Звездочный цепной вариатор Сидора Советский патент 1993 года по МПК F16H9/10 

помощи рычагов 10с вращающимися втулками 1.2, зафиксированными от перемещения в осевом направлении буртиками 11 в резьбовых втулках 31, которые соединены резьбой 32 с корпусом 1, а шлицами 30 с полыми валами шестерен 29, установленных с возможностью вращения на валах 2 и 3. Резьба 32 втулок 31 имеет противоположное направление как для ведомых дисков 4 так и для ведущих дисков 5, а также противоположное направление между ведомыми 4 и ведущими 5 дисками. Шестерни 29 взаимодействуют с шестернями 27, закрепленными жестко на валу изменения передаточного отношения 26. Звездочки 13 ведомых дисков 4 взаимодействуют посредством цепи 15 со звездочками ведущих дисков 5. В сухариках 7 установлены с возможностью вращения оси корректировки 18, на одном конце которых закреплены шестерни 17, взаимодействующие с шестерней 16, а на другом конце закреплены по окружности звездочки 19. Звездочки 19 ведомых 2 и ведущих 3 дисков взаимодействуют посредством отдельных корректирующих цепей 25 с отдельными звездочками 20. установленными на осях 21, закрепленных .в подпружиненных пружиной 29 ползунах 30, которые установлены на направляющих 24, закрепленных внутри корпуса 1. Цепи 15 и 25 выполнены в виде пластин, шарнирно соединенных осями, при помощи роликов, размещенных на осях.7 ил.

Использование: машиностроение, в частности цепные передачи. Сущность изобретения: звездочный цепной вариатор содержит корпус 1, ведущий 2 и ведомый 3 валы, на которых закреплены по два ведущих 4 и ведомых 5 диска со сквозными ра- диальными парами, звездочки 13, спаренные с шестерней 16, установлены с возможностью вращения и фиксации электромуфтами 14 на рабочих осях 8, закрепленных параллельно по окружности в сухариках 7, установленных с возможностью перемещения в радиальных пазах дисков 4 и 5. Концы осей 8 соединены шарнирами 9 при

Изобретение относится к машиностроению, а именно к бесступенчатым регулируемым передачам с гибкой связью - звездочным цепным вариаторам.

Целью изобретения является повыше- ние коэффициента полезного действия и долговечности.

На фиг. 1 и 2 изображен звездочный цепной вариатор, сечение Б-Б и сечение А-А; на фиг. 3 и 4 изображен диск; на фиг. 5 изображены рабочая звездочка, первая шестерня корректировки и электромуфта, узел I и на фиг, 6 и 7 изображена роликовая цепь.

Звездочный цепной вариатор, содержит корпус 1, ведущий 2 и ведомый 3 валы, ведущее и ведомое звенья, представляющие собой два ведущих 4 и два ведомых 5 диска со сквозными радиальными пазами 6, закрепленные на ведущем 2 и ведомом 3 валах, сухарики 7 установленные с возмож- ностью перемещения в радиальных пазах 6 дисков 4 и 5, закрепленные в сухариках 7 рабочие оси 8, концы которых соединены шарнирами 9 с одними концами двух групп рычагов 10, а другие концы двух групп рыча- гов соединены шарнирами 9 с четырьмя, имеющими кольцевые буртики 11 полыми цапфами 12, размещенными по две на ведущем 2 и ведомом 3 валах симметрично относительно ведущих 4 и ведомых 5 дисков с возможностью вращения и перемещения, рабочие звездочки 13, установлены на рабочих осях 8 между двумя ведущими 4 и между двумя ведомыми 5 дисками с возможностью фиксации электромуфтами 14 и вращения, рабочую роликовую цепь 15 взаимодействующую с рабочими звездочками 13 ведущего и ведомого звеньев, два автономных механизма корректировки ведущего и ведомого звеньев и механизм изменения скорости.

Механизм корректировки выполнен в виде первых шестерен корректировки 16, каждая из которых соединена с рабочей звездочкой 13 и установлена вместе с ней на рабочей оси 8 между двумя ведущими 4 и между двумя ведомыми 5 дисками с возможностью фиксации электромуфтой 14 и вращения, а также вторых шестерен корректировки 17, каждая из которых, взаимодействует с одной первой шестерней корректировки 16 и закреплена на одном конце оси корректировки 18, вращающейся в сухарику 7, звездочек корректировки 19, каждая из которых закреплена на другом конце оси корректировки 18, двух звездочек натяжения 20, вращающихся на двух осях натяжения 21, соединенных с подпружиненными пружинами 22 ползунами 23, установленными на направляющих 24, закрепленных в корпусе 1 и роликовой цепи корректировки 25, взаимодействующей с звездочками корректировки 19 и двумя звездочками натяжения 20..

Механизм изменения скорости, содержит вал изменения скорости 26 с закрепленными на нем двумя шестернями изменения скорости 27, взаимодействующими с четырьмя, имеющими шлицы 28 шестернями- валами 29, размещенными по две на ведущем 2 и ведомом 3 валах симметрично относительно ведущих 4 и ведомых 5 дисков с возможностью вращения и взаимодействия шлицами 28 с шлицами 30 втулок 31, которые размещены по две на ведущем 2 и ведомом 3 валах симметрично относительно ведущих 4 и ведомых 5 дисков с возможностью вращения и соединены резьбой 32 с корпусом 1, а кольцевой канавкой 33 и буртиком 11 с полыми цапфами 12 ведущего и ведомого звеньев,

Роликовые цепи 15 и 25 выполнены в виде пластин 34 соединенных втулками 35, роликов 36 размещенных на втулках 35 и плйстин 37, соединенных осями 38, размещенными в втулках 35 с пластинами 34.

Принцип работы вариатора.

Изменение скорости - передаточного отношения вариатора.

Отключаем ток, электромуфты 14отклю- чафтся, рабочие звездочки 13 соединенные с Первыми шестернями корректировки 16 могут свободно вращаться на рабочих осях 8. ращение вала изменения скорости 26, вращаем шестернями изменения скорости 27 (иестерни-валы 29 на ведущем 2 и ведомом 3 валах. Шестерни-валы 29,вращаясь на ведущем 2 и ведомом 3 валах, взаимодействуют шлицами 28, с шлицами 30, вращают втуЬки 31 в резьбе 32 корпуса 1, перемещают их в осевом направлении на ведущем 2 и ведомом 3 валах. Втулки 31 перемещаясь в осевом направлении, взаимодействуют кольцевыми канавками 33 с буртиками 11 пол ix цапф 12, перемещают последние в осе юм направлении на ведущем 2 и ведомое З валах симметрично относительно ве- дуц|их 4 и ведомых 5 дисков. В свою очередь цапфы 12,перемещаясь в осевом направлении на ведущем 2 и ведомом 3 валах, взаи- моДействуют шарнирами 9 с другими вторыми концами двух групп рычагов 10, которые первыми концами, взаимодействуют щарнирами 9 с двумя концами рабочих осей 8, перемещают их вместе с сухариками 7 в радиальных пазах 6 ведущих 4 и ведомых 5 дисков. - рабочие оси 9 перемещаясь вместе с сухариками 7 в радиальных пазах 6 ведущих 4 и йедомых 5 дисков, перемещают в том же радиальном направлении рабочие.звездочки 1$, электромуфты 14 и первые шестерни корректировки 16, а также установленные в сухаЬиках 7 оси корректировки 18, вторые шестерни корректировки 17, и звездочки корректировки 19. Разное направление резьры 32 способствует перемещению вту- лок 3J1 и соединенных с ними полых цапф 12 на ведущем 2 и ведомом 3 валах относительно ведущих 4 и ведомых 5 дисков в разных направлениях, при этом втулки 31 и цапфы 12.перемещенные на ведущем валу 2 пере- мешаются на одинаковые величины, и на ведомом вале 3 перемещаются тоже на одинаковые величины.

ц свою очередь перемещение цапф 12 на ведущем 2 и ведомом 3 валах в разном

направлении относительно ведущих 4 и ведомых 5 дисков в зависимости от вращения вала изменения скорости 26, в одном случае в ведущем звене способствует уменьшению рабочего диаметра Dpi размещения рабочих звездочек 13 и уменьшению корректировочного диаметра DK1 размещения корректировочных звездочек 19, а в ведомом звене способствует увеличению рабочего диаметра DP2 размещения рабочих звездочек 13 и увеличению корректировочного диаметра DK2 размещения корректировочных звездочек 19, в другом случае наоборот1.

Изменение рабочих диаметров Dpi и Dp2 размещения рабочих звездочек 13 ведущего и ведомого звеньев, способствует изменению рабочих диаметров Dupi и 0ЦР2 охвата рабочей роликовой цепью 15 рабочих звездочек 13 ведущего и ведомого звеньев, что способствует изменению скорости вращения ведомого вала 3 относительно ведущего вала 2 - -изменению передаточного отношения вариатора.

Передаточное отношение вариатора определяется по формуле:

Оцр2

Оцр1

В процессе изменения рабочих диаметров Dupi и 0ЦР2 охвата рабочей роликовой цепью 15 рабочих звездочек 13 ведущего и ведомого звеньев, рабочие звездочки 13 перемещаясь в радиальном направлении относительно ведущего 2 и ведомого 3 валов на позициях 8, перемещают две вершины рабочей роликовой цепи 15 по оси Y внизсо скоростью VB (сплошная стрелка), а ее две средние части в идеальном случае со скоростями Vp вниз (сплошная стрелка) на равные две величины 21 и в не идеальном случае со скоростями Vpi и VP2 (не показано) на величины тип.

Так как длины дуг между позициями 1,2...8 размещения рабочих звездочек 13 или точнее длины дуг между позициями 1,2...8 контакта рабочих звездочек 13 с рабочей роликовой цепью 15 по одному радиусу равны между собой, то изменения длин дуг на этих позициях, вызванные изменением радиуса размещения рабочих звездочек 13 на позициях 1,2...8 тоже будут одинаковые. В идеальном случае рабочие звездочки 13 на позициях 8 в ведущем и в ведомом звеньях не поворачиваются и их угловые скорости равны нулю. Изменение длин дуг контакта рабочих звездочек 13с роликовой цепью 15 в результате взаимодействия рабочей роликовой цепи 15 с рабочими звездочками 13,повернут последние на позициях 1 и 7 на углы и рр7 рр с угловыми скоростями to pi ft) р и ft Р7 со р за часовой стрелкой и против часовой стрелки. На позициях 2 и 6 к изменению длин дуг контакта рабочих звездочек 13 с рабочей роликовой цепью 15 изданных позициях добавляем изменение длин дуг контакта рабочих звездочек 13 с рабочей роликовой цепью 15 на предыдущих позициях, и тогда суммарное изменение длины дуг контакта рабочей роликовой цепи 15 с рабочими звездочками 13 повернет последние уже на двойные углы (рр2 и(ррб с угловыми скоростями ft) р2 2 (л)р и ш р 2 за часовой стоелкой и против часовой стрелки. Двойные углы поворота pp2 соответствуют двум длинам 21 перемещения двух средних участков рабочей роликовой цепи 13.

Фиксация рабочих звездочек 13, первых шестерней корректировки 16 на рабочих осях 8 рабочей роликовой цепью 15 на позициях 8 зафиксирует от проворота вторые шестерни корректировки 17, оси корректировки 18 и звездочки корректировки 19 на позициях 8.

Поворот рабочих звездочек 13 и первых шестерней корректировки 16 на рабочих осях 8 на позициях 1 и 2 с угловыми скоростями 0)Р1 (о и шр2 2 top за часовой стрелкой и на позициях 6 и 7 с угловыми скоростями Шрб 2 % и ft)p7 (Wp против часовой стрелки, повернет вторые шестерни корректировки 17, оси корректировки 18 в сухариках 7 и звездочки корректировки 19 на позициях 1 и 2 на углы р К1 р v - p42-2 pn. с угловыми скоростями й/к1 ГУ к и о к2 2 й)х против часовой стрелки и на позициях 6 и 7 на углы р кб 2(р к и рк7 - р к с угловыми скоростями 2 UA и а) к ft к за часовой стрелкой.

В свою очередь поворот звездочек корректировки 19 на позициях 2 и 6 на углы р К2 и р«б против часовой стрелки и за часовой стрелкой, переместить цепь корректировки 25 в ведущем и ведомом звеньях со скоростью VK1 VK2 VK в верх (сплошная стрелка), при этом звездочки корректировки 19 на позициях 4 не поворачиваются осями корректировки 18-в сухариках 7, а на позициях 3 и 5 повернутся на углы кЗ рх фк с угловыми скоростями (О кЗ - (О к и О) «5 против часовой стрелки и за часовой стрелкой.

Перемещение вершины роликовой цепи корректировки 25 по оси Y со скоростью VK и двух участков со скоростями VKi VX2 VK (сплошная стрелка) обеспечивают перемещение звездочек натяжения 20 с осями натяжения 21 и ползунами 23, под действием пружин 22, перемещающих ползуны 23 на направляющих 24. .

Поворот звездочек корректировки 19 осями 18 в сухариках 7 на позициях 1 и 7 на углы к1 рк и рК7 рк с угловыми скоростями ом а)кИй)К7 против часовой стрелки и за часовой стрелкой, обеспечивает ввод зубьев звездочек корректировки 19 в пространство между роликами 36 цепи корректировки 25, когда звездочки корректировки 19 займут позиции 2 и 8.

В свою очередь поворот звездочек корректировки роликовой цепью, корректировки 25 на позициях 3 и 5 на равные углы р..5 рк. против часовой стрелкой и за часовой стрелкой обеспечивают поворот осей корректировки 18 в сухариках 7,

поворот вторых шестерней корректировки 17 в том же направлении, а последние поворачивают, первые шестерни корректировки 16 и рабочие звездочки 13 на рабочих осях 8 в противоположных направлениях на углы

рз ррс угловыми скоростями Урз ft)р и (а Р5 щ за часовой стрелкой и против часовой стрелки, что обеспечивает ввод зубьев рабочих звездочек 13 в пространство между роликами 36 рабочей роликовой цепи 15, когда эти рабочие звездочки 13 займут позиции 4 и 6.

В не идеальном случае поворот рабочих

.звездочек 13 на рабочих осях 8, рабочей

роликовой цепью 15 на позициях 1,2.„8 и

роликовой цепью корректировки 25 будет

осуществляться на углы р рч рр7 рр,

Рр2 рр& 1 (pp. р рЗ р Р5 р р, (р р4 р р8,

рр4 рр8 с углЬвыми скоростями

Шр1 Шр7 0)р, О) Р2 Ш Р6 5 2 СОр, ШрЗ Ур5(Ур, , Wp4 Ш Р8 &0)р

в ведущем звене, и на углы ppi pp,

/)р2 рр6 2 , (ррЗ рр, рр4 8, pp С УГЛОВЫМИ СКОрО- СТЯМИ С0р1 0)р7 (Ор, (0р2 СОрб 2 (Ор, ( 5 Шр, (ОрА ft) P8, (Wp4 (Up8 (Ор

в ведомом звене.

Аналогично с неравными угловыми скоростями на неравные углы будут поворачиваться звездочки корректировки 25 в

ведущем и ведомом звеньях.

При вращении вала изменения скорости 26 в другом (обратном) направлении, полые цапфы 12, втулки 31, сухарики 7, рабочие звездочки 13, первые шестерни корректировки 16, звездочки корректировки 19, звездочки натяжения 20, оси натяжения 21, ползуны 23, рабочая роликовая цепь 15 и роликовая цепь корректировки 25 будут перемещаться и вращаться в обратном на

правлении, где перемещения обозначены пунктирной стрелкой, а вращения не показаны.

Передача крутящего момента от ведущего вала к ведомому валу.

Включаем электромуфты 14, рабочие звездочки 13, первые шестерни корректировки 16 ведущего и ведомого звеньев фиксируются электромуфтами 14. на рабочих реях 8, а первые шестерни корректировки 16 фиксируют от проворота вторые шестерни корректировки 17, оси корректировки 18 И звездочки корректировки 19.

Крутящий момент передается от ведущего вала 2 через ведущие диски 4, сухарики 7, рабочие оси 8, рабочие звездочки 13 ведущего звена и рабочую роликовую цепь 15 на рабочие звездочки 13, через рабочие ори 8, сухарики 7 и ведомые диски 5 на ведомый вал 3 ведомого звена.

При передачи крутящего момента от ведущего вала 2 к ведомому валу 3, рабочие звездочки 13 ведущего звена вращаются от- нрсительно ведущего вала 2 по диаметру Dpi, а ведомого звена вращаются относи- т0льно ведомого вала по диаметру DP2, рабочая роликовая цепь 15 обкатывается относительно ведущего вала 2 по диаметру Оцр1 размещения зубьев рабочих звездочек 13 относительно ведущего вала 2 в ведущем зв|ене и по диаметру ОЦР2 размещения зубь- ей рабочих звездочек 13 относительно ведомого вала 3 в ведомом звене.

Зафиксированные от проворота осями корректировки 18 в сухариках 7/звездочки корректировки 19, вращаясь по окружности диаметра корректировки DK1 относительно ведущего вала 2 в ведущем звене и по ок- ру кности Ок2 относительно ведомого вала 3 в ведомом звене, взаимодействуют с отдельной роликовой цепью корректировки 25V которая вращает две звездочки натяжения 20 на осях натяжения 21, при этом роли- ков|ая цепь корректировки 25 обкатывается относительно ведущего вала по диаметру 0Цк1 размещения зубьев звездочек корректировки 19 относительно ведущего вала 2 в ведущем звене и относительно ведомого вала $ по диаметру 0ЦР2 размещения зубьев звездочек корректировки 19 относительно ведомого вала 2 в ведомом звене.

Наличие рабочей роликовой цепи, наличие в ведущем и ведомом звеньях рабочих звездочек, электромуфт и сухариков, размещения сухариков в пазах дисков, рабочих осей в сухариках, электромуфт на рабочих Vi рабочих звездочек на рабочих осях с возможностью фиксации и вращения и вращения по окружности относительно ведущего и ведомого валов, взаимодействие

рабочей роликовой цепи с рабочими звездочками, а также наличие двух автономных механизмов корректировки ведущего и ведомого звеньев для поворота рабочих звез- 5 дочек не находящихся в зацеплении с рабочей роликовой цепью на рабочих осях с целью вхождения зубьев рабочих звездочек в пространство между роликами рабочей роликовой цепи в момент изменения переда0 точного отношения, обеспечивают жесткую связь между ведущим и ведомым звеном рабочей роликовой цепью, что исключает проскальзывание гибкой рабочей связи относительно ведущего и ведомого звеньев

5 - повышает коэффициент полезного действия.

Установка на ведущем и ведомом валах имеющих шлицы четырех шестерен - валов по две на каждом вале, наличие шлиц и

0 резьбы в втулках, соединение втулок с корпусом резьбой, взаимодействие двух шестерен, закрепленных на вале изменения передаточного отношения, с четырьмя шестернями-валами и взаимодействие послед5 них шлицами с втулками, повышают надежность работы и долговечность механизма изменения передаточного отноше ния и вариатора в целом.

Формула изобретения

0 Звездочный цепной вариатор, содержащий корпус, ведущий и ведомый валы, закрепленные на последних соответственно ведущее и ведомое звенья, каждое из которых выполнено в виде закрепленных на ве5 дущем и ведомом валах двух дисков со сквозными радиальными пазами, в которых установлены с возможностью радиального перемещения рабочие оси, концы последних соединены шарнирносодними концами

0 двух групп рычагов, а другие концы двух групп рычагов соединены шарнирно с четырьмя, снабженными кольцевыми буртиками полыми цапфами, размещенными по две на ведущем и ведомом валах симметрично

5 относительно ведущих и ведомых дисков с возможностью вращения и перемещения, гибкую связь, охватывающую ведущее и ведомые звенья, и механизм изменения скорости, представляющий собой вал

0 изменения скорости с установленными на нем двумя шестернями изменения скорости, кинематически связанными с четырьмя, имеющими кольцевые канавки втулками,.которые размещены по две на ведущем и ве5 домом валах симметрично относительно ведущих и ведомых дисков с возможностью вращения и перемещения и соединены кольцевыми канавками и буртиками с полыми цапфами, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и долговечности.

ведущее и ведомое звенья снабжены сухарями, размещенными с возможностью перемещения в радиальных пазах ведущих и ведомых дисков, рабочими звездочками, установленными на рабочих осях между двумя ведущими и двумя ведомыми дисками с возможностью фиксации электромуфтами и периодического вращения, рабочие оси закреплены в сухариках, гибкая рабочая связь ведущего и ведомого звеньев выполнена в виде рабочей роликовой цепи, взаимодействующей с рабочими звездочками, установлены два автономных механизма корректировки рабочих звездочек ведущего и ведомого звеньев, последний из котЪрых выполнен в виде первых шестерен корректировки, каждая из которых соединена с рабочей звездочкой и установлена вместе с ней на рабочей оси между двумя ведущими и двумя ведомыми дисками с возможностью фиксации электромуфтой и периодического вращения, а также вторых шестерен корректировки, каждая из которых взаимодействует с одной первой шестерней корректировки yi закреплена на одном конце оси корректировки, вращающейся в сухарике, и размещена между двумя дисками одного звена, звездочек корректировки, каждая из последних закреплена на другом конце оси корректировки, а также двух звездочек натяжения, вращающихся на двух осях натяжения, соединенных с подпружиненными пружинами ползунами, размещенными на направляющих, закрепленных в корпусе и роликовой цепи корректировки,

взаимодействующей со звездочками корректировки и двумя звездочками натяже ния, механизм изменения скорости оснащен имеющими наружные шлицы четырьмя шестернями-валами, размещении

ми по две на ведущем и ведомом валах симметрично относительно ведущих и ведомых дисков с возможностью вращения и взаимодействия шлицами со шлицами, выполненными в четырех втулках, соединенных резьбой с корпусом, а зубьями - с двумя шестернями изменения скорости, при этом звездочки корректировки, роликовая цепь корректировки и две звездочки натяжения ведущего и ведомого звеньев

размещены с одной стороны ведущих и ведомых дисков.

Фиг. 6

Составитель Б.Сидор Редактор В.Трубченко Техред М.Моргентал

3f

Фиг. Т Корректор М.Самборская