Вариатор

 

Использование: в машиностроении, в бесступенчатых передачах с гибкой связью. Сущность изобретения: на полых валах установлены ведущий и ведомый шкивы. Последние охватывает гибкая связь. Каждый из шкивов содержит связанные с полостью вала гидроцилиндры со штоками и гибкими пластинами, образующими рабочую поверхность шкивов. Внутри полостей на стороне ненагруженной гибкой связью, установлена неподвижно относительно вращающегося шкива, изогнутая пластина, перекрывающая допуск жидкости к ненагруженным гидроцилиндрам для синхронизации последних. 5 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть применено в качестве элемента передач в различных машинах и механизмах.

Известен плоскоременной вариатор Шевцова, содержащий ведущий и ведомый шкивы, ремень и зубчатый механизм регулирования, включающий шестерни, установленные на валиках, рабочая поверхность шкивов образована рядом цилиндрических роликов, установленных каждый на эксцентрично расположенной относительно соответствующего валика оси, рычагами, связывающими оси, сегментами, упирающимися на рычаги. Кроме того, сегменты выполнены сборными, состоящими, по крайней мере из двух элементов, связанных пружинами. При этом на шкив одета бесконечная лента из упругого материала, охватывающая ролики и сегменты [1] Недостатками данного вариатора являются сложность конструкции, обусловленная большим количеством деталей, к которым предъявляются высокие требования по точности и идентичности изготовления.

Наиболее близким к изобретению является вариатор, содержащий ведущий и ведомый шкивы, ремень и механизм управления, шкивы выполнены в виде гидроцилиндров, расположенных по окружности ступицы шкива и соединенных для жесткости в средней части металлическим ободом, на концах штоков укреплены металлические пластины, так что при максимальном диаметре шкивов пластины находятся в минимальном нахлесте друг на друге, а синхронизация обеспечивается путем взаимодействия взаимно подвижных сегментов посредством синхронизирующих стержней [2] Недостатками данного вариатора являются низкая надежность конструкции в виде наличия большого количества деталей, обеспечивающих взаимное положение при перемещении.

Цель изобретения упрощение конструкции, увеличение надежности конструкции в эксплуатации вследствие отсутствия взаимозависимости штоков с пластинами гидроцилиндров между собой.

Это достигается в вариаторе, содержащем два конструктивно одинаковых шкива (ведомый, ведущий), ремень и механизм управления.

Шкивы выполнены в виде гидроцилиндров, расположенных по окружности ступицы шкива и соединенных для жесткости в средней части ободом. На концах штоков укреплены гибкие пластины так, что при максимальном диаметре шкивов, пластины находятся в минимальном нахлесте друг на друге таким образом, что по ходу вращения шкива каждая последующая пластина входит под предыдущую, а конец трубопровода входит в полость вала через вращающееся соединение в виде полуцилиндрической гибкой пластины, изготовленной из износостойкого материала, и перекрывает доступ рабочей жидкости к тем гидроцилиндрам, которые находятся не под нагрузкой. Рабочая жидкость подводится к шкивам по трубопроводу от раздельных емкостей, соединенных между собой через насос, работающий реверсивно.

На фиг.1-3 изображен предлагаемый вариатор.

Шкив 1 расположен на валу 2 таким образом, чтобы были совмещены отверстия в валу 2 и в ступице шкива, для подвода рабочей жидкости к гидроцилиндрам 3. На среднюю часть гидроцилиндров 3 надет обод 4, упирающийся в щиток 5. На штоках 6 укреплены упругие пластины 7 (фиг.5) винтами 15, которые расположены таким образом, что каждая последующая пластина входит под предыдущую по ходу вращения шкива. На шкив надета бесконечная лента 9 из упругого материала, охватывающая поверхности пластин 7.

В полость вала 2 через вращающееся соединение 13 входит полуцилиндрическая упругая пластина 16 (фиг.4) и перекрывает доступ рабочей жидкости к тем гидроцилиндрам, которые находятся не под нагрузкой и тем самым обеспечивается синхронизация выдвижения штоков 6.

Вариатор работает следующим образом.

При вращении ведущего вала 2 и шкива 1 движение с помощью ремня передается ведомому шкиву и его валу. Для изменения передаточного отношения передачи необходимо изменить диаметры шкивов.

Для изменения диаметров включают насос 12, который начинает перекачивать рабочую жидкость с одной полости в другую, тем самым на одном из шкивов начинают выдвигаться штоки 6, но выдвигаются именно те, которые находятся под нагрузкой, а те штоки, которые не нагружены, не изменяют своего положения, так как доступ рабочей жидкости к их цилиндрам перекрыт гибкой полуцилиндрической пластиной 16.

Пластины 7, укрепленные на штоках 6, взаимно скользят по поверхности друг друга, и за счет своей упругости увеличивают диаметр шкива по линии окружности, образованной рабочей поверхностью пластин 7, так как давление в другом шкиве упало на ту же величину, то на нем диаметр шкива уменьшится.

После установки необходимого передаточного отношения насос 12 отключается.

Использование в механических передачах предлагаемого вариатора, обладающего широким диапазоном регулирования, позволяет расширить область применения ременных передач, способных передавать большую мощность.

Формула изобретения

ВАРИАТОР, содержащий ведущий и ведомый полые валы, установленные на них соответственно ведущий и ведомый одинаковые шкивы, выполненные в виде соединенных с полостью вала гидроцилиндров со штоками, расположенных по окружности ступицы шкивов, и установленных на штоках элементов, образующих рабочую поверхность шкивов, гидравлический механизм управления и охватывающую шкивы гибкую связь, отличающийся тем, что элементы, образующие рабочую поверхность шкивов, выполнены в виде изогнутых гибких пластин, вариатор снабжен имеющей в поперечном сечении половину окружности, изогнутой пластиной, расположенной неподвижно относительно вала в полости последнего со стороны ненагруженной гибкой связью изогнутых гибких пластин, а гибкая связь выполнена из упругого материала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5