Фрикционный вариатор

Союз СоветскиаСоциалистическихтееспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ(23) Приоритет Гаеударствелнмй каатет СССР аа делам азебрвтеей н еткрмтийОпубликовано 15,08,7 сфюллетеиь30 Дата опубликования описания 18.08.79(54) ФРИКЦИОННЫЙ ВАРИАТОР Изобретение относится к общему машиностроению и может быть использовано для соединения валов и механизмов с автоматическим бесступенчатым регулированием передаточного отношения в зависимости от нагрузки на ведомом валуИзвестны фрикционные вариаторы, содержащие ведущий и ведомый валы и размещенные на них эластичные фрикционные элементы, взаимодействующие между со-. бой 1).0В этих вариаторах передаточное отношение регулируется вручную; эластичные фрикционные элементы выполнены гомо- генными, что обусловливает сравнительно высокие гистерезйсные потери при их деформации и, как следствие, повышенные нагрев и износ в процессе работы.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является фрикцион- ный вариатор, содержащий корпус, распо- В ложенные в нем параллельно один другому ведущий и ведомый валы и взаимо ,действующие между собой фрикционные элементы, установленные на валах на втулках и выполненные в виде эластичных оболочек, заполненных рабочей средой пса давлением 2.В этом вариаторе передаточное отношение регулируется не автоматически, что не позволяет обеспечить оптимальную работу привода при изменяющейся " внешней нагрузке на ведомом валу.Целью изобретения является автоматическое регулирование передаточного отношении в зависимости от нагрузки на ведомом валу.Поставленная цель достигается тем, что вариатор снабжен двуплечими рычагами, шарнирно соединенными с корпусом и трубопроводом с клапанами, соединяющим полости оболочек, на ведущем валу установлены с возможностью винто ваго перемещения вдоль оси вала в противоположных направлениях две втулки, одновременно воздействующие на размещенную на этом же валу оболочку, на ведомом валу установлены с воэможностью,смешения вдоль оси вала две втулки,хновременно воздействующие на размещенную на ведомом валу оболочку одноплечо каждого рычага взаимодействуетс одной иэ втулок ведущего вала, а другоес,одной иэ втулок ведомого,На чертеже показана кинематическаясхема фрикционного вариатора.Вариатор содержит корпус 1, размещенные в корпусе в опорах ведуший 2 иведомый 3 валы и взаимодействующиемежду собой фрикционные элементы (обопочки) 4 и 5, установленные на ведушем валу на втулках 6 и 7 и на ведомом - на втулках 8 и 9, представляющие,собой эластичные оболочки, например е-.зинокордные, полимерные или сетчатые,внутри которых размещены герметичныеупругие камеры 10 и 11, заполненныерабочей средой (жидкостью йли газом)под давлением. Камеры 10 и 11 сообщаются,между собой посредством общего трубопровода 12 с.клапанами 13 и14.Втулки 6 и 7 установлены на ведущем валу 2 с воэможностью винтовогоперемещения вдоль вала в противополавных направлениях (например; с помощьюспирально-шлицевых муфг 15 и 16 спротивоположным направлением спиралей).Втулки 8 и 9 установлены на ведомомвалу 3 с воэможностью осевого перемещения (например, с помощью шлинев 17и 18).Скорпусом 1 шарнирно соединеныдвуйлечие рычаги 19 и 20, одни плечи21 и 22 которых взаимодействуют свтулками 6 и 7, а другие 23 и 24с втулками 8 и 9,Трубопровод 12 соединен с компрессором (на чертеже не показан), приводимым от ведущего вала 2,4На установившемся режиме работы вариатора осевые усилия в спиральношлицевых муфтах 15 и 16 от врашающего момента на валу 2 и осевые усилия на втулках 6 и 7 от окружного усилия на площадке контакта оболочек, обус ловленного моментом внешнего сопротивления, равны по величине и противоположны по направлению, в результате чего втулки 6 и 7 занимают фиксированное положение на валу 2, оболочка 4 и вал 2 вращаются с одной частотой, Соответственно рычаги 19 и 20 и втулки 8 и 9 занимают, также фиксированное положение и передаточное отношение вариатора, соответствующее данной внешней нагрузке на ведомом валу 3, определяется отношением радиусов оболочек 4 и 5,При увеличении внешней нагрузки на валу 3 возрастает окружное усилие на площадке контакта и осевые усилия на втулках 6 и 7 становятся больше осевых усилий муфт 16 и 15. Втулки 6 и 7, перемещаясь по муфтам 15 и 16, начинают сходиться и радиус оболочки 4 уменьшается; рычаги 19 и 20 перемеща ют втулки 8 и 9, в результате чего радиус оболочки 5 увеличиваегся. При нас ;ЗО туплении равенства осевых усилий на втулках 6 и 7 и муфтах 15 и 16 перемешенйе втулок,6 и 7 прекращается, а оболочка 4. и вал 2 начинают вращаться с одной частотой; рычаги 19 и 20 и: втулки 8 и 9 занимают фиксированное положение и наступает установившийся режим работы вариатора с передаточным отношением, соответствующим данной внешней нагрузке на ведомом валу 3.При уменьшении внешней нагрузки на валу 3 падает окружное усилие на площадке контакта оболочек 4 и 5;. осевые усилия на втулках 6 и 7 становятсяФрикционный вариатор работает следующим образом.При вращении ведущего вала 2 с частотой Ф ведомый вал 3 под действиемвнешнего.сопротивления вращается с частотой ОО, причем Ф = Ю, Оболочки4 и 5, взаимодействуя одйа с другой,передают вращающий момент, на ведомыйвал 3 за счет сил трения на площадкеконтакта; при этом необходимое усилиеприжатия оболочек 4 и 5 обеспечйваетсяизбыточным давлением в камерах 10 и.11, а равенство давлений в обоих камерах обеспечивается объединением их общим трубопроводом 12,меньше осевых усилий муфт 15 и 16 ивтулки 6 и 7, пеоемешаясь по муфтам15 и 16, "расходятся" в результатечего радиус оболочки 4 увеличивается,Одновременно рычаги 19 и 20 перемешают втулки 8 и 9 и радиус оболочки 5уменьшается; при наступлении равенства осевых усилий на втулках 6 и 7 и муфтах 15 и 16 перемещение втулок прек-, рашается рычаги 19 и 20 и втулки 8и 9 занимают фиксированное положениеи наступает установившийся режим работы вариатора с передаточным отношением,соответствующим уменьшенной нагрузкена ведомом валу 3,679750 В описываемом вариаторе регулирование передаточного отношения сопровождается изменением объемов фрикционных элементов - оболочек 4 и 5 и камер 10 и 11. При этом клапаны, перепуская жидкость или газ из трубопровода, компенсируют изменения объемов, а равенство давлений в камерах 10 и 1 1 обеспечивается соединением их общим трубопроводом. 10В описываемом варианте усилие йрижатия фрикционных элементов-оболочек 4 и 5, определяемое давлением в камерах 10 и 11, меняется с изменением вращающего момента, реализуемого вариатором; конструктивно это обеспечивается за счет привода источникаизбыточного давления, например компрессора от ведущего вала 1; при этом снижаются возможность проскальзования оболочек 20 и обусловленный этим износ. формула изобретения25 фрикционный вариатор, содержащий корпус, расположенные в нем параллельно один другому ведущий и ведомый валы и взаимодействующие между собой фрикционные элементы, установленные10 6на валах.на втулках и выполненные ввиде эластичных оболочек, заполненныхрабочей средой под давлением, о т -личающийся тем, что, сцельюавтоматического регулирования передаточного отношения в зависимости от нагрузки на ведомом валу, он снабжен двуплечими рычагами, шарнирно соединенными с корпусом, и трубопроводом с клапанами, соединяющим полости оболочек,на ведущем валу установлены с возможностью винтового перемещения вдоль осивала в противоположныХ направленияхдве втулки, одновременно воздействующие на размещенную на этом же валуоболочку, на ведомом валу установленыс возможностью перемещения вдоль осивала две втулки, одновременно воздействующие на размещенную на ведомомвалу оболочку, одно плечо каждого рычага взаимодействует с одной из втулок ведущего вала, а другое - с однойиз втулок ведомого.Истоники информации, поинятые вовнимание при экспертизе1. Патент США % 3148560,кл. 74-1961964.2. Заблонский К, ИШусте АЕ.Плавнорегулируемые передачи. Киев,"Техника", 1975, с. 8, рис. 2. ИИПИ Заказ 4769/32 ираж 1139 Подписное филиал ППП Патент,Ужгород, ул. Проектная,