Планетарный зубчатый вариатор Советский патент 1980 года по МПК F16H3/44 

(54) ПЛАНЕТАРНЫЙ ЗУБЧАТЫЙ ВАРИАТОР

1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных механических передачах в качестве вариатора скорости.

Известен зубчатый вариатор Филиппова, содержащий конические и цилиндрические шестерни, в котором зубья на конической шестерне расположены по многозаход ным спиралям 1.

Однако у известного вариатора относительно небольшой диапазон регулирования скорости.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является планетарный зубчатый вариатор, содержащий корпус, ведущий и ведомый валы, кинематически связанные с ними и между еобой звенья планетарного механизма, включающего центральные колеса, водило, установленные на нем сателлиты, каждый из которых имеет закрепленные на общей оси конический зубчатый венец и конусную часть с образующей конуса, параллельной оси валов 2.

В этом вариаторе на конусных частях сателлитов также выполнены конические зубчатые венцы, взаимодействующие с зубчатым венцом центрального колеса, набранного из тонких пластинок Т-образной формы.

Недостатком этого вариатора является его невысокая нагрузочная способность, ограничиваемая прочностью пластинчатого зацепления.

Цель изобретения - повышение нагрузочной способности вариатора.

Это достигается тем, что на конусной части каждого из сателлитов выполнен спиральный выступ с нарезанными на его наружной поверхности зубьями постоянного модуля, с которыми взаимодействует одно центральных колес, связанное с регулирующим устройством.

Вариатор снабжен двумя управляемыми элемента.ми, смежные сателлиты установлены в водиле со встречным направлением конусных частей, каждое из двух центральных колес взаимодействует с коническими зубчатыми венцами сателлитов одной группы, имеющей однонаправленные спиральные выступы. Эти колеса связаны с ведущим и ведомым валами соответственно, третье центральное колесо взаимодействует с зубьями спиральных выступов всех сателлитов и связано с регулирующим устройством через управляемыи элемент, а водило связано с другим управляемым элементом. Вариатор снабжен управляемым элементом, одно из двух центральных колес взаимодействует с коническими зубчатыми венцами сателлитов и связано с ведомым валом, другое центральное колесо взаимодействует с зубьями спиральных выстунов сателлитов и связано с управляемым элементом, а водило связано с ведущим валом. На фиг. 1 схематично изображен планетарный зубчатый вариатор, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 схематично изображен другой вариант выполнения планетарного зубчатого вариатора, продольный разрез. Планетарный зубчатый вариатор содержит корпус I, ведущий вал 2, ведомый вал 3, водило 4, центральные колеса 5, 6, 7, установленные в водиле 4 сателлиты 8 с коническими зубчатыми венцами 9 и конусными частями 10, имеющими спиральные выступы 11 с нарезанными на них зубьями 12 постоянного модуля, образующие группу сателлитов с одинаковым направлением конусных частей, сателлиты 13 с коническими зубчатыми венцами 14 и конусными частями 15, имеющими спира. выступы 16 с нарезанными на них зубьями 17 постоянного модуля, образующие другую группу сателлитов с одинаковым направлением конусных частей, расположенных между сателлитами 5 первой группы, причем конусные части сателлитов этих групп имеют встречное направление, а образующие конусных частей всех сателлитов параллельны центральной оси вариатора, регулирующее устройство 18, управляемый этемент 19, выполненный в виде тормоза управляемый элемент 20,выполненный в виде сцепной муфты. Центральное колесо 5 связано с ведущим валом 2 и взаимодействует с коническими зубчатыми венцами 9 сателлитов 8, централь ное колесо 6 связано с ведомым валом 3 и взаимодействует с коническими зубчатыми венцами 14 сателлитов 13, центральное колесо 7 взаимодействует с зубьями спиральных выступов всех сателлитов и связано с регулирующим устройством 18 через управляемый элемент 20, водило 4 связано с управляемым элементом 19. Планетарный зубчатый вариатор работает следующим образом. При заторможенном посредством включения управляемого элемента 19 водиле 4 и выключенном управляемом элементе 20 вращение от ведущего вала 2 через центральное колесо 5 передается сателлитам 8, которые приводят во вращение центральное колесо 7, заставляющее вращаться сателлиты 13, которые в свою очередь приводят во вращение центральное колесо 6 и связанный с ним ведомый вал 3. При отключении тормоза 19 и включении сцепной муфты 20 водило 4 имеет возможность вращаться, а центральное колесо 7 становится заторможенным. При этом вращение ведущего вала 2 через центральное колесо 5 передается сателлитам 8, которые, обкатывая центральное колесо 7, приводят во вращение водило 4. Вращаясь вместе с водилом 4, сателлиты 13 также обкатываются по центральному колесу 7 и приводят во вращение центральное колесо 6 с ведомым валом 3. Регулирование скорости ведомого вала 3 при обоих вариантах включения управляемых элементов обеспечивается перемещением центрального колеса 7 в осевом направлении, осуществляемым посредством регулирующего устройства 18. Описанный планетарный вариатор построен на базе планетарного механизма, и.меющего кинематическую схему ЗК по классификации профессора Кудрявцева В. Н. Однако в качестве планетарного механиз.ма в предлагаемЬм планетарном вариаторе могут быть использованы планетарные .механизмы и с другими кинег.атическими схемами. Пример выполнения планетарного зубчатого вариатора, содержащего планетарный механизм, имеющий кинематическую схе .му 2К-Н, показан на фиг. 4. Этот вариатор содержит корпус 1, ведущий вал 2, ведо.мый вал 3, связанное с ведущим валом водило 4, центральные колеса 5, 6, сателлиты 7, и.меющие конические зубчатые венцы 8 и конусные части 9 со спиральными выступами 10, на которых нарезаны зубья 11 одинакового .модуля, управляемый элемент 12, выполненный в виде тормоза, регулирующее устройство 13, охватывающее сателлиты кольцо 14. Центральное колесо 5 взаи.модействует с коническими зубчатыми венцами 7 сателлитов 6 и связано с ведомым вало.м 3, а центральное колесо 6 взаимодействует с зубьями 11 и связано с управляемым элементом 12 и регулирующим устройство.м 13. Вариатор работает следующим образом. При заторможенном посредством управляемого элемента 12 центральном колесе 6 и вращении ведущего вала 2 и водила 4 сателлиты 7 обкатываются по центральному колесу 6 и приводят во вращение центральное колесо 5 и, следовательно, ведо.мый вал 3. Регулирование скорости осуществляется в результате осевого пере.мещения центрального колеса 6 под воздействием регулирующего устройства 13. При отключенном тормозе 12 вариатор работает вхолостую при неподвижном ведомом вале 3. Охватывающее сателлиты кольцо 14 обеспечивает нагрузку опор сателлитов от центробежных сил. Такое выполнение планетарного зубчатого вариатора позволяет повысить его нагрузочную способность и использовать этот вариатор в различных силовых приводах маШИН для бесступенчатого изменения скорости. Формула изобретения 1. Планетарный зубчатый вариатор, содержащий корпус, ведущий и ведомый валы, кинематически связанные с ними и между собой звенья планетарного механизма, вкльочающего центральные колеса, водило, установленные на нем сателлиты, каждый из которых имеет закрепленные на общей оси конический зубчатый венец и конусную часть с образующей конуса, параллельной оси валов, и регулирующее устройство, отличающийся тем, что, с целью повыщения нагрузочной способности вариатора, на конусной части каждого из сателлитов выполнен спиральный выступ с нарезанными на его наружной поверхности зубьями постоянного модуля, с которыми взаимодействует одпо из центральных колес, связанное с регулирующим устройством. 2.-Вариатор по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен двумя управляемыми элементами, смежные сателлиты установлены в водиле со встречным направлением конусно1х

i9 6 часгей, каждое из двух центральных колес взаимодействует с коническими зубчатыми венцами сателлитов одной группы, имеющей однонаправленные спиральные выступы, эти колеса связаны с зедущим и ведомым валами соответственно, третье центральное колесо взаимодействует с зубьями спиральных выступов всех сателлитов и связано с регулирующим устройством через управляемый элемент, а водило связано с другим управлке.мым элементом. 3. Вариатор по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен управляемым элементом, одно из двух цен1ральных колес взаи.модействует с коническими зубчатыми венцами сателлитов и связано с ведомым валом, другое центральное колесо взаимодействует с зубьями спиральных выступов сателлитов и связано с управляемым элементом, а водило связано с ведущим валом. Источники информации, принятые во вни.мание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 415427, кл. г 6 F 3/36, 1971. 2. Кожевников С. Н., Есиненко Я. И., Раскин Я. М. Механизмы. ., «.Ма цинострое ние, 1965, с. 409, фиг. 5.66. (прототип).

Фи2.2 6Фиг.5

11

.f/7

г. Б