Коробка передач с плавным регулированием скорости вращения

 

КОРОБКА ПЕРЕДАЧ С ПЛАВНЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ, содержащая корпус и размешенные в нем на валу вариатор с мехавиамом утфавления, праиеакуточные и ведомый валы, связанные между собой зубчатыми передачами, и пбреклю чающие муфты, отличающаяся , что, с целью увеличения f двапазова регулщюваиия в подготовки включения следукхцей ступени, коробка передач сна&жена дополнительным вариаторе с механвзмсил управления, кото1Я 1й связан с мезсавизмом управлевия первого вариатора.

COOS СОВЕТСНИХ

РЕаЪВЛИН

09} 01) уд};М 16 Н 17/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВ ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 2953524/25-28 (22) 09.06.8(} (46) 07.04.83. Бюл. }а 13. (72) М. В.Морозов, И.М. Бендас и Н.А.Мастепан(71) Горловский филиал Донепкого политехнического института . (53) 621.833 (088.8) (56 ) 1. Пронин Б.А . и др. Бесступенчатые клиноременные и фрикционные передачи (вариаторы). М ., Машиностроение, 1 980, с. 297, рис. 1 83 (прототип). (54) (57) KOPOEKA ПЕРЕДАЧ С ПЛАВНЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ СКОРОСТИ

ВРАЩЕНИЯ, содержащая корпус и раз мещеиные в нем на ведущем- валу вариатор с механизмом управления, прсмежу точные и ведерный валы, связанные между собой зубчатыми передачами, и переклк} чакщиемуфты, отл ич а ющая ся тем, что, с пелью увеличения . диапазона регулирования и подготовки включения следующей ступени, коробка передач снабжена дополнительным вариатором с механизмом управления, который связан с механизмом управления первого вариатора.

1010 йМ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах, содержащих зубчатые передачи, для плавного регулирования скорости вращния выходного вала.

Известна коробка передач с плавным регулированием скорости вращения, содержащая корпус и размещенные в нем на ведущем валу вариатор с механизмом управления, промежуточные и ведомый валы, связанные между собой передачами, и переключающие муфты Р 11. Однако установление ведомого вала параллельно с ведущим с промежуточными валами между ними, а также использование фрикционного вариатора торового типа в прямом и обратном направлениях, усложняет коробку.

Ilenr изобретени1 - увеличение диапазона регулирования и подготовка включения следующей ступени.

Для достижения указанной цели коробка передач с плавным регулированием скорости вращения, содержащая корпус и размещенные в нем на ведущем валу фрикционный вариатор с механизмом управления, промежуточные и ведомый валы, связанные между собой зубчатыми передачами, и переключающие муфты, снабжена дополнительным вариатором с механизмом управления, который связали с ме-. ханизмом управления первого вариатора.

На чертеже изображена схема коробки передач.

Коробка передач с плавным регулированием скорости вращения состоит из корпуса 1, ведущего 2, промежуточных

3 и 4 и ведомого 5 валов, клиноременных вариаторов 6 и 7, четырех ступеней зубчатых передач: первой 8, второй 9, третьей 10 и четвертой 11, зубчатых переключаемых муфт 12-17.

У вариаторов 6 и 7 ведущие элементы 18 и 19 соединены с ведущим валом 2, ведомые элементы 20 и 21 - с промежуточными валами 3 и 4, а исполнительные органы 22 и 23 механизмов управления вариаторов (не показаны) связаны между собой, например, жесткой связью 24, обеспечивающей синхронное изменение передаточного числа на противоположно направленную величину. Каждая ступень 8-11 зубчатых передач состоит из сопряженной пары зубчатых колес, соответственно, 25 и 26, 27 и 26, 28 и 29, 30 и 31. Зубчатые колеса 26, 29 и 31 жестко посажены на ведомом валу 5. Зубчатые колеса 25 и 28 свободно установлены на промежуточном saлу 4 и образуют нечетные ступени зубчатых передач, а зубчатые колеса 27 и

30, свободно установленные на промежу5 точном валу 3, образуют четные ступени зубчатых передач. При этом передаточные числа соседних по номеру ступеней зубчатых передач в момент переключения последних связаны между собой следующим

10 уравнением (без учета проскальзывания)

1Ч3ьч и1Ьи.1 где 1Ч и 1н - передаточные числа сосед15 них по номеру соответственно четных и нечетных ступеней зубчатых передач; вн и 1Ьн - передаточные числа вариаторов 6 и 7, передающих крутящий момент на соответственно четные и нечет20 ные ступени зубчатых передач.

Включающие элементы ступеней 8 - l l зубчатых передач установлены на промежуточных валах 3 и 4 с возможностью жесткого соединения зубчатых колес 25, 25 27, 28 и 30 с соответствующими валами.

Коробка передач работает следующим образом.

Вначале, когда момент сопротивления на рабочем органе большой, зубчатыми

З0 муфтами 12 и 13 включают первую ступень 8 зубчатых передач, образованную зубчатыми колесами 25 и 26, а фрикционный клиноременной вариатор 7 регулируют таким образом, чтобы он обеспечивал максимальное передаточное число при данном диапазоне его регулирования.

При этом передаточное число фрикционно го клиноременного вариатора 6 будет минимальным при его же диапазоне регули40 рования. Тогда крутящий момент от ведущего вала 2 через вариатор 7, промежуточный вал 4, зубчатые муфты 13 и

12 и зубчатые колеса 25 и 26 будут передаваться на ведомый вал 5. В этом

45 случае коробка передач будет обеспечивать максимальное передаточное число, равное произведению максимального передаточного числа вариатора 7 и передаточного числа зубчатых колес 25 и 26 первой ступени 8 зубчатых передач, а угловая скорость зубчатого колеса 27 второй ступени 9 зубчатых передач, сопряженного с зубчатым колесом 26, будет меньше угловой скорости промежуточного

55 вала 3. По мере уменьшения момента со противления на рабочем органе требуется меньшее передаточное число коробки пе редач. Это достигается плавным уменьшением передаточного числа вариатора

3 1010

7 эа счет перемещения исполнительных органов 22 и 23, соединенных жесткой связью 24, механизмов управления вариаторов 6 и 7 в направлении варивтора 7.

При атом передаточное число вариатора

6 увеличивается, а угловая скорость промежуточного вала 3 будет уменьшаться.

Угловая скорость зубчатого колеса 27 второй ступени. 9 зубчатых передач, кинематически связанного с вариатором 7, 10 в свою очередь, будет увеличиваться. Таким образом, разность угловых скоростей вала 3 и зубчатого колеса 27 будет уменьшаться и достигнет величины, равной нулю, когда передаточное число 1$ вариатора 7 будет минимальным, а вариатора 6 - максимальным. при данных диапазонах их регулирования. Зубчатыми муфтами 14 и 15 соединяют жестко зубчатое колесо 27 с промежуточным валом 20

3 и, таким образом, включают вторую ступень 9 зубчатых передач. При этом поток мощности от ведущего вала 2 к ведомому валу 5 коробки передач не пре .рывается, а включение зубчатых муфт 2$ . 14 и 15 зубчатого колеса 27 второй втупени 9 зубчатых передач происходит беэ удара и без нагрузки, так квк угловые скорости муфт 14- и 15 выравнены, а вся нагрузка, создаваемая двигателем, ЗО идет еще через зубчатые колеса 25 и 26 первой ступени 8 зубчатых передач. В; этом случае передаточное число коробки передач при включенных одновременно первой 8 и второй 9 ступенях будет оди- наковое и равное, с одной стороны, произведению минимального передаточного числа вариатора 7 и передаточного числа зубчатых колес 25 и 26, а, с другой стороны, произведению максимального передаточного числа варивторв 6 и передаточного числа зубчатых колес,27 и

26. При рассоединении зубчатых муфт

12, и 13 зубчатого колеса 25 крутящий момент от ведущего вала 2 к ведомому валу 5 будет передаваться без прерывания его потока через ввриатор 6, промежуточный вал 3, зубчатые муфты 15 и и 14 и зубчатые колеса 27 и 26 второй ступени .9 зубчатых передач. По мере уменьшения момента сопротивления на рабочем органе аналогично включвют третью 10, а затем и четвертую 11 ступени зубчатых передач. При включении понижающих ступеней, когда момент ,сопротивления нв рабочем органе возрастает и включена одна из повышающих ступеней, выполняют в обратноМ порядке все операции, описанные выше.

Изобретение обеспечит переключение ступеней без нагрузки и беэ разрыва потока мощности от ведущего вала к ведомому, что приведет к стабилизации режима работы и повышению долговечности

/ коробки передач, а также к акономии энергии.

Составитель А. Матвеев

Редактор О. Юрковецкая Техред А.Бвбинец Корректор A. Новх

Заказ 2443/24 Тираж 923 Подпнс ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4