Автоматический торовой вариатор Советский патент 1980 года по МПК F16H15/00 

1

Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкции бесступенчатых фрикционных nepeadH (вариаторов) с высокими удельными давлениями в пя-гнах контакта фрикционных элементов.

Известен автоматический торовой вариатор, соцержаишй соосно расположенные торовые чашки, поворотно установленные в плоскости с общей осью чашек люльки, шарнирно установленные в них оси, размещенные на этих осях ролики и механизм поворота роликов Щ.

К недостаткам указанного вариатора относится его невысокая надежность, обусловленная тем, что автоматические нажимные устройства, действуя со стороны чашек, перемешают их. Это вызывает искажение геометрии передачи и концентрацию контактных напряжений на отдельных участках пятна контакта, а также пережатие фрикционных элементов на большей части регулироЕьания, что способствую ет ускоренному износу рабочих поверхностей роликов и чашек.

Целью изобретения является повышение надежности.

Цель постигается тем, что механизм поворота роликов выполнен в виде размешенных вдольоси поворота люлек, по меньшей мере, по два на каждой из них гидроцилиндров, воздействующих на оси роликов, и устройства управления гидроцилиндрами, а оси роликов установлены с возможностью осевого перемещения.

Кроме того, устройство управления; гидроцилиндрами выполнено в вице связанного с их штоками коромысла, двуплечего рычага, одним концом воздейству ющего на коромысло в точке, делящей расстояние между поршнями гидроцилинаров на плечи с соотношением длин:

asin7j 2)Jib Ю afoirv -gjJ.B

где Q - расстояг1ие межпу точками приложения усилий гиароиили таров к ролику; - - угол между , соепиняк щей точки контактов ролика с чашками , и линией, соедин ющей точку контакта с осью поворота люльки; коэффициент сцепления в контакте ролик - чайка; расстояние от линии, соединяющей точки контакта ролик с чашками, до оси шарнира между люлькой и роликом, служащего опорой двуплечего рычага регулируемого упругого элемента и кинематически связанного с люлькой кулачкового механизма, воздействующего на другой конец двуплечего рычага. На фиг, 1 изображен поперечный разрез описываемого вариатора с устройством управления; на фиг. 2 - продольный разрез вариатора. Автоматический торовой вариатор содержит корпус 1, зафиксированные п корпусе торовые чашки 2, поворотно устано ленные с общей осью чашек люльки 3, расположенные в них оси 4, размещенные на этих осях ролики 5 и механизм повор та ролвков, который выполнен в виде рас положенных вдоль оси поворота люлек 3 по два на каждой из них гидроиилиндров 6 и устройства управления гидроцвпнндрамн. Каждая ось 4 ролика 5, опирающаяся в осевом направлении на гидроцилиндры 6, установлена в люльке 3 посредством направляющей 7 со сферическим шарниром 8. Устройство управления гидроиилиндрам 6 выполнено в виде дополнительных гидр шлиндров 9 и 10, штоки которых связан с концами коромысла 11. Орган 12 упра ния через пружину 13.соединен с коромы лом 11. Между пружиной 13 и коромысл 11 установлен двуплечий рычаг 14, од ним концом воздействующий на коромысл в точке, делящей расстояние между порш нями гидро1галиндров на плечи с соотношением длин: а sin-j + 2 ) - 2 А.Ь / где Q - расстояние между точками приложения усилий гидро1тли цров к ролику; - угол между линией, соединяющей точки контактов ролика с чашками, и линией, сое диняющей точку контакта с осью поворота люльки; - коэффициент сцепления в контакте ролик - чашка; расстояние от лиш1и, сооциняющей точки контакта ролика с чяижг ми, до оси шарнира между люлькой и роликом. Подвижная опора 15 двуплечего рычага 14 свя;зана кулачковым меха 1измом 16 с 3. Для связи гидрошпшнцров 6 с устройством управления используются трубопроводы 17, Вариатор работает следующим образом. При нагрузке передачи на каждый ролик 5 действует в: пятнах его контактов с чашками 2 касательные силы, величина которых пропорциональна крутящим моментам на чашках 2 . Равнодействующая касательных сил, приложенная к оси 4 ролика, имеющей возможность смещения в направлении ее действия, передается Hai гидрО1Шлиндры 6, гидравлическую связь, гицроцилиндры 9 и 10, коромысло 11 и уравновешивается усилием деформации пружины 13, заданным органом 12 управления. При этом ось 4 ролика 5 находится в своем номинальном положении - в плоскости с общей осью чашек 2, Бели при любом заданном положении органа 12 управления возрастает загрузка вариатора, то увеличивается цействие касательных сил на ось 4, отклонение которой от номинальн го положения приводит к самопереводу роликов 5 в увеличения передаточного отношения цо тех пор, пока вызываемое этим yMeHbiiietrae действия касательных сил на ось 4 пе приведет к восстановлению равновесия, а коромысло 11 не вернется в номинальное положение при новом передаточном отношении вариатора. В ходе увеличения передаточного отношения 3 поворачивается в плоскости с общегй осью чашек 2, а кулачковый механизм 16 изменяет положение подвижной опоры 15; следовательно, изменяется плечо действия пружины 13 на коромысло 11. Для подпержания при этом постоянного, например, момента на чаиже со стороны двигателя, кулачковый механизм 16 профилируется так, чтобы увеличивалось плечо действия пружины 13 на коромысло 11. Это достигается соответствующим сдвигом влево подвижной опоры 15. Если при любом заданном положении оргйНа 12 управления разгрузка Е ариатора падает, будет наблюдаться обратная картина. Но в этом случае в ходе уменьшения передаточного отношения кулачковый механизм 16 поддерживает требуемый закон Изменения омеита одной из чашек 2, смещая подвижную опору 15 в направлении, которое противоположно слу чаю работы вариатора при возрастании нагрузки. Аналогично работает автоматический торовой вариатор, если его режим работы изменяет водитель, увеличивая или уменьшая деформацию пружины 13 воздействием на орган 12 управления. Ось 4 главного враще1гая ролика 5 возвращается в номинальное положение,- в плоскость с общей осью чашек 2, когда соот ветствующее уменьшение или увеличение передаточного отношения вариатора приводит к восстановлению равновесия между действием касательных сил и усилием деформации пружины 13, а кулачковый . механизм 16 поддерживает заданный зак изменения момента на одной из чашек 2 соответственно изменяя плечо действия пружины на ось 4. Таким образом, благодаря совмещению в одном устройстве средств автомати-ческого прижима и управления роликами использованием самоперквоца при смеще НИИ их осей из плоскости с общей осью чашек повышается работоспособность вар атора к увеличивается его надежность. Формула изобретения 1. Автоматический торовой вариатор, содержащий соосно расположенные торовые чашки, поворотноустановленные в плоскости с общей осью чашек люльки, шарнирно установленные в них оси, разм щенные на этих осях ролики и механизм поворота роликов, отли чающи йс я тем, что, с целью повышения надеж ности, механизм поворота роликов выпол в виде размещенных вдоль оси поворота люлек, по меньшей мере, по два на каждой, из них гидро1шлипдров, воздействующих на оси роликов, и устройства управления, гидровдшинпрами, а оси роликов установлены с возможностью осевого перемещения. 2. Вариатор по п. 1, отлича гощ и и с я тем, что устройство управления гидроцилиндрами выполнено в вице связанного с их штокакш коромысла, двуплечего рычага, ощгам. конном воздействующего на коромысло в точке, целящей расстояние между поршнями гндроиилинцров на плечи с соотношением длин: + 2)лВ аа п-у-г о-В , где Q расстояние между точками прнл-ожения усилий гипроцилиндров к ролику; угол между линией, соединяющей точки контактов ролика с чашками, и линией, соепнняюшей точку контакта с осью поворота люльки; ) - коэффициент сцепления в контакте ролик - чашка; - расстояние от линии, соединяющей точки контакта ролика с чашками, до оси шарнира между люлькой и роликом, служащего опорой двуплечего рычага регулируемого упругого элемента и кинематически связанного с люлькой кулачкового механизма, воздействующего на его другой конец двуплечего рычага. Истачники информации, принятые во внимание при ясспертизе 1. Патент США k 3008337, 101. 74-200, 1961 (прототип). fS f