Фрикционный вариатор

О П И С А Н И Е(щ 752 О 76 Союз Советских Социалистических Республик1) 250";998/25-2 2 Заявлено оединением заявки -Госуетарствениыи комитет(23) Приорит СССРло делам изобретени открытий(43) Опубликовано 30,07,80. Бюллетень2 (45) Дата опубликования описания 30.07.80 53) УДК 621.833,6(088.8) 2) Авторыизобретения и В. Н. Белобородов Т. К. Белоб овосибирский электротехнический институ(54) ФРИКЦИОННЪй ВАРИА относится к области маши- может быть, использовано в печивающих бесступенчатое оты вращения.рикционные вариаторы. Пе ия от ведущего вала к ведоых типов фрикционных ваствляется посредством кони- альных или плоских поверхых с ведущим и ведомым ва ,межуточные тела, представ- замкнутые ремни, катки, роИзобретениепостроения иприводах, обесизменение частИзвестны фредача вращенмому у известириаторов осущеческих, тороидкостей, связаннлами через проляющие собойлики.Известен в я до в ариатор, содержа обчатые конуса и расположенный мистальной упругий элемент.Изменение передаточного отношени стигается изменением диаметров поверхностей обкатки 1.Недостатком известных вариаторов я ляется малый диапазон изменения передаточного отношения (0=3 - : - 6).Наиболее близким по технической сущности к изобретению является фрикционный вариатор, содержащий корпус, соосно рас- е положенные ведущий,и ведомый валы, колесо, установленное на ведомом валу, разрезное кольцо из фрикционного материала и взаимодействующие с ним толкатели и кулачковое кольцо 12. 30 Известныи вариатор допускает изменение передаточного отношения от т. -= сх: до т.,=50. Недостатком его являются малые значения частоты вращения ведомого вала вследствие большой величинычтограничивает пх использование без дополнительных передач, а также недолговечность гибкого колеса, подверженного циклическим нагрузкам.Целью изобретения является расширение пределов изменения передаточного отношения, а также обеспечение регулирования передаточного отношения и прижимного усилия в зоне контакта фрикционной пары на ходу вариатора, а также повышение его долговечности.Цель достигается тем, что варпатор снабжен внутренним и внешним эксцентриками, установленными на входном валу, расположенным на них промежуточным диском с кольцевыми и радиальными пазами, в которые установлены взаимодействующие между собой соответственно кулачковое кольцо и толкатели с охватывающим их разрезным кольцом, крестовой муфтой, соединяющей промежуточный диск с корпусом, и менизмом разворота эксцентриков, связывающим внешний эксцентрик и толкатели. Кроме того, он снабжен рукояткой управления, а кинематическая цепь механизма разворо 752076та эксцентриков выполнена в виде конического дифференциала, оси центральных элементов которого установлены с возможностью вращения в промежуточном диске, водило через крестовую муфту связано с 5 рукояткой управления и кинематичеоки - с,кулачковым кольцом, одно центральное колесо кинематически связано с наружным эксцентритком, а второе посредством поводка связано с поворотной осью, установлен ной в корпусе. Кроме топо, он снабжен рукояткой натяжения, дополнительным кольцом, установленным в промежуточном диске и кинематически связанным с кулачковым кольцом, механизмом разворота экс центриков и рукояткой натяжения, а кольцо, установленное на ведомом валу, выполнено с жестким ободом.На фиг. 1 приведена схема фрикционного вариатора; на фиг. 2 - конструкция тя в ги; на фиг. 3 - размещение разрезного кольца на толкателях.Вариатор содержит корпус 1, ведущий и ведомый валы 2, 3, колесо 4, установленное на ведомом валу, На внутренний эксцент 25 рик 5 выголнентный на ведущем залу 2 посажен внештний эксцентрик бна котором на подшипниках установлен промежуточный диск 7, снабженный радиальными пазами, в т(оторых подвижно установлены толкателизв 8. На лицевой стороне толкателей выполнены по спиральной кривой поперечные пазы. Выступатощие концы толкателей 8 охватываются разрезным кольцом 9, выполненным из упругой фрикционной ленты, установлеттной в направляющих Т-образных пазах толкателей (фиг. 3). Один конец ленты закреплен на одном из толкателей, а свободный коттец ленты заходит в прорезь закрепленного ее конца, образуя замкнутый фрикционный венец, контактирующий с внутренней поверхностью колеса 4, соединенного с ведомым валом.Толкатели 8 в радиальном направлении удерживаются и фиксируются за счет спи- т 5 ральных выступов кулачкового кольца 10, входящих г спиральные поперечные пазы толкателей 8. Кулачковое кольцо 10 установлено в,кольцевом пазу промежуточного диска 7 и связано с дополнительным кольцом 11, также установленным в кольцевом пазу промежуточного диска, зубчатого колеса 12 и зубчатого сектора 13.Промежуточный диск 7 связан с т(орпусом посредством крестовой муфты 14. 55Механизм разворота эксцентриков выполнен в виде конического дифференциала, оси центральных звеньев которого установлены с возможностью вращения в промежуточном диске. Водило 15 дифференциала 60 через крестовую муфту 1 б авязано с улравляющей шайбой 17 и закрепленной на ней рукояткой 18 управления, а также через зубчатые сектора 19 и 20 с дополнительным кольцом 11. Центральное колесо 21 взаимодействует с приводной шестерней 22, установленной на наружном эксцентрике и через зубчатый венец 23 с сателлитом 24, Второе центральное колесо 25 посредством говодка 2 б связано с поворотной осью 27, установленной в управляющей шайбе 17.Управляющая шайба снабжена зубчатым ссктопом 28, который входит в зацепление с зубчатым сектором 29, соединенным с кольцевой тягой 30 (фиг, 2). На кольцевой тяге 30 установлена натяжная шайба 31, соединенная с рукояткой натяжения 32. Натяжная шайба 31 посредством крестовой муфты 33 связана с валиком зубчатого колеса 12, установленного на дополнительном кольце 11.Вариатор работает следующим образом. Вращение вала 2 передается вттешнему эксцентрику б. При этом промежуточный диск 7 будет совершать круговое поступательное движение с радиусом, равным с ммарпому эксцентриситету эксцентриков 5 и 6. Лттск 7 с разрезным кольцом 9 увлекает ко,"ссо 4 с окружной скоростью точки контатга, сбуславливая передаточное отноше- ттис г;,с Р.радиус колеса 4.Измсттяя величину эксцентриситета при соответствующем изменении радиуса разрсзного колеса 9 можно в широких пределах менять величину передаточного отношептя механизма.Это изменение осуществляется рукояткой 18 управления. При круговом поступательном движении диска 7 ось колеса 25, будути связанная поводком 2 б с поворотной осью 27, установленной в корпусе, будет вместе с колесом 25 вращаться с частотой, постоянно равной частоте вращения вала 2. Венец 23 с колесом 21 вращаются от приводной шестерни 23, соединенной с внешним эксцснтриком б. При равенстве радиусов колес 21 и 22 частоты вращения конического венца 23 и центрального колеса 25 будут одинаковы, но направлены в противоположные стороны. Поэтому прп неподвижной рукоятке 18 ось сателлита 24 (или водило 15) и вал зубчатого сектора 19 будут неподвижны. При повороте рукоятки 18 будет поворачиваться ось сателлита 24, уокоряя или замедляя вращение конического венца 23 с центральным колесом 21, а также связанного с ним приводной шестерней 22 вместе с внешним эксцентриком б и тем самым будет из.тенять величину эксцентриситета е.Одновременно поворот рукоятки 18 вызывает поворот зубчатого сектора 19. В результате сцепления секторов 19 и 20 происходит поворот дополнительного кольца 11 и связанного с последним посредством зубчатого зацепления колеса 12 и сектора 13кулачкового кольца 10, Кулачковое кольцо 10 своими спиральными выступами перемещает толкателц 8, увеличивая цли уменьшая диаметр разрезного кольца 9 в зависимости от направления поворота рукоятки 17. Соответствующим подбором передаточного отношения зубчатого зацепления секторов 20 и параметров спирали кулачкового кольца 9 и толкателей 8 можно установить полное соответствие изменения величины эксцснтрисцтета е и диаметра разрезного кольца 9.Регулирование величины тягового момента на выходе вариатора осуществлено механизмом натяжения. Без регулирования усилия взаимного контакта фрикццонных поверхностей разрезного кольца 9,и колеса 4 кольца 10 и 11 могли бы быть соединены жестко. При наличии такого регулирования нужного как с целью изменения тягового момента, так и для компенсации ослабления усилия контакта при постепенном износе контактных поверхностей, связь колец О и 11 осуществлена за счет зубчатого зацепления колеса 12 и сектора 13.Регулцрованце всличцны тягового момента на выходе вариатора осуществлено механизмом натяжения, При повороте рукоятки 32 будет поворачиваться валик колеса 12. В результате сцепления колес 12 и 13 кулачковое кольцо 10 повернется относительно неподвижного кольца 11 (при неподвижной рукоятке 18), увеличивая цли уменьшая диаметр разрезного кольца 9 ц тем самым увелцчивая или уменьшая усилие поджатия диска 7 к поверхности колеса 4.Чтобы не происходило изменения взаимного положения оси натяжной шайбы 31 и центра вращения колеса 12 при регулировании величины эксцентриситета, что привело бы к изменению усилия контакта диска 7 с колесом 4, вместе с поворотом колец 10 и 11 перемещается и ось натяжной шайбы 31. Для этого ось шайбы 31 с рукояткой 32 размещена на кольцевой тяге 30, установленной в кольцевой направляющей корпуса и связанной с управляющей шайбой 17 (и рукояткой управления 18) зубчатыми секторами 28, 29. При этом радиусы зубчатых секторов 19 и 28 и зубчатых секторов 20 и 29 должны быть соответственно одинаковы,Это приводит к тому, что прц повороте рукоятки 18 угловые скорости кольцевой тяги 30 и кольца 11 одинаковы и при фиксированном положении, рукоятки 32 относительно тяги 30, колесо 12 представляет собой единое целое с кольцом 11 за счет зубчатого зацепления колеса 12 ц сектора 13, дополнительное кольцо 11 ц кулачковое 10 жестко соединены друг с другом, т. е. изменение усилия в контакте колеса 4 с разрезным кольцом 9 не произойдет.Применение данного вариатора позволяет существенно расширить диапазон регулирования передаточного отношения при увеличении его долговечности. 1. Фрикционный вариатор, содержащий корпус, соосно расположенные ведущий и ведомый валы, колесо, установленное на ведомом валу, разрезное кольцо из фрцкццонного материала ц взаимодействующие с ним толкатели и кулачковое кольцо, о т л ич а ю щ ц й с я тем, что, с целью расширения пределов изменения передаточного отношения, он снабжен внутренним ц внешним эксцентриками, установленными на входном валу, расположенным на нцх промежуточным диском с кольцевыми п радиальными пазами, в которые установлены взапмодецствующце между собой соответственно кулачковое кольцо ц толкателц с охватывающим пх разрезным кольцом, крестовой муфтой, соединяющей промежуточный диск с корпусом, и механизмом разворота эксцентриков, связываюшцм внешний эксцецтрик и толкатели.2, Фрцкццонный варцатор по п, 1, о- тл ающцйся тем, что, с целью регулирования передаточного отношения на ход, Он добже рукояткой упраени, а кинематическая цепь механизма разворота эксцентриков выполнсна в виде конического дифференциала, осц центральных элементов которого установлены с возможностью врагценця В промсжуточноы диске, Водило через крестовую муфту связано с рукояткой управления ц кцнематцческц - с кулачковым кольцом, одно центральное колесо кцнематически связано с наружным эксцентриком, а второе посредством поводка связано с поворотной осью, установленной в корпусе.3. Фрцкционный вариатор, по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью регулирования прижимного усилия в зоне контакта разрезного кольца, он снабжен рукояткой натяжения, дополнительным кольцом, установленным в промежуточном диске ц кцнематическц связанным с кулачковым кольцом, механизмом разворота эксцентриков ц рукояткой натяжения.4. Фрикционный,варцатор по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения его долговечности, колесо, установленное на ведомом валу, выполнено с жестким ободом. Источники информации, принятые во вццмаццс прц экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР М 169961, кл. Г 16 Н 1700, 1961.2. Лвторскос свидетельство СССР ;Л 31688-1, кл. Г 16 Н 15,00, 1969 (прототип). О 65 О 5 20 зо З 5 40 45 5055 Формула изобретения752076 р Г, Улыбина Корр ктор С. Фа Заказ 828/01 11 ПО Поиск Изд ственног 3035, Мотавитель В. Апархов Техред В. Серикова 363 Тираж 1095омитета СССР по делам изобрете а, Ж, Раушская наб., д. 4/5 арьк, фил. пред. Пате одписное открытй