Трехпоточный фрикционный вариатор

Трехпоточный фрикционный вариатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических республик

О 1 И С А Н И Е 741010

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6 l ) До пол н и тел ьное к а вт. с вид- ву(22) Заявлено 01.03.78 (2l ) 2585345/25»2 (51)М. Кл. с присоединением заявки ¹вЂ”

F 16 Н 15/52

1Ъоударотввииый коиитет

СССР (23) П риорнтет— ио аеааи изобретений и открытий

Опубликовано15.06.80. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 18.06.80 (53) УДК 621.839. .062(088.8) (72) Авторы изобретения

Я. Я. Гайпель и Л. Н. Решетов

Пермский машиностроительный завод им. Октябрьской революции (73 ) Заявитель (54) ТРЕХПОТОЧН6!Й ФРИКЦИОННЫЙ ВАРИАТОР

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах, где требуется плавное регулирование скорости.

Известен трехпоточный фрикционный вариатор, содержащий корпус, центральный вал с пакетом фрикционных элементов, установленных с возможностью осевого перемещения и качания вокруг оси, три периферийных вела с пакетами фрикционныхэлементов, установленных с возможно1О стью осевого перемешения и качания вокруг оси ивзаимодействуюших с фрикционными элементами центрального вала, и устройство изменения передаточного отношения 1 .

Недостатком известного вариатора является неравномерное распределение нагрузки по периферийным валам.

Целью изобретения является обеспечеwe автоматического выравнивания нагрузки между периферийными валами по все» му диапазону регулирования., Указвнная цель достигается тем, что вариатор снабжен тремя концентрически2 ми кольцами, наружное из которых взаимодействует с периферийными валами и имеет два диаметрально расположенных штыря, внутреннее установлено на корпусе, имеет также два диаметрально расположенных штыря и на цилиндрической поверхности два сквозных паза, а в среднемкольце выполнены две пары взаимно llep» пендикулярных диаметральных отверстий, в которые соответственно входят штыри наружного и внутреннего колец, размещенными на корпусе упругими элементами, проходящими через пазы внутреннего кольца и взаимодействующими со средним кольцом и шарнирно установленным на корпусе и контактирующим с наружным кольцом рычагом с пружиной, а угол V установки рычага к горизонтали и упругая сила P элемента пружины определеюр ны иэ соотношений: Q

+ и (1 1 К G L 51ттO р @и т тс л Р +61>ТИХ

3 74101 где Q — вес одного периферийного па кета, Q - вес кольца, — расстояние центра тяжести

1 пакета от оси поворота, - длина кронштейна, несущего периферийный пакет, (3 - угол между кронштейном и шатуном, К„К - коэффициенты, зависящие от 10

1 2 компоновки,вариатора, опрвде ляемые по зависимостям:

К,= 2 S

К = E 91и ("- Ь 1сОЯ л.„. где - угол между линиями, соединяющими центр параэитной шестер ни соответственно с центрами вариатора и периферийного пакета при максимально выдви- 20 нутых периферийных дисках, » угол между линией, соединшо1 шей центры вариатора и. паразитной шестерни l --го пакета и положительным направлением 25 сил тяжести в том же положе нии, Л ° - угол, образованный шатуном

j -го пакета с вертикалью, определяемый по зависимости:

Х =18О â€” lT+++6 р где Q - угол между С и

На фиг. 1 дан поперечный разрез вариатора; на фиг. 2 - сечение А-А на

35 фиг. 1; на фиг. 3 — cxeMa сил, действушших на элементы вариатора, и расположение упругих элементов.

Вариатор состоит из корпуса 1, в котором смонтированы ведущий вал 2, соос

40 ный с ним центральный вал 3 с пакетом фрикционных элементов 4 на барабане 5, механизмом 6 автоматического изменения усилия прижатия фрикционных элементов

4 и пружиной 7 предварительного.прижатия, оси 8, на которых поворотно установлены кронштейны 9 с периферийными валами 10, несущими пакеты фрикциончых элементов 11, взаимодействующих с элементами 4.

На валах 10 устанонлены шестерни

12 через паразитные шестерни 13 свободно вращакициеся на осях 8, связанные с шестерней 14 вала 2.

Устройство изменения передато -ного отношения представляет собой смонтированный в верхней части корпуса винтовой механизм 15, тягoN 16 соединенный с

0 4 поворотным кольцом 17, установленным на крышке 18 соосно центральному валу

3; Кольцо 17 посредством штырей связано с кольцом 19, которое в свою очередь штырями связано с наружным кольцом 20, шатунами 21 соединенным с кронштейнами 9 периферийных валов 10.

В пазах кольца 17 на опоре 22 установлены упругив элементы 23 и 24, например, фигурные пружины дугообразной формы, на которые опирается среднее кольцо 19. На крышке 18, перпендикулярно штырям наружного кольца, установлен рычаг 25 с упругим элементом, например, пружиной, на который опирается наружное кольцо 20.

Вариатор работает следующим образом.

Ог электродвигателя через муфту (на фигурах не показаны) вращение передается валу 2 с шестерней 14, or нее через шестерни 13 и 12 валам 10 с фрикционными элементами 11. Элементы

11 передают вращение элементам 4 и через барабан 5 - центральному валу 3, Вариатор может работать и в обратном порядке, когда ведущим будет центральный вал 3, а ведомым - вал 2.

Для изменения передаточного отношения вращением маховичка перемешают гайку винтовой пары. Гайка через тягу

16 поворачивает кольцо 17, а вместе с ним и кольца 19 и 20. Кольцо 20 через шатуны 21 поворачивает кронштейны 9 с периферийными валами 10, увеличивая или уменьшая межцентровое расстоя-l ние между фрикционными пакетами центрального и периферийного валов. Упругие элементы 23 и 24 и рычаг 25 обеспечивают концентрическое расположение колец 19 и 20 относительно кольца 17, не давая им оцускаться под действием сил тяжести, Причем рычаг 25 уравновешивает силы тяжести периферийных пакетов, шатунов и наружного кольца, а упругие элементы 23 и 24 - среднего кольца. Упругие элементы 23 и 24 ра ботают поочередно в .зависимости от направления силы, стремяшейся переместить вдоль штырей среднее кольцо. Если межцентровые расстояния одинаковы для всех валов, последние будут передавать одинаковый крутящий момент, равный общему крутящему моменту, деленному на число периферийных валов, и система будет находиться в равновесии.

В случае, если один пакет вошел глубже, то есть расстояние 00 с 00 передаточное отношение этого пакета будет больше, чем у другого, и он будет передавать большую мощность, Окружное усилие Я во фрикционком зацеплении и реактивная сила R в зубчатом зацеплении будут больше усилий Я2 и R2.

Результирующая Q< и R< пройдет через центр пакета .и разложится на две составляющие, из которых одна перпендикулярна кронштейну 9 и направлена от центра вариатора. Эта сила повернет кронштейн 9 с пакетом фрикционных элементов вокруг оси 8, увеличивая расстояние

00 . Поворот кронштейна 9 вызовет перемещение шатуна 21, связанного с системой концентрических колец, Так как внутреннее кольцо 17 удерживается самотормозящим винтовым MBKBHHGMOM от поворота, происходит перемещение среднего и наружного колец 19» 20 в двух взаимно перпендикулярных направлениях. При этом кронштейн 9 повернется в обратном направлении и уменьшится расстояние 002.

Когда межцентровые расстояния вновь будут одинаковы, система пр»дет в равновесие и уравнительное движение прекратится.

Автоматическое выравнивание нагрузки между периферийными валами повысит КПД вариатора и увеличит долговечность его, исключит циркуляцию паразитной мощности и уменьшит потери от.. проскальзывания фрикционных элементов.

Установка упругих элементов с опре» деленными упругими силами под расчетно обоснованным углом к вертикали обеспечит одинаковое выравнивание нагрузки по всему диапазону регулирования передаточного отношения, Формула и з о б р е т е н и я

Трехпоточный фрикционный вариатор, содержащий корпус, центральный вал с пакетом фрикционных элементов, установленных с возможностью осевого перемещения и качания вокруг оси, три периферийных вала с пакетами фрикционных элементов, установленных с возможностью осевого перемещения и качания вокруг оси и взаимодействующих с фрикционными элементами центрального вала, и устройство изменения передаточного отношения, отличающийся тем,что, с целью обеспечения автоматического выравнивания нагрузки между периферийными валами по всему диапазону регулирования, он снабжен тремя концентрическими кольцами, наружное из которых взагде

41010 6 имодействует с периферийными валами и имеет два диаметрально расположенных штыря, внутреннее установлено íà кор» пусе, имеет также два диаметрально

5 расположенных штыря и на цилиндрической поверхности два сквозных паза, а в среднем кольце выполнены две пары взаимно перпендикулярных диаметральных отверстий, в которые соответственно входят штыри наружного и внутреннеFo колец, размещенными на корпусе упругими элементами, проходящими через пазы внутреннего кольца и взаимодействующими со среди»м кольцом и шарнирно установленным на корпусе и контактирующим с наружным кольцом рычагом с пружиной, а угол 4 установки рычага к гоРизонтали и УпРУгаЯ сила Рчп элемента пружины определены из соотношений

2O G„ К„

Фл 9= п4 „ к г п

Gn 81%1 чп 62 510 G sly где gп — вес одногопериферийного па25

1 кета;

Q — вес кольца, -. расстояние центра тяжести паr,>> кета от оси поворота;

- длина кронштейна, несущего

2 периферийный пакет, G туном, К - коэффициенты, зависящие or

Ф 2 . компоновки вариатора, определяемые по зав»с»мостям:

К„=,г, ж (f-p б н .

К2= X Sl (Д-P 1СО5А.; где — угол между линиями, соединяющими центр паразитной лестерни соответственно с центрами

aap»aropa и периферийного пакета при максимально выдв»нутых периферийных дисках,. . — угол между линией, соединяющей центры вар»атора и паразитной шестерни 1 -го пакета и положительным направ лен»ем сил тяжест» в том же положении, jl . - gf jul, образованный шатуном

1 -го пакета с вертикалью, определяемый по завис»мости:

A 48o-Р -VYG;

u yp у 6

Источники»нформац»», принятые Во внимание Вр» экспертиз»

1; Патент ФРГ М 1 033985, кл. 47 Н 14 „1938 (протот»п).

741010

Составитель Н. Левинский

Редактор Н. Аристова ТехредН.Ковалева Корректор С. Шекмар

Заказ 3181/39 Тираж 1 095 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР о делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4