Волновой вариатор скорости Советский патент 1981 года по МПК F16H15/00 

(54) ВОЛНОВОЙ ВАРИАТОР СКОРОСТИ

Изобретение относится к волновым механическим фрикционным передачам. Известна плоскоременная передача с гибкой связью, содержащая ведущий и ведомый шкивы и плоский гибкий орган Cl . . Такая передача применяется в приводах общего назначения и в конвейерах. Недостатком ее является ограниченность и нерегулируемость передато ного числа.. Известна также передача, содержащая ведущий и ведомый шкивы с изменя емым диаметром и гибкий орган в виде (Как плоских, клиновых ремней С2. Недостатком такой передачи является ограниченность диапазона регулирования передаточного числа. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо му результату является волновой вари атор скорости, содержащий корпус, жесткое колесо, ведомый шкив, натяжной ролик, многороликсЗвый генератор волн и гибкий элемент D3 Преимуществом вариатора является: реализация волнового принципа в ременной передаче, а к недостаткам относится невозможность обеспечения большого передаточного числа и широкого диапазона регулирования cxqpocти, так как варьирование скорости осуществляется только с помощью натяжного ролика, низкая тяговая способность и силовая перегруженность ремня, а также сложность и громоздкость конструкции. Целью изобретения является повышение тяговой способности передачи и расширение диапазона регулирования скорости, а также упрощение конструкции. Указанная цель достигается тем, что вариатор снабжен двухступенчатой соосной планетарной зубчатой передачей, оси сателлитов одной ступени которой шарнирно соединены с осями сателлитов другой ступени через оси роликов генератора волн, а жесткое колесо представляет эпициклы. На фиг.1 дана принципиальная схема предлагаемого вариатора; на фиг.2кинематическая схема вариатора; на фиг.З - разрез А-А фиг.2; на фиг.4 разрез Б-Б фиг.2; на фиг.5 - схематическое изображение подвески ролика генератора. Волновой вариатор скорост,« содержит корпус l, закрепленное в нем жесткое колесо 2, ведомый шкив 3, натяжной ролик 4, многороликовый генератор 5 волн, гибкий элемент 6. Генератор 5 волн кинематически связан с электродвигателем 7 с помощью соединительной муфты 8, ведущего вала 9 и двухступенчатой планетарной зубчатоЦ передачи 10, которая состоит из соЛ нечных колес 11, сателлитов 12, эпицикла 13 и водила 14. Сателлиты 12 установлены на осях 15 водила 14.

Генератор волн 5 состоит из роликов 16, оси 17 которых шарнирно соединены с осями 15с помощью двух поводков 18 и 19 равной длины. Солнечные колеса 11 жестко закреплены на ведущем вешу 9. Один из эпициклов 13 планетарной передачи 10 жестко связан с корпусом, а второй соединен с корпусом с помощью самотормозящейся червячной передачи 20, состоящей из червячного колеса 21, скрепленного с эпициклом 13, и червяка 22, на оси которого закреплен штурвал управления 23 (фиг.1). Эпицикл 13.установле в корпусе вариатора на подшипниках 24 качения. Ведущий вал 9 опирается на корпусы эпициклов с помощью подшипников 25. Водила 14 планетарной передачи связаны друг с другом пустотелым валом, который опирается на вал 9 через подшипники 26. Эпициклы 13 планетарной передачи 10 являются жестким колесом 2 волнового вариатора.

Таким образом, каждый ролик 16 генератора волн 5 подвешен к корпусу с помощью рычажно-шарнирного ромба (фиг.3-5), который образова стержнями:- , (условный стержень корпус водила 14) - , (поводок 18OjOi (поводок 19) - 0,0 (условный стержень - корпус второго водила 14)

Предлагаемый вариатор работает следующим образом.

При вращении ведущего вала 9 синхронно вращаются с угловой частотой водила 14, поводки 18 и 19 (фиг.2 и 5), а также оси 17 роликов 16, т.е. генератор 5 вращается с угловой частотой uj . Ролики 16 деформируют гибкий элемент 6, причем создаются волн упругой деформации, которые заставляют гибкий элемент 6 обкатываться по жесткому колесу 2. Гибкий йлемен вращает ве шкив 3 с замедленной угловой частотой uuij. Передаточное число вариатора находится из выражения Uj - 30-50 (и более).

Угол обхвата гибкого элемента 6 жесткого колёса, каквидно из фИл.З и 4, находится в пределах

oL I -rj- . Таким образом, тяговая способность передачи практически не

отличается от тяговой способности традиционной плоскоременной передачи.

Регулирование угловой частоты вращения ведомого шкива 3 обеспечивается за счет изменения разности , между кругом обкатывания и периметром обкатывания гибкого элемента варьированием радиуса осей роликов генератора R (фиг.1). Радиус оси ролика (фиг.3-5) соответствует равенстQ ву R .

Изменение радиуса Ц обеспечивается следующим образом. При вращении червяка 22 и, соответственно, червячного колеса 21 вращается одий из эпициклов 13 планетарной передачи. Это вызывает относительный поворот водил 14 передачи и изменение длины отрезка 0 0 () и, соответственно, отрезка ( , т.е. радиуса R осей роликов генератора. Регулирование радиуса (в том числе и на ходу вариатора) ведет к изменению круга и периметра обкатывания и варьированию передаточного числа вариатора Ue и (ч в самых широких пределах. Угловая

5 частота вращения ведомого шкива 3 изменяется в диапазоне и, О -I OMOKC соответственно, Ry 0,50 - R макс (фиг.2).

Формула изобретения

ведомый шкив, натяжной ролик, многороликовый генератор волн и гибкий элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения тяговой способности передачи и расширения диапазона регулирования скорости, он

0 снабжен двухступенчатой соосной планетарной зубчатой передачей, оси сателлитов одной ступени которой шарнирно соединены с осями сателлитов другой ступени через оси роликов генератора волн.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

(прототип).

21

f 22 0

f

ff-ff

/ff

ffj //

fff

/,

/