Фрикционный вариатор

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сефз Советскик Социалистических Республик(22) Заявлено 183) 779 (21) 2799602/25-28с присоединением заявки Йо(1)м. л.з Г 16 Н 13/06 Г 16 Н 15/48ГосударственныЯ комнтет СССР по деаам нзобретеннЯ и открытиЯ(53) УДК 621. 833.6(088.8) Дата опубликования описания 230781(71) Заявитель Новосибирский электротехнический институт(54) ФРИКЦИОННЫЙ ВАРИАТОР Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах, обеспечивающих бесступенчатое изменение частоты вращения.Известен фрикционный вариатор,содержащий корпус, ведущий и ведомый валы, промежуточное звено, установленное на ведущем валу с помощью двух эксцентриков, обкаточную фрикци онную поверхность, взаимодействующую с промежуточнйм звеном Ы .Наиболее близким по технической сущности к изобретению является фрикционный вариатор, содержащий корпус, установленные в нем соосно ведущий и ведоьеий валы, размещенные на ведущем валу внутренний и внешний эксцентрики, механизм разворота эксцентриков, разрезное кольцо, ведомое колесо и установленный на эксцентриках 20 промежуточный диск, взаимодействующий с ведомым колесом через разрезное кольцо (.2 .Недостатком известных вариаторов является наличие одностороннего контакта между промежуточным звеном (диском) и фрикционной обкаточной поверхностью (ведоьеям колесом),что приводит к повышенным изгибным нагруз. кам на валы и давлениям на подшип- З 0 ники, к колебаниям корпуса (из-за динамической неуравновешенности промежуточного звена, расположенного эксцентрично относительно оси ведущего вала), ограничению тягового момента.Цель изобретения - повышение долговечности, нагрузочной способности и снижение вибраций. Поставленная цель достигается тем, что вариатор снабжен расположенными по обе стороны и противоположно ориентированными по отношению к основным двумя парами дополнительных эксцентриков, внутренние из которых установлены жестко на ведущем валу, а внешние кинематически связаны с внешним основным эксцентриком и с механизмом разворота эксцентриков, двумя шайбами, установленными на дополнительных эксцентриках, .кинематически связанными с промежуточным диском и корпусом с возможностью поступательного перемещения относительно них и имеющими конические поверхности,вза имодействующие с аналогичными поверхностями, выполненными на частях разрезного кольца, установленного жестко на ведомом колесе.На фиг, 1 представлена кинемати-ческая схема предлагаемого фрикционного вариатора; на фиг. 2 - разрезА-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрезБ-Б на фиг. 1.Вариатор содержит корпус 1, ведущий 2 и ведомый 3 валы, на которыхустановлены пара. основных эксцентриков - внутренний 4 и внешний 5 - идве пары дополнительных, внутренниеб и 7 из которых установлены на ведущем валу 2 и ориентированы противоположно основному эксцентрику 4, авнешние дополнительные эксцентрики8 и 9 связаны с помощью поводков10 и поводковых шайб 11 с основнымвнешним эксцентриком 5,На эксцентрике 5 установлен промежуточный диск 12., а на эксцентриках 8 и 9 - шайбы 13 и 14, которыесвязаны.с диском 12 с помощью двухкрестовин 15 и 16 и роликов 17, ас корпусом - с помощью крестовины18 и роликов 19 указанная кинематическая связь обеспечивает круговое,без вращения, движение промежуточно-,го диска 12 и. шайб 13 и 14,Механизм разворота эксцентриковсодержит зубчатые колеса 20-24 иводило 25, Механизм регулированиянатяжения пружин содержит зубчатыеколеса 26-30 и водило 31, червячныйсектор 32, червяк 33, зубчатые колеса 34 и 35. Колесо 29 связано посредством пар колес 34 и 35 с винтами36, которые снабжены двумя участкамирезьбы с взаимно противоположным направлением витков и взаимодействуютс опорными кольцами 37,Промежуточный диск 12 и шайбы 13и 14 взаимодействуют своими коническими поверхностями с фрикционнымикольцами 38 и 39, образующими разрезное кольцо, упруго установленное наведомом колесе 40 с помощью пружины41.Фрикционный вариатор работает следующим образом.Вращение ведущего вала 2 черезвнутренние, эксцентрики 4, б и 7,жестко соединенные с валом, передаетсяна внешние эксцентрики 5, 8 и 9, сообщая геометрическим осям промежуточного диска 12 и шайб 13 и 14 круго"вое движение с радиусом, равным суммарному эксцентриситету внешних ивнутренних эксцентриков. Соединениешайб 13 и 14 и диска 12 с помощьюкрестовин 15 и 16 и роликов 17(фиг. 2) обеспечивает только относительное поступательное перемещениемежду ними. Так как шайба 13 подобным образом соединена с корпусом 1посредством крестовины 18, роликов19,1 принадлежащих шайбе 13 и корпусу. 1 (Фиг, 3), шайбы 13 и 14 и диск 12при вращении вала 2 совершают круговое поступательное движение. Приэтом диск 12 обкатывается относительно клиновых поверхностей фрикционных колец 38 и 39, которые постоянноподпружинены друг к другу, образуяупруго раздвижное кольцо.Фрикционные кольца 38 и 39 удерживаются от проворачивания относительно внутренней поверхности колеса 40шлицевым соединением, Эксцентрикишайб 13 и 14 установлены под углом180 по отношениюк эксцентрикам диска 12, поэтому фрикционный контакт О шайб с Фрикционными кольцами 38 и 39происходит с противоположной стороныпо отношению к зоне фрикционного контакта диска 12 с этими кольцами.Для разгрузки шайб от осевых сил со сто роны фрикционных колец 38 и 39 онимежду собой соединены распорнымистержнями. Обкаточное движение диска12 и шайб 13 и 14 относительно поверхностей упругораздвижного кольца при2 О поступательном движении диска и шайбприводит во вращательное движение колесо 40 и ведомый вал 3.Изменение эксцентриситета осуществляется механизмом регулирования, включающим зубчатые колеса 20-24 и водило 25, которые представляют собой дифференциальную передачу, у которой колесо.22 связано с ведущим валом 2, водило 25 - с ручкой управления, а колесо 23 - с регулируемым ЗО элементом (эксцентриком), При этомпередаточное отношение от вала 2 через кинематическую цепь колес 20-24 до эксцентрика 8 при остановленном водиле (ручка управления) равно еди 35 нице, т.е. вал 2 с эксцентриком 8 принеподвижной ручке управления вращаются как одно целое. Так как все внешние эксцентрики соединены друг с другом посредством поводков 10 и повод О ковых шайб 11, помещенных между диском 12 и шайбами 13 и 14, а внутренние.эксцентрики соединены жестко с валом 2, шайбы 13 и 14 и диск 12 совершают синхронные движения и тяговыймомент на ведомом валу 3 складывается от действия как диска 12, так и шайб 13 и. 14.При повороте ручки управления чер. -вяка 33 водило 25 поворачивается,ув- О лекая ось сателлита 24, Так как колесо 22 имеет скорость вращения неизменно равную скорости вращения ведущего вала 2; добавочное движение получает колесо 23,1 в результате чего внешний эксцентрик 8 и связанные с ним внешние эксцентрики 5 и 9 поворачиваются относительно внутренних эксцентриков (обгоняя или отставая от внутренних экоцентриков в зависимости от направления поворота водила 25). При Я остановке водила 25 (ручки управления) внешние эксцентрики вновь вращаются с валом 2 как одно целое, нос измененным эксцентриситетом диска12 и шайб 13 и 14. Для направленного изменения тягового момента вариаторав процессе регулирования его кинематики или для сохранения постоянства этого момента в вариаторе установлен механизм регулирования натяжения,пружин, При повороте ручки управления (водила 31) поворачивается винт 36, сближая или разъединяя кольца 38 и 39, тем самым сжимая или ослабляя натяжение пружин 41.В данной схеме механизмы регулирования сблокированы одной ручкой управления, что обеспечивает синхронность изменения кинематической и си" ловой характеристик вариатора. Например, при увеличений эксцентриситета (увеличение частоты вращения ведомого вала) кольца 38 и 39 раздвигаются, 15 сжимая пружины 41. При обеспечении постоянства мощности, величина разво" да колец 37 должна быть больше величины осевых перемещений Фрикциониых колец.38 и 39, что обеспечивается Щ геометрическими параметрами пары колес 34 и 35.Кроме того, связь механизмов регулирования позволяет установить пружины с малой величиной деФормаций (например, тарельчатые пружины),что уменьшает размеры колеса 40 но ширине, Механизмы регулирования испытывают силовые нагрузки только в .момент регулирования. При остановленной ручке управления они разгружаются полностью, и колеса вращаются вхолостую, так как эксцентриковая связь и винтовая передача самотормозящие.35При указанном расположении диска 12 и шайб 13 и 14 радиальные и окружные усилия, приведенные к валам 2 и 3, создают равновесную систему сил без опорных реакций, т.е. в такой передаче, разгружены как подшипники40 валов, так и сами валы (кроме участка вала 2 между шайбами 13 и 14),При достаточной балансировке ведущего вала 2 с посаженными на него диском 4и шайбами 13 и 14 при любом значении 45эксцентриситета вибрация вариатора устраняется.Изобретение позволяет улучшить эксплуатационные характеристики вариатора (происходит увеличение долговечности вариатора, устранение вредного влияния вибрации и увеличение тягового момента). При равных значениях долговечности, йинематических и силовых характеристик предлагаемый вариатор обладает меньшим весом и объемом на единицу передаваемой мощности, что позволяет снизить стоимость изделия на единицу мощности. Кроме того, исключается вибрация и ее вредные действия.Формула изобретенияФрикционный вариатор, содержащий кор. пус, установленные в нем соосно ведущий и ведомый валы, размещенные на ведущем валу внутренний и внешний эксцентрики, механизм разворота эксцентриков, разрезное кольцо, ведомое колесо и установленный на эксцентриках промежуточный диск, взаимодействующий с ведомым колесом через разрезное кольцо, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения долговечности, нагрузочной способности и снижения вибраций, вариаторснабжен расположенными по обе стороны и противоположно ориентированными по отношению к основным двумя парами дополнительных эксцентриков, внутренние из которых установлены жестко на ведущем валу, а внешние кинематически связаны с внешним основным эксцентриком и с механизмом разворота эксцентриков, двумя шайбами, установленными.на дополнительных эксцентриках, кинематически связанными с промежуточным диском и с корпусом с возможностью поступательного перемещения относительно них и имеющими конические поверхности, взаимодействующие с аналогичными поверхностями,выполненными на частях разрезного кольца, установленного упруго на ведомом колесеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Р 70512, кл. Г 16 Н 15/50, 1967.2. Авторское свидетельство СССР 9 752076, кл. Г 16 Н 15/48,20.07.77.848815 Составитель В. Апархов .актор И.Николайчук Техред Й,Бабурка . орректор М. Коста О/43 Тираж 1006 ВНИИПИ Государственного комитетпо делам изобретений и отКрыт 113035, Москва, Ж, Раушская аказ 60 одписно аб., д. 4 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4