Зубчато-рычажный вариатор

О Л И С А Н И Е и 868200ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнкСоцнацнстнчесинаРеспублик(22) Заявлено 17.04.79 (21) 2754808/25-28 (51) М. Кл3 с присоединением заяВки М Р 16 Н 21/14 Гооударвиавй комнтвт СССР во делам изобретений и открытийДата опубликования описания 30,09,81(7) Заявитель ЗУБЧАТО РЫЧАЖНЫЙ ВАРИАТОР ашиностроано в кааллорежуры скоыпопевыс кой сущ- зубчатовходной ную пеполу атиче- сенциасиловой редаточзун Изобретение относится к м ению и может быть использов честве коробки скоростей мет щих станков. Известны планетарные вариато ростей с зубчатым зацеплением, в пенным в виде набора пластин1 Подобные вариаторы обладают кими значениями КПД. Наиболее близким по техничес ности к предлагаемому является рычажный вариатар, содержащий и выходной валы, дифференциаль редачу, конический дифференциал,осевые шестерни которого кинем ки связаны с элементами диффер ной передачи, образуя замкнутый контур, и механизм изменения пе ного отношения 2.Известная передача имеет сравнитель но невысокий диапазон изменения переда- точного отношения, поскольку ее кинематическая связь не допускает полной остановки ведомого вала при вращении ведущего.Цель изобретения .расширение диапазона изменения передаточного отношения,Поставленная цель достигается тем, что дифференциальная передача вылолне на в виде пятизвенного рычажно-кулис- ного механизма, ползун которого кинематически связан с одной из полуосевых шестерен дифференциала, а кривошип представляет собой кинематически связанное со входным валом зубчатое колесо с радиальным пазом и размещенной в нем ползушкой, шарнирно связанной с рычагом рычажно-кулисного механизма, водило дифференциала установлено свободно на выходном валу й кинематически связано с входным валом с передаточным отношением, вдвое большим переда точного отношения кинематической связи кривошип-входной вал, механизм регулирования выполнен в виде винтовой пары, винт которой кинематически связан с пблом пятизвенного рычажно-кулисного8682 механизма, а вариатор снабжен двойной телескопической шарнирной муфтой, связывающей рычаг рычажно-кулисного ме. ханизма с другой полуосевой шестерней дифференциала, размещенной жестко на выходном валу.На фиг, 1 представлена кинематическая схема предлагаемого зубчато-рычажного вариатора; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1.Зубчато-рычажный вариатор содержит входной 1 и выходной 2 валы коничес- кий дифференциал, водило 3 которого установлено свободно на выходном валу 2 и входит в зацепление с шестерней 4, 1 усФановленной жестко на входном валу 1. На последнем установлена шестерня 5, входящая в зацепление с зубчатым колесом 6, снабженным радиальным пазом и размещенной в нем полэушкой 7. Та- ким образом, зубчатое колесо 6 является кривошипом с переменной длиной, С ползушкой 7 шарнирно связан рычаг 8, вторым концом шарнирно связанный с ползуном 9, взаимодействующим со втулкой 10. Зубчатое колесо 6 ползушка 7, рычаг 8, полэун 9 и втулка 10 образуют пятиэвенный рычажно-кулисный механизм (фиг, 2), являющийся дифференциальной передачей.зоПолэун 9 взаимодействует с двуплечим рычагом 11, за счет чего вращательное движение последнего относител но. своей оси вращения преобразуется в поступательное движение ползуна 9 и направляющей 12. Плечи рычага 11 рав- ны между собой, а угол между ними составляет 90, Ось вращения рычага 11 закреплена во втулке 10 и пересекается с ее осью вращения. Направляющая4 О 12, шатун 13 и кривошип 14 образуют кривошипно-шатунный механизм (фит3), Треугольники, образуемые . соответствующими звеньями передачи (фиг. 2 и фиг.3), равны между собой. Кривошип 14 (фиг, 1), изменяя свою длину относительно оси вращения конической шестерни 15, может перемещаться по осевому пазу, выполненному в тор 5 о це последней. Двуплечий рычаг 16, псьдобный рычагу 11, взаимодействует с кривошипом 14 и винтом винтовой пары 17 аналогично рычагу 11 с полэуном 9 и направляющей 12. Таким образом, с помощью рычага 11, направляющей 12, шатуна 13, кривошипа 14, конической шестерни 15 и рычага 16 осуществляется кинематическая связь винта винто 00 4вой пары 17 механизма регулированияс полэуном 9 рычажно-кулисного механизма.На выходном валу 2 установлена полуосевая шестерня 18 дифференциала,Вторая полуосевая шестерня жестко связана с шестерней 19, свободно посаженной на вал 2, и через жестко закрепленные на валу 20 шестерни 21 и 22 взаимодействует с конической шестерней 15и далее со втулкой 10, Таким образом,осуществляется одна кинематическая связьзвеньев дифференциала и дифференциального пятизвенного механизма,Выходной вал 2 через двойную телескопическую шарнирную муфту 23 взаимодействует с осью рычага 8, осуществляя вторую кинематическую связь звеньев дифференциала и дифференциальногопятизвенного механизма с образованиемзамкнутого силового контура и приводомот входного вела 1 через шестерню4 и 5 еПередаточное число-я.ъ 2 б2 ъ я где 7 - число зубьев колес,Треугольники, образуемые соответствующими звеньями передачи, равны между собой.Вариатор работает следующим образом.Вращение от входного вала 1 черезшестерни 4 и 5 передается на водило 3дифференциала, полуосевую шебгерню 18,шестерню 19 и зубчатое колесо 6 диффе-ренциального механизма.Вращатзпьное движение шестерни 19,передаваемое через шестерни 21, 22 и15 кривошипу 14, преобразуется в возвратно-поступательное движение направляющей 12, которое через двуплечий рычаг 11 передается ползуну 9, В результате этого передаточное отношение отвала 1 к валу 2 будет определяться отиношением м= Я (фиг. 2).Этот вывод основан на том, что точки А и В дифференциального рычажно-кулисного механизма (фиг. 2) в процессеработы воспроизводят те траектории движения, которые образуют при обкатывании без скольжения окружность радиусомЯ=АВ по неподвижной окружности радиусом 1" =А В-ОА,5 868Изменяя величину ОА с помощью винтовой пары 17 (тем самым меняется радиус неподвижности окружности),. бу-, дем менять и величину передаточного отношения. 5Зубчато рычажный вариатор позволяетизменять бесступенчато величину передаточного отношения, обеспечивая измене.ние скорости выходного вала в широком диапазоне вплоть до ее нулевого значения.ОФормула изобретенияЗубчато-рычажный вариатор, содержащий входной и выходной валы, дифференциальную передачу, конический дифференциал, полуосевые шестерни которого ки нематически связаны с элементами дифференциальной передачи, образуя замкнутый силовой контур, и механизм изменения передаточного отношения, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью рас ширения диапазона изменения передаточного отношения, дифференциальная пере дача выполнена в виде пятизвенного рычажно-кулисного механизма, ползун которого кинематически связан с одной из 25 полуосевых шестерен дифференциала, а кривошип представляет собой кинемати 200 6чески связанное со входным валом зубчатое колесо с радиальным пазом и размещенной в нем ползушкой, шарнирно свяэаииой с рычагом рычажио-куписиого механизма, водипо дифференциала установлено свободно на выходном валу и кпнематически связано с входным валом спередаточным отношением, вдвое большим передаточного отношения кинемати-.ческой связи кривошип - входной вал,механизм регулирования выполнен в виде винтовой пары, винт которой кинематически связан с ползуном пятизвенногорычажно-кулисного механизма, а варна ",тор снабжен двойной телескопическойшарнирной муфтой, связывающей рычагрычажно-кулисного механизма с другойполуосевой шестерней дифференциала, раз-мещенной жестко на выходном валу,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Кожевников С, Н. и др, Механизмы. М., "Машиносзроениеф, 1976,с, 360, рис, 5. 66.2. Кожевников С. Н. и др. МеханизмыМ"Машиностроение", 1965,с. 406, рис. 5. 67 (прототип).. делам изобретенийМосква, Ж, РаушЗВВВ ВВВВВВЭВВВП фПатентф, г. Ужго каэ 12848 ВНИИ по 113038, ктная, 4 од,илиал тор М; Ткач арховКорректор М,Подписноео комитета СССРи открытийская наб., д. 4/