Фрикционный вариатор Советский патент 1979 года по МПК F16H15/04 

I

Изобретение относится к общему машиностроению и может быть использовано для соединения валов и механизмов с автоматическим бесступенчатым регулированием передаточного отношения в зависимости от нагрузки на ведомом валу..

Известны фрикционные вариаторы, содержащие ведущий и ведомый валы и размещенные на них эластичные фрикционные элементы, взаимодействующие между со бой 1.

В этих вариаторах передаточное отношение регулируется вручную; эластичные фрикционные элементы выполнены гомогенными, что обусловливает сравнитель.но высокие гистерезисные потери при их деформации и, как следствие, повышенные нагрев и износ в процессе работы.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является фрикционный вариатор, содержащий корпус, расположенные в нем параллельно один другому ведущий и ведомый валы и взаимо,действующие между собой фрикционные

элементы, установленные на валах на и выполненные в виде эластичных оболочек, заполненных рабочей средой под давлением .

В этом вариаторе передаточное отношение регулируется не автоматически, что не позволяет обеспечить оптимальную работу привода при изменяющейся внешней нагрузке на ведомом валу.

Целью изобретения является автоматическое регулирование передаточного отнсаиения в зависимости от нагрузки на ведоме валу.

Поставленная цель достигается тем, что вариатор снабжен двуплечими рычагами, шарнирно соединенными с корпусом и трубопроводом с клапанами, соединяющим полости оболочек, на ведущем валу установлены с возможностью винтового перемещения вдоль оси вала в противоположных направлениях две втулки, одновременно воздействующие на размещенную на этом же валу оболочку, на ведомом валу установлены с возможностью ремещения вдоль оси вала две втулки, дновременно воздействующие на размещенную на ведомом валу оболочку, одно плечо каждого рычага взаимодействует с одной из втулок ведущего вала, а другое - с, одной из втулок ведомого. На чертеже показана кинематическая схема фрикционного вариатора. Вариатор содержит корпус 1, размещенные в корпусе в опорах ведущий 2 и веддмый 3 валы и взаимодействующие между собой фрикционные аяеманты (обо лочки) 4 и 5, установленные на ведущем валу на втулках 6 н 7 и на ведомом - на втулках 8 и 9, представляющи собой эластичные оболочки, например ре- зинокордныё, полимерные или сетчатые, внутри кото{ лх размещены герметичные упругие камеры 10 и 11, заполненные рабочей средой (жидкостью или газом) под давлением. Камеры 10 и 11 сообщаются .между собой посредством общего трубопровода 12 с клапанами 13 и 14. Втулки 6 и 7 установлены на ведущем валу 2 с возможностью винтового перемещения вдоль вала в npbtHBonono8i ных направлениях (например-, с помощью спирально-ишкцевых муфт 15 и 16 с противоположным направлением спиралей Втулки 8 и 9 установлены на ведома валу 3 с возможностью осевого перемещения (например, с помощью шлицев 17 и 18). Скорпусом 1 шарнирно соединема двуплечие рычаги 19 и 2О, одни плечи 21 и 22 которых взаимодействуют с втулками 6 и 7, а другие - 23 и 24 «с втулками В и 9. Трубопровод 12 соединен с компрессором (на чертеже не показан), приво днмым. от ведущего вала 2. Фрикционный вариатор работает еле, дующим образом. При вращении ведущего вала 2 с час тотой UJ ведомый вал 3 под действием внешнего сопротивления вращается с час тотой UJj, причем U).( ( Обсяочки 4 и 5, взаимодействуя одна с другой, . передают вращающий момент.на ведомый вал 3 за счет сил трения на площадке контакта; при этом необходимое усилие прижатия оболочек 4 и 5 обеспечивается избыточным давлением в камерах 10 и . 11, а равенство давлений в обоих камерах обеспечивается объединением их общим трубопроводом 12. На установившемся режиме работы вариатора осевые усилия в спиральношлицевых муфтах 15 и 16 от вращающего момента на валу 2 и осевые усилия на втулках 6 и 7 от окружного усилия на площадке контакта оболочек, обусловленного моментом внешнего сопротивления, равны по величине и противоположны по направлению, в результате чего втулки 6 и 7 занимают фиксированное положение на валу 2, оболочка 4 и вал 2 вращаются с одной частотой. Соответственно рычаги 19 и 20 и втулки 8 и 9 занимают, также фиксированное положение и передаточное отношение вариатора, соответствующее данной внешней нагрузке на ведомом валу 3 определяется отношением радиусов оболочек 4 н 5. При увеличении внешней нагрузки на валу 3 возрастает окружное усилие на площЕЩке контакта и осевые усилия на. втулках 6 и 7 становятся больше осевых усилий муфт 16 и 15. Втулки 6 и 7, перемещаясь по муфтам 15 и 16, на- Чинают сходиться и радиус оболочки 4 уменьшается; рычаги 19 к 2О перемеща ют втулки 8 и 9, в результате чего радиус оболочки 5 увеличивается. При наступл6нии равенства осевых усилий на 6 и 7 и муфтах 15 и 16 перемещенне втулок :6 и 7 прекращается, а оболочка 4 и вал 2 начинают вращаться с одной частотой; рычаги 19 и 2О и втулки 8 и 9 занимают фиксированное положение и наступает установившийся режим работы вариатора с передаточным отношением, соответствующим данной внешней нагрузке на ведомом валу 3, При уменьшении внешней нагрузки на валу 3 падает окружное усилие на площадке контакта оболочек 4 и 5; осевые усилия на втулках 6 и 7 становятся меньше осевых усилий муфт 15 и 16 и втулки 6 и 7, пеоемещаясь по муфтам 15 и 16, расходятся,, в результате чего радиус оболочки 4 увеличивается. Одновременно рычаги 19 и 20 перемещают втулки 8 и 9 и радиус оболочки 5 уменьшается; при наступлении равенства осевых усилий на втулках 6 и 7 и муфтах 15 н 16 перемещение втулок прекращается. рычаги 19 и 2 О и втулки 8 и 9 занимают фиксированное положение и наступает установившийся режим рабо ты вариатора с передаточным отношением, соответствующим уменьшенной нагрузке на ведомом валу 3.