Зубчатый вариатор Советский патент 1981 года по МПК F16H3/22 

(54) ЗУБЧАТЫЙ ВАРИАТОР

1

Изобретение относится к общему машиностроению. Вариатор может быть использован во вех отраслях народного хозяйства для регулирования скорости рабочего органа машины.

Известны зубчатые вариаторы, содержащие ведомый вал, установлен-, ный на нем блок конических колес, параллельный образующей блока ведущий вал, установленное на нем с возможностью осевого перемещения цилиндрическое зубчатое колесо со ступицей и воздействующий на это колесо управляющий механизм pj.

Переключение скоростей в таких вариаторах происходит под нагрузкой поэтому при частых переключениях происходит быстрый износ зубчатых колес и шлицев ведущего вала и цилиндрического зубчатого колеса.

В момент начала переключения зубья зацепляющихся колес имеют очень малую длину контактной линии, а п ереключение сопровождается ударами вследствие дискретного характера изменения числа зубьев колес блока. Это приводит к большим напряжениям на концах зубьев, поэтому края коле вариатора быстро разрушаются.

Кроме того, для обеспечения переключения на поверхности конического блока располагаются по спирали с шагом, равным половине ширины зубчатых венцов. Это приводит к увеличению длины блока в два раза.

Целью изобретения является повышение долговечности вариатора и

0 уменьшение его габаритов.

Цель достигается тем, что цилиндрическое зубчатое колесо выполнено составным из отдельных секторов, на ступице каждого из которых выполнен паз,управляквдий механизм представляет собЬй вал,- параллельный ведущему, и закрепленные на нем по винтовой линии с шагом, равным ширине конического колеса,

0 штанги с роликами, взаимодействующими с пазами, ширина которых в средней их части больше диаметра ролика на величину гарантированного зазора, а ширина пазов на их концах

5 больше ширины средней части на удвоенную ширину конического колеса.

Кроме того,вариатор, снабжен отсчетным механизмом для фиксации угла поворота вала управляющего 0 механизма.

На фиг. 1 показан зубчатый вариатор, общий ВИД} на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - один из секторов, составляющих цилиндрическое зубчатое колесо.

Вариатор содержит ведсмый вал 1, блок 2 конических колес 3, жестко посаженных на вал 1, ведущий щпицевый вал4/ перемещающееся по нему цилиндрическое зубчатое колесо 5 и управляющий механизм б.

Цилиндрическое зубчатое колесо выполнено составным из отдельных секторов 7. Число его зубьев кратно числу составляющих его секторов. На ступице 8 каждого сектора выполнен паз 9 (фиг.З). Сектора соединены вместе с помощью охватывающих их стуйицы колец 10{фиг,1)из антифрикционного материала.

Управляющий механизм 6 состоит из вала 11 и закрепленных на нем по винтовой линии с шагом, равным ширине конического колеса 3, штанг 1 с роликами 13, взаимодействующими с пазами 9 секторов 7. Ширина а (фиг. 3)средней части каждого паза 9 для свободного входцения в него ролика 13 больше диаметра ролика на величину гарантированного зазора. , Ширина в концов паза больше ширины а на удвоенную ширину конического колеса 3. Вал 11 управлягадего механизма приводится в движение от сервопривода (на фигурах не.показан) через предохранительную муфту 14 (фиг. 1) и через зубчатую .передачу 15 связан со счетным механизмом 16. Зубчатый вариатор работает следуквдим образом.

При повороте вала 11 со штангами 12 ролик 13, взаимодействуя с боковыми сторонами 17 (фиг.З) пазов 9 секторов 7, передвигает их в осевом направлении на один шаг винтовой линии, равный ширине конического колеса 3, до тех пор, пока все сектора, составляющие зубчатое колесо 5, не разместятся в новом положении на валу 4 бе.з осевого сдвига относительно друг друга.

Если ролик 13 не попадает в паз. 9 и поворота вала 11 не происходит, сраба.тьшает предохранительна муфта 14 и вал 11 остается неподвижным до тех пор, пока к ролику 13 не подойдет следующий сектор. Контроль

работы управляющего механизма 6 осуществляется счетным механизмом 16.

В предлагаемом зубчатом вариаторе перемещение секторов происходит вне зоны силового контакта колес, что приводит к повышению КПД и уменьшению износа зубьев шлицев. Зацепление колес осуществляется сразу по всей длине зубьев. Таким образом значительно повьвиается долговечность зубьев, а за счет устранения нарезания зубьев по винтовой линии длина блока конических колес уменьшается приблизительно в два раза.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Пронин Б. А. и Ревков Г. А. Бесступенчатые клиноременные и фрикционные передачи, М., Машиностроение, 1967, с. 221-224.