Многопоточный конусный вариатор Советский патент 1981 года по МПК F16H15/20 F16H55/32 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к фрикционным конусным вариаторам. Известен многопоточный конусный вариатор, содержащий установленный в корпусе винтовой ведущий вал, подпружиненные вдоль своей оси и установленные на валы ведущие катки, обод каждого из которых вьтолнен из пакета разрезных упругих колец с рав номерно смещенными разрезами по окруж ности и расположенными на наружной стороне зубьями, а ступица катка выполнена с распорными роликами, взаимодействующими с кольцами обода, взаимодействующие с катками и установленные попарно в корпусе с возмож ностью вращения вокруг своей оси конусы и установленный соосно винтовому валу наружный барабан, при этом попарно установленные конусы взаимодействуют друг с другом торцовыми поверхностями, а зубья на наружной стороне обода выполнены переменной высоты по тошцине пакета 1 . Недостатками известной конструкции являются образование больших концентраций напряжения в основании зуба обода катка в связи с тем, что при секторном зубе наименьшая ширина зуба образуется у его основания, где .действует максимальный изгибающий момент, концентрация напряжений приводит к снижению передаваемого крутящего момента и уменьшению долговечности работы, малая стрела прогиба зуба обода для обеспечения компенсации геометрического скольжения, для компенсации которого требуется увеличенная глубина прорезей между зубьями, что приводит к уменьшению ширины зуба у основания и к уменьшению передаваемого крутящего момента. Цель изобретения - уменьшение концентрации напряжений в основании зуба обода и увеличение-стрелы прогиба. Для достижения этой цели профиль зубьев обода выполнен в виде балкиконсоли равного сопротивления, параметры которой определены из системы3-х уравнений: ЬоЬ. rL(d,-2e) -где Нд - ширина зуба у основания; h - число зубьев по окружности d, - наружный диаметр обода веду щего катка; i высота зуба в данном сечении обода; максимальная касательная сила, приходящаяся на один зуб; Е - модуль упругости , в - толщина кольца и зуба; tf - относительное геометрическ скольжение в данном сечени пятна, контакта; hj - длина наружной дуги зуба; 0 - допустимое напряжение на изгиб. На фиг. 1 изображен обод катка вариатора, общий вид; на фиг. 2 - ви катка сверху, разрез по диаметщг; на фиг. 3 - профильзуба обода ведущего катка. Каток состоит из пакета разрезанных в одном месте колец 1, на внутренней поверхности которых выполнены тупоугольные пазы 2 с углом . На наружной стороне катка выполнены зубья 3 с профилем равного сопротивления по высоте. Увеличение стрелы прогиба у зуба равного сопротивления обеспечивает компенсацию геометрического скольжения изгибом зубьев при меньшей их высоте. Меньшая высота зуба позволяет уве личить ширину зуба, у основания и тем самым увеличить окружную силу пр допустимом напряжении на изгиб, т.е. позволяет передавать большие крутящие моменты. При зубе равного сопротивления ликвидируется концентрация напряжения у основания, что обеспечивает долговечность работы зубьев. 384 При работе в вариаторе испытывают многократные пульсирующие нагрузки иизгибы. При секторном зубе нагрев происходит у основания, где наибольшие напряжения, а у зуба равного сопротивления при тех же условиях нагрев и напряжения равномерно распределены по высоте зуба, что позволяет снизить нагрев и увеличить передаваемые мощности. Все зто позволяет на базе ведущего катка с ободом, именлцим зубья равного сопротивления, создать долговечные вариаторы для трансформации больших крутящих моментов. Формула изобретения Многопоточпый конусный вариатор по авт. св. № 696218, отличающийся тем, что, с целью уменьшения концентрации напряжений в основании зуба обода и увеличения стрелы прогиба, профиль зубьев обода выполнен в виде балки-консоли равного сопротивения, параметры которой определены из системы.трех уравнений llohj rt() (Lt--.h, ЕВ ho/ MS, ширина зуба у основания: число зубьев по окружности; di - наружный диаметр обода; , - высота зуба в данном сечении обода; Р,тах максимальная касательная сила, приходящаяся на один зуб; Е - модуль упругости; В - толщина кольца и зуба, Ч - относительное геометрическое скольжение в данном сечении пятна контакта; hj - длина наружной дуги зуба И - допустимое напряжение на изИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. .Авторское свидетельство СССР № 696218, кл. F 16 Н 15/20, F 16 И 55/3-2, 1976 (прототип).