Ведущий каток фрикционного вариатора

)5 Р 16 Н 55 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1411541, кл. Р 16 Н 55/32, 1988,(54) ВЕДУЩИЙ КАТОК ФРИКЦИОННОГОВАРИАТОРА(57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к фрикционным механизмам с плавным регулированиемпередаточного отношения. Цель изобретения - повышение эффективности работы. Сущность изобретения заключается в том, что на ведущем валу 1 с винтовыми шлицами 2 установлена на шариках 3 стуйица 4, которая имеет пазы для установки упругих элементов 5. На упругие элементы 5 надет обод 6, состоящий из стальных, разрезанных в одном месте колец 7 с равномерным распределением разрезов по окружности обода 6, На внутренней поверхности колец нарезаны пазы для опоры на упругие элементы 5. Между стальными кольцами установле ны упругие кольца с радиальными желобами, Все кольца между собой сжаты стенками ступицы 4 и щеки 10, застопорен- . ной винтом 11. 4 ил.Изобретение относится к машиностро ению, в частности к фрикционным механизмам с плавным регулированиемпередаточного отношения, и является усовершенствованием известного устройства,описанного по авт.св, М 1411541.Известный ведущий каток фрикционного вариатора имеет обод, состоящий из пакета стальных разрезанных в одном местеколец с равномерным распределением разрезов по окружности пакета. На внутреннейповерхности обода и прилегающей поверхности ступицы нарезан пазы, которые совместно образуют прямоугольную илидругую фоРму для установки упругих элеменнотов, например резиновых. На наружнойповерхности колец нарезаны канавки, количество которых кратно числу конусов, контактирующих с ободом катка.В рабочей зоне пятна контакта окружная скорость обода ведущего катка больше,чем окружная скорость поверхности конуса,поэтому при отсутствии скольжения кольцаобода отстают от ступицы и сжимают упругие элементы. Когда канавки кольца одновременно попадают под конуса (в пятнзконтактов), то кольцо силой упругости элементов возвращается в первоначальное положение, а при входепятна контакта наследующую дугу кольца опять происходитпостепенное увеличение касательной силыот нуля до максимума. И так процесс накаждой дуге кольца между канавками повторяется.Так как канавки на соседних кольцахрасположены по окружности со смещением,.то соседние кольца имеют относительныеперемещения и трение боковых поверхностей,Вращение от ведущего катка фрикционной силой передается максимальному (поусловию соседства) количеству конусов, ккоторым прижимается обод катка упругимиэлементами, установленными под расчетным углом к радиусам катка.Создаваемая таким образом сила прижатия пропорциональна передаваемомукрутящему моменту, что исключает буксование,От конусов вращение передается наружному барабану, соединенному с выходным валом, Крайние коническиеповерхности конусов, контактирующие с коническими поверхностями наружного барабана, имеют совпадающие в одной точкевершины, что исключает проскальзываниепри их относительном качении,Недостатком известного катка являетсянеобходимость иметь на каждом кольцечисло канавок, кратное числу контактирующих с катком конусов, что требует размещения колец на рачетном расстоянии друг от друга по длине пятна контакта (ширине обода) для обеспечения расчетной нагрузки. В основном изобретении в ободе установленопо несколько промежуточных колец с одинаковым числом канавок, но они не полностьюиспользуют свою нагрузочную способность. Недостатками известного катка являются также плохая вентиляция колец из-заплотного прилегания их в ободе и наличиеотносительных перемещений соседних колец в пакете обода, что вызывает нагрев ивоэможность возникновения фреттинг-кор 15 розии,Все перечисленные недостатки влияют. на эффективность работы ведущего каткафрикционного вариатора.Цель изобретения - повышение эффек 20 тивности работы при большой частоте вращения за счет обеспечения охлаждениякатка, отимального распределения нагрузки между кольцами и устранения возможности возникновения фреттинг-коррозии25 стальных колец:Цель достигается тем, что ведущий каток фрикционного вариатора содержащийступицу с пазами для установки упругих элементов, обод, состоящий из стальных разре 30 занных кг.лец с пазами для упругихэлементов, на которые кольца опираются,причем на наружной поверхности каждогокольца нарезаны канавки, число которыхкратно числу контактирующих конусов и уп 35 ругих элементов, установленных в пазы .между ступицами и ободом, и щеки, навинченной на ступицу, согласно изобретениюснабжен дополнительными упругими коль- .цэми, выполненными с радиальными жело 40 бами на торцах и установленными междуразрезанными упругими кольцами, а в боковых стенках ступицы и щеки выполненысквозные отверстия для подачи воздуха ккольцам.45 На фиг.1 показан продольный разрезведущего катка с винтовыми шлицами навалу; на фиг,2 - разрез по А-А на фиг.1; нафиг.3- упругое кольцо с радиальными желобами; на фиг,4 - его боковой вид,50 На ведущем валу 1 с винтовыми шлицами 2 установлена на шариках 3 ступица 4,которая имеет пазы для установки упругихэлементов 5, На упругие элементы 5 надетобод 6, состоящий из стальных, разрезан 55 ных в одном месте колец 7 с равномернымраспределением разрезов 8 по окружностиобода 6. На внутренней поверхности колецнарезаны пазы для опоры на упругие элементы 5, которые установлены под углом у крадиусу катка. Этот угол определяется поформулеб,Ио б 1где б -диаметр расположения центров опор 5обода на упругий элемент;,ио - коэффициент трения покоя;о 1 -диаметр ведущего катка.На наружной поверхности колец нарезаны канавки глубиной 1 - 2 мм и шириной 1023 мм. Число канавок у кольца, ближайшего к полюсу качения, должно быть равночислу К - контактирующих конусов, а всехпоследующих - кратно этому числу, т.е. 2 К,ЗКпК, 15На изображенном катке опытного образца имеется пять колец и, следовательно,п=5,Между стальными кольцами установлены упругие, например резиновые, кольца 9 20с радиальными желобами,Все кольца между собой сжаты стенками ступицы и щеки 10, застопоренной винтом 11. При сжатии упругие кольца 9деформируются и выступают над поверхностью стальных колец 7, что способствуетувеличению передаваемой мощности, таккак коэффициент трения, например, резиныпо стали составляет 0,4-0,6.Работа предлагаемого ведущего катка 30заключается в следующим,Стальные разрезанные кольца 7 с различным числом канавок на наружной поверхности установлены по длине пятнаконтактов так, что имеют одинаковую расчетную нагрузку касательными силами в расчетном положении, т.е. по серединеобразующих конусов,При вращении катка желоба упругих ко лец работают как лопасти центробежных насосов, и по ним движется охлаждающий стальные кольца воздух, При этом чем больше частота вращения, тем больше охлаждение. Кольца соприкасаются с упругими элементами и охлаждают их, так как они испытывают переменную деформацию. Воздух к желобам упругих колец поступает по отверстиям в стенках ступицы 4 и щеки 10.При работе катка и смещении по окружности канавок соседних колец происходит относительное перемещение боковых поверхностей колец. Поэтому установка упругих колец 9 с желобами исключает трение боковых поверхностей и, следовательно, фреттинг-коррозию,Нагрузочная способность катка определена без учета касательных сил упругих колец.При расчете крутящего момента, реализуемого катком; необходимо учитывать, что касательная сила при прохождении по дуге кольца от одной канавки к другой изменяется от нуля до максимума, и поэтому принимают в расчет среднюю величину2 о1где ц - погонная сила при ударе;Ь - толщина кольца,Мощность вариатора с двумя ведущими катками определяется по формулеЙ =-,и, Ц Ь К б 1 и И 1,1где в 1 - частота вращения ведущего катка.Ф о р мул а изобретен и я Ведущий каток фрикционного вариатора по авт.св, М 1411541, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности, он снабжен дополнительными упругими кольцами, выполненйыми с радиальными желобами. на торцах и установленными между разрезанными упругими кольцами, а в боковых стенках ступицы и щеки выполнены сквозные отверстия для подачи воздуха к кольцам,1753123 иг,Редактор Т.Юрчико В.Петр су ГКНТ ССС изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 аказ 2751 ВНИИПИ Составитель И,СизовТехред М.Моргентал Коррект Тираж Подписноественного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5