного на оси a (R2 RI). Рассмотрим теперь работу описанного устройства в границах его диапазона регулирования, заданного интервала Ri - R2.
Положение 1. Колесо 4 находится на крайнем периферийном радиусе вращения R2. От центрального колеса вариатора 2 вращение передается колесам 3, 4 к полуосям а и Ь с одинаковыми по модулю противоположно направленными оборотами.
30
с
а-Ь
О,т.к. а Ь.
В этом положении выходной вал механизма с вследствие взаимовычитания оборотов а и Ь остается неподвижным. Обороты
его равны нулю, крутящий момент, подводимый от лобового вариатора, не реализуем и также равен нулю. Это состояние механизма необходимо охарактеризовать как состояние холостого хода или ускоренность
разгонного вращения. Передача, а тем более преобразование мощности, в этом положении механизма невозможна. Аналог мертвой точки в кинематических устройствах.
Положение 2. Колесо 4 выведено из состояния R2 и размещено в точке RL Полуоси а и Ь начинают вращаться с различными оборотами в разные стороны. . Обороты выходного вала с определены: х
с
а Ь.
55 Обозначим через Т обороты двигателя, вращающего вал центрального колеса лобового вариатора, через Мдв - крутящий момент двигателя. Тогда I
а -Ь - передаточное число механизма.
Так как обороты полуосей а и b пропорциональны радиусам размещения колес 3 и 4, то имеем в записи:
2 ТТаким образом, диапазон регулирооя- ния передачи возрастает и стремится к очень большой величине, что при равноценных с прототипом размерах является большим преимуществом.
Формула изобретения Устройство бесступенчатого фрикционного механизма передачи, содержащее сим
или I
.21
R3-R4
Мс Мдв X I « Мдв X
2Т
дв Ra-Rb
При смещении колеса 4 из положения RI в положение R2 обороты полуоси а растут, а алгебраическая разница этих оборотов уменьшается, соответственно уменьшая обороты вала с. Мс с ростом передаточного отношения пропорционально возрастает. Он возрастает тем больше, чем ближе по модулю становится величина оборотов полуосей а и Ь,
Формула изобретения Устройство бесступенчатого фрикционного механизма передачи, содержащее сим
метричный дифференциал, левая и правая полуоси которого замкнуты между собой посредством вариатора, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования и увеличения КПД, симметричный дифференциал замкнут на лобовой вариатор путем установки на Полуосях равновеликих колес, причем одно из колес установлено на полуоси неподвижно, а другое - с возможностью смещения вдоль оси на
шлицах.
