Фрикционный кривошипно-планетарный вариатор Советский патент 1975 года по МПК F16H15/50 

Изобретения относится к устройствам для преобразования скорости механического движения с изменяемым в широком диапазоне передаточным отношением.

Известны фрикционные кривошипно-планетарные вариаторы, содержащие корпус, установленные в нем центральное колесо, лараллельные между собой кривошипы, шатун и упругие элементы, каждый из которых связывает шатун с соответствующим кривощипом.

Однако известные вариаторы обладают низкой нагрузочной способностью, так как ответный профиль рабочей поверхности на центральном колесе или на шатуне, воспринимающий внешнюю нагрузку по контактной поверхности, должен быть малой ширины.

Цель изобретения - увеличение нагрузочной способности вариатора.

Для этого в шатуне предлагаемого вариатора выполнено отверстие, поверхность которого образована обратными коническими поверхностями с постоянными длинами дуг в поперечных сечениях, а вариатор снабжен гибкими вставками, установленными в отверстии шатуна, наружные поверхности которых выполнены сопряженными с поверхностью отверстия, а внутренние - образуют цилиндр, и устройством для продольного перемещения гибких вставок.

На фиг. 1 показана кинематическая схема предлагаемого вариатора; на фиг. 2 - изометрическая проекция двух гибких вставок шатуна в раздвинутом положении.

Фрикционный кривошипно-планетарный вариатор содержит корпус 1, в Котором установлены центральное колесо 2 и параллельные между собой кривошипы 3. На кривошипах 3 шарнирно закреплен шатун 4. Между кривошипами 3 и шатуном 4 помещены упругие элементы 5.

В шатуне имеется отверстие 6, в котором установлены гибкие вставки 7, образующие цилиндр с переменным диаметром.

Количество гибких вставок 7 может быть любым четным числом.

Гибкие вставки 7 имеют внутреннюю цилиндрическую поверхНостБ 8 и наружную коническую поверхность 9 с общей осью вращения.

Внутренняя поверхность гибкой вставки образована цилиндром, рассеченным плоскостью (плоскостями), наклоненной к его оси и дающей в сечении с цилиндром линию 10. При соединении гибких вставок линии 10 всех цилиндрических поверхностей совпадают, так что на образованной рабочей поверхности цилиндра остается только их след.

Коническая наружная поверхность гибкой вставки образована конусом, ограниченным

по длине конусной поверхности линией 11, полученной из условия, что длина дуги конусной поверхности в сечениях, перпендикулярных оси конуса, постоянна для каждого сечения.

Соединение гибких вставок друг с другом производится так, чтобы их конусности были обратны друг другу.

Каждая гибкая вставка 7 помещена в ответное гнездо в отверстии 6шатуна, имеюш,его конусность, равную конусности вставленной гибкой вставки, и может перемещаться вдоль своей оси вращения с помощью устройства 12, укрепленного на шатуне.

В сборе с шатуном 4 гибкие вставки 7 соприкасаются между собой поверхностями, находящимися между линиями 10 и 11 и с конусными поверхностями отверстия 6 своими наружными конусными поверхностями 9. Жесткость гибких вставок в радиальном направлении обеспечивается жесткостью материала вставок и жесткостью шатуна независимо от положения гибкой вставки относительно отверстия 6.

Цилиндрическая внутренняя поверхность, образованная гибкими вставками и имеющая определенный их положением диаметр, соприкасается с цилиндрической рабочей поверхностью центрального колеса 2 с постоянным диаметром. Это соприкосновение обеспечивается упругими элементами 5, с помощью которых шатун 4 вместе с гиб-кими вставками 7 упруго установлен относительно центрального колеса. Радиус кривошипов 3 выполнен больше, чем величина разности радиусов соприкасаемых рабочих поверхностей шатуна и центрального колеса.

При перемещении гибких вставок навстречу друг другу при помощи устройства 12 их конусные поверхности начинают скользить по конусным поверхностям отверстия 6 шатуна.

Поскольку гибкие вставки выполнены с равными длинами дуг в поперечных сечениях, то при перемещении их по ответной конусной поверхности они, изменяя свою кривизну, могут занять любое новое положение, одновременно происходит и изменение кривизны цилиндрической внутренней поверхности, что приводит к изменению диаметра всей внутренней рабочей поверхности, образованной гибкими вставками.

Передаточное отношение вариатора может быть изменено при сохранении действующих моментов в соответствии с формулой

где TI - радиус центрального колеса; Гх - текущий радиус цилиндра шатуна.

При малом изменении радиуса г можно получить значительное изменение передаточного отношения.

Предмет изобретения

Фрикционный кривошипно-иланетарный вариатор, содержащий корпус, установленные в нем центральное колесо, параллельные между собой кривошипы, шатун и упругие элементы, каждый из которых связывает шатун с соответствующим кривощипом, отли чающийс я тем, что, с целью увеличения нагрузочной способности вариатора, в щатуне выполнено отверстие, поверхность которого образована обратными коническими поверхностями с постоянными длинами дуг в поперечных сечениях, а вариатор снабжен гибкими вставками, установленными в отверстии шатуна, наружные поверхности которых выполнены сопряженными с поверхностью отверстия, а внутренние - образуют цилиндр, и устройство для продольного перемещения гибких вставок.

/

Ю