Коробка передач с плавным регулированием скорости вращения

. СОЮЭ СОВЕТСНИХсаюлппьсиикРЕСПУЬЛИН ОЮ О 1),М 16 Н 17/06 АНИЕ ИЗОБРЕТ 13.Бендас и Н.А.М ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ В ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Горловский филиал Донецкого политехнического института(54) (57) КОРОБКА ПЕРЕДАЧ С ПЛАВНЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ СКОРОСТИВРАЩЕНИЯ, содержащая корпус и. размещенные в нем на ведущем валу вариатор с механизмом управления, прсмежуточные и ведамый валы, связанные междусобой зубчатыми передачами, и переключающиемуфты, отл ич а ющая сятем, что, с пелью увеличения .диапазонарегулирования и подготовки включенияследующей ступени, коробка передач снабжена дополнительным вариатором с механизмом управления, который связан смеханизмом управления первого вариатора.Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах, содержащих зубчатые передачи, дляплавного регулирования скорости вращения выходного вала.Известна коробка передач с плавнымрегулированием скорости вращения, содержащая корпус и размещенные в немна ведущем валу вариатор с механизмомуправления, промежуточные и ведомыйвалы, связанные между собой передачами,и переключающие муфты11,Однако установление ведомого валапараллельно с ведущим с промежуточнымивалами между ними, а также использование фрикционного вариатора торовоготипа в прямом и обратном направлениях,усложняет коробку.Цель изобретени 1 - увеличение диапазона регулирования и подготовка включения следующей ступени.Для достижения указанной цели коробкапередач с плавным регулированием скорости вращения, содержащая корпус иразмещенные в нем на ведущем валу.фрикционный вариатор с механизмом управления, промежуточные и ведомый валы,связанные между собой зубчатыми передачами, и переключающие муфты, снабжена дополнительным вариатором с механизмом управления, который связйн с ме-.ханизмом управления первого вариатора. На чертеже изображена схема коробкипередач,Коробка передач с плавным регулированием скорости врашения состоит изкорпуса 1, ведущего 2, промежуточных3 и 4 и ведомого 5 валов, клиноременных вариаторов 6 и 7, четырех ступенейзубчатых передач: первой 8, второй 9,третьей 10 и четвертой 11, зубчатыхпереключаемых муфт 12-17,У вариаторов 6 и 7 ведущие элменты 18 и 19 соединены с ведущим валом 2, ведомые элементы 20 и 21 - спромежуточными валами 3 и 4, а исполнительные органы 22 и 23 механизмовуправления вариаторов (не показаны)связаны между собой, например, жесткойсвязью 24, обеспечивающей синхронноеизменение передаточного числа на противоположно направленную величину. Каждая ступень 8-11 зубчатых передач состоит из сопряженной пары зубчатых колес, соответственно, 25 и 26, 27 и 26,28 и 29, 30 и 31, Зубчатые колеса 26,29 и 31 жестко посажены на ведомомвалу 5, Зубчатые колеса 25 и 28 свободно установлены на промежуточном валу 4 и образуют нечетные ступени зубчатых передач, а зубчатые колеса 27 и 30, свободно установленные на промежу точном валу 3, образуют четные ступенизубчатых передач, При этом передаточные числа соседних по номеру ступеней зубчатых передач в момент переключения по следних связаны между собой следующим 10 уравнением (без учета проскальзывания)В1 Ч 1 щ, НЬИ.1 где 1 Ч и 1 н - передаточные числа сосед них по номеру соответственно четных инечетных ступеней зубчатых передач;и 1 Вн - передаточные числа вариаторов 6 и 7, передаюших крутяший момент на соответственно четные и нечет ные ступени зубчатых передач.Включающие элементы ступеней 8 - 11зубчатых передач установлены на промежуточных валах 3 и 4 с возможностьюжесткого соединения зубчатых колес 25, 25 27, 28 и 30 с соответствуюшими валами,Коробка передач работает следующимобразом.Вначале, когда момент сопротивленияна рабочем органе большой, зубчатыми 30 муфтами 12 и 13 включают первую ступень 8 зубчатых передач, образованнуюзубчатыми колесами 25 и 26, а фрикционный клиноременной вариатор 7 регулируют таким образом, чтобы он обеспечивал максимальное передаточное числопри данном диапазоне его регулирования.При этом передаточное число фрикционного клиноременного вариатора 6 будет минимальным при его же диапазоне регули рования. Тогда крутящий момент от ведущего вала 2 через вариатор 7, промежуточный вал 4, зубчатые муфты 13 и12 и зубчатые колеса 25 и 26 будутпередаваться на ведомый вал 5. В этом 45 случае коробка передач будет обеспечивать максимальное передаточное число,равное произведению максимального передаточного числа вариатора 7 и передаточного числа зубчатых колес 25 и 26первой ступени 8 зубчатых передач, аугловая скорость зубчатого колеса 27второй ступени 9 зубчатых передач, сопряженного с зубчатым колесом 26, будетменьше угловой скорости промежуточного 55вала 3. По мере уменьшения момента сопротивления на рабочем органе требуетсяменьшее передаточное число коробки передач. Это достигается цлавным уменьшением передаточного числа вариатора3 1010 7 эа счет перемещения исполнительных органов 22 и 23, соединенных жесткой связью 24, механизмов управления вариаторов 6 и 7 в направлении вариатора 7, При атом передаточное число вариатора 6 увеличивается, а угломя скорость промежуточного вала 3 будет уменьшаться, Угловая скорость зубчатого колеса 27 второй ступени. 9 зубчатых передач, кинематически связанного с вариатором 7, 10 в свою очередь, будет увеличиваться. Таким образом, разность угловых скоростей вала 3 и зубчатого колеса 27 будет уменьшаться и достигнет величины, равной нулю, когда передаточное число 15 вариатора 7 будет минимальным, а вариатора 6 - максимальным. при данных диапазонах их регулирования. Зубчатыми муфтами 14 и 15 соединяют жестко зубчатое колесо 27 с промежуточным валом 20 3 и, таким образом, включают вторую ступень 9 зубчатых передач. При этом поток мощности от ведущего вала 2 к ведомому валу 5 коробки передач не пре .рымется, а включение зубчатых муфт 2 . 14 и 15 зубчатого колеса 27 второй втупени 9 зубчатых передач происходит беэ удара и без нагрузки, так как угловые скорости муфт 14 и 15 выравнены, а вся нагрузка, создаваемая двигателем, щ идет еще через зубчатыеколеса 25 и 26 первой ступени 8 зубчатых передач. В; этом случае передаточное число коробки передач при включенных одновременно первой 8 и второй 9 ступенях будет оди-наковое и равное, с одной стороны, произведению минимального передаточного числа мриатора 7 и передаточного числа зубчатых колес 25 и 26, а, с другой стороны, произведению максимального передаточного числа вариатора 6 и передаточного числа зубчатых колес,27 и 26. При рассоединении зубчатых муфт 12,и 13 зубчатого колеса 25 крутящий момент от ведущего вала 2 к ведомому валу 5 будет передаваться без прерывания его потока через вариатор 6, промежуточный мл 3, зубчатые муфты 15 и и 14 и зубчатые колеса 27 и 26 второй ступени .9 зубчатых передач, По мере уменьшения момента сопротивления на рабочем органе аналогично включают третью 10, а затем и четвертую 11 ступени зубчатых передач. При включении понижающих ступеней, когда момент допротивления на рабочем органе возрастает и включена одна из повышающих ступеней, выполняют в обратноМ порядке все операции, описанные выше.Изобретение обеспечит переключение ступеней без нагрузки и беэ разрыва потока мощности от ведущего вала к ведомому, что приведет к стабилизации режима работы и повышению долговечностиСоставитель А. МатвеевРедактор О. Юрковецкая Техред А,Бабинец Корректор Л. НовхЗаказ 2443/24 Тираж 923 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4