1
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в бесступенчатых фрикционных передачах.
По основному авт.св. № 675236 известен многодисковый фрикционный вариатор, содержащий центральный вал с пакетом фрикционных элементов, установленных с осевой подвижностью и возможностью покачивайия, установленных с осевой подвижностью и возможностью покачивания, несколько периферийных вгшов с пакетами фрикционных элементов, установленных с
.осевой подвижностью и ВОЗМОЖНОСТЬЮ
покачивания и взаимодействукадих с фрикционными элементами центрального вала, и устройство изменения передаточного Отношения, включающее соосно центральному валу поворотное кольцо С13 .
Недостатками данного вариатора являются недостаточно высокие КПД, долговечность и надежность из-:эа неуравновешенности силы .тяжести плавающих звеньев.
Цель изобретения - повышение КПД, долговечности и надежности вариатора.
Поставленная цель достигается тем, что вариатор снабжен установленным соосно центральному валу с возможностью поворота вокруг своей оси диском с кольцевой канавкой на одном из торцов и радиальными дугообразными пазами, расположенными в плоскости диска, радиально размещенными в пазах толкателя с уступами, шарнирно сое10диненными с кронштейнс1ми и проходящими через, дугообразные пазы, и упругими элементами, упирающимися одним торцом в стенку кольцевой канавки, другим - в уступ толкателя, а упру15гая сила каждого упругого элемента :орределена из соотношения
.
.
e«2oS.-Ti-j
УПР.
1
20
-упругая сила i-ro элеменгде Р.
ХПР та;
-приведенная масса одного
Jn периферийного пакета;
25
-расстояние от оси вариаЕотора до оси шарнира кронштейна;
-длина кронштейна, несущего периферийный пакет;
30
l - расстояние от оси шарнира кронштейна до оси крепле.ния толкателя;
j - угол между линиями, соединяющими центр шарнира кронштейна соответственно с центрами вариатора и периферийного пакета;
К. - коэффициент, зависящий от компановки вариатора, определяемый по формуле % К. .sin(180+Q:-j ),
где й - угол между линией, соединяющей центры вариатора и кронштейна i-ro пакета, и положительным направлением оси координат, отсчитанный от оси ординат против часовой стрелки.
Кроме того, уступ на части толкателей расположен между упругим элементом и шарниром для пакетов, положение которых определено соотношением j a.ieo + j. , о
где угол между линиями, соединяющими центр кронштейна соответственно с центрами вариатора и периферийного пакета при максимально вдвинутых периферийных пакетах, а на другой части толкателей с противоположной стороны упругих элементов, На фиг.1 дан вариатор, поперечный разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.
Вариатор состоит из корпуса 1, в котором смонтированы ведущий вал 2, соосный с ним центральный вал 3 с пакетом фрикционных элементов 4 на барабане 5, механизмом б автоматического изменения усилия прижатия фрикционных элементов 4 и пружиной 7 предварительного прижатия, осей 8, на которых поворотно установлены кронштейны 9 с периферийными валами 10, несущими пакеты фрикционных элементов 11, взаимодействующих с элементами 4. На валах 10 установлены .шестерни 12, через промежуточные шестерни 13 свободно вращающиеся на осях 8, связанные с шестерней 14 вала 2. Устройство изменения передаточного отношения вариатора представляет смонтированный в верхней части корпуса винтовой механизм 15, тягой 16 соединенный с.поворотным кольцом 17, установленным соосно центральному валу 3. На кольце 17 установлены шарнирно рычаги 18 по числу периферийных валов 10.
На кронштейнах, несущих периферийные валы 10, одной из своих верши соосно с этими валами установлены шарнирно треугольные звенья 19. вторая вершина шатуном 20 соединена с концом рычага 18, расположенного справа, а третья - шатуном 21 с серединой pwiara 18, расположенного слева от соответствующего вага 10. Устройство для уравновешивания сил тяжести плавающих звеньев (периферийных пакетов,, кронштейнов, рычагов и шатунов) состоит из соосного центральному валу диска 22 с кольцевой канавкой и дугообразными пазами по числу периферийных пакетов, толкателей 23, шарнирно соединенных с кронштейнами 9 и проходящих через дугообразные пазы диска 22, упругих элементов 24, установленных на толкателях и упирающихся в кольцевую канавку диска и уступ толкателя.
,Вариатор работает следующим образом.
От электродвигателя через муфту (не показаны) вращение передается валу 2 с шестерней 14. От нее через шестерни 13 и 12 - шлицевым валикам
0 10 с фрикционными элементами 11.
Фрикцирнные элементы 11 передают вращение элементам 4 и через барабан 5 центральному валу 3. Вариатор может работать и в обратном порядке, когда
c ведущим будет центральный вал 3, а ведомым - вал 2.
Для изменения передаточного отношения вращением маховичка перемещают гайку винтовой пары. Гайка через тя0 ГУ 16 поворачивает поворотное кольцо 1.7 с рычагами 18. Рычаги через шатуны 20 и 21 и треугольные звенья 19 поворачивают кронштейны 9 с .веипами 10, увеличивая или уменьшая меж5 центровое расстояние меяоду фрикционными пакетами центрального и периферийного валов.
Если расстояния одинаковы для всех валов, последние будут передавать одинаковый крутящий момент, равный общему крутящему моменту, деленному на число периферийных валов, и система будет находится в равновесии.
В случае, если один пакет вошел глубже, его передаточное отношение
5будет больше (при ведущем вале 3 и вращении его против часовой стрелки) и он будет передавать большую мощность.
Окружное усилие во фрикционном
0 контакте и реактивная сила в зубчатом зацеплении этого пакета будут также больше одноименных усилий другого пакета.
Результирующая этих сил, проходя5 Щзя через центр пакета,разложится на двесоставляющие, из которых одна перпендикулярна кронштейну 9 и направлена от центра вариатора. Эта сила поворачивает кронштейн 9 с пакетом дисков вокруг оси 8, увеличивая межцентровое расстояние.
Одновременно треугольное звено 19, поворачиваясь на валу 10, через шатуны 20 и 21 и другие треугольные звенья 19 повернет кронштейны 9 остальных пакетов в обратном направлеНИИ, уменьшая межцемтровые расстояния. Когда межценгровые расстояния всех пакетов одинаковы, система приходит в равновесие и уравнительно движение прекращается, Однако так будет только в том слу чае, когда реактивные силы для описанного характера и направления вращения будут не меньше приведенных си тяжести периферийных пакетов. Для вариатора небольших мощностей и при передаче небольших мощностей всеми вариаторами силы тяжести периферийных пакетов могут оказаться зна чительно больше реактивных сил. Под их действием система приходит в днижение и межцентровые расстояния между центральным пакетом и периферийными будут разные для всех пакетов. Чтобы этого не случилось, предусмотрено уравновешивание сил т-яжестй с помощью упругих элементов 24, например пружин, размещенных на толкателях 23 и упирающихся в уступ йа толкателе и стенку кольцевой канавки диска 22,: Уравновешивание сил тяжести периферийных пакетов обеспечивает автоматическое выравнивание нагрузки меж ду периферийными валами при передаче небольших мощностей и по всему диапазону регулирования, исключает циркуляцию паразитной мощности, уменьшает проскальзывание фрикционных эле ментов и тем самым повышает КПД, дол говечности и надежности работы вариатора. Формула изобретения 1, Фрикционный многодисковый ва-. риатор по авт,св, № 675236, о т л ич а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения КПД, долговечности и надежности, вариатор снабжен установленным соосно центральному валу с возможностью поворота вокруг своей оси диском с кольцё-вой канавкой на одном из торцов и радиальными дугообразными паз гили, расположенньми в плоскости диска, радиально размещенными в пазах толкателями с уступами, шарнирно соединенными с кронште 1нами и проходящими через дугообразные пазы, и упругими элементами, упирающимися одним торцом в стенку кольканавки, другим - в уступ толя, а упругая сила каждого упруэлемента определена из соотно.n V o e eAoosj , Pjinp.- упругая сила i-ro элемента; Qn - приведенная масса одного периферийного пакета; to расстояние от оси вариатора до оси шарнира кронштейна;Е-, - длина кронштейна, несущего периферийный пакет; Г.) - расстояние от оси шарнира кронштейна до оси крепленцр толкателя; - угол между линиями, соединяющими центр шарнира кронштейнов соответственно с центрами вариатора и периферийного пакета; - коэффициент, зависящий от компановки вариатора, определяемый по формуле К. S i п х «(180 +а - J), ;j - угол между линией, соединяющей центры вариатора и кронштзйна -го пакета, и положительным направлением оси координат, отсчитанный от оси ординат против часовой стрелки, Вариатор по п,1, отличай с я .тем, что уступ на части телей расположен между упругим нтом и шарниром для пакетов, ение которых определено соотномJn,,-n i 180 „.„ , угол между линиями, соединяющими центр кронштейна соответственно с центрами вариатора и периферийного пакета при максимально вдвинутых периферийных пакетах, а на другой части толкателей - с пpoтивoпoлqжнoй стороны упругих элементов. Источники информации, тые во внимание при экспертизе Авторское свидетельство СССР 236, кл,Р 16 Н 15/04, 1976 тип).
