Автоматический вариатор

 

Использование: в бесступенчатых передачах с гибкой связью, передаточное отношение которых изменяется в зависимости от нагрузки на вторичном валу вариатора. Сущность изобретения: автоматический вариатор в качестве регулятора передаточного отношения содержит храповую муфту. Муфта установлена на ведомом валу и выполнена в виде двух половин с наклонными зубьями. Одна половина муфты жестко связана с подвижным диском, другая с валом исполнительного механизма. На ведущем валу установлена цилиндрическая пружина. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в бесступенчатых передачах с гибкой связью, передаточное отношение которых изменяется в зависимости от нагрузки на вторичном валу вариатора, например лебедках, компрессорах, насосах гидравлических прессов, установках для перемешивания вязких и сыпучих веществ, деревообрабатывающих станках. Возможно использование вариатора вместо коробки перемены передач буровых установок, в авто-, мото- водном транспорте.

Известен автоматический клиноременный вариатор, содержащий ведущий и ведомый валы, установленные на них шкивы с подвижными и неподвижными в осевом направлении дисками, охватывающий шкивы клиновой ремень и в качестве регулирующего элемента передаточного отношения центробежный регулятор ведущего шкива [1] Недостатком этого вариатора является сложность конструкции центробежного регулятора и его способность только поддерживать заданное количество оборотов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является клиноременный вариатор, имеющий привод, который вращает ведущий вал, и два раздвижных шкива. Каждый шкив состоит из неподвижного в осевом направлении диска и подвижного диска: один шкив соединен с ведущим валом, а другой с ведомым. Клиновой ремень связывает раздвижные шкивы. В качестве регулирующего элемента применен гидравлический сервомеханизм, который приводится в действие в зависимости от скорости и нагрузки привода [2] Недостатком такого вариатора является наличие сложной гидравлической системы управления.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является разработка упрощенной и надежной конструкции регулирующего элемента, позволяющего изменить передаточное отношение от двигателя к исполнительному механизму пропорционально нагрузке. В результате снизится затрачиваемая двигателем энергия, уменьшится крутящий момент двигателя при увеличении нагрузки на ведомый вал, не увеличивая при этом мощности двигателя, что создает оптимальный режим его работы, т.е. облегчает работу двигателя.

Это достигается применением в качестве регулятора передаточного отношения храповой муфты, установленной на ведомом валу, сжимающей диски ведомого шкива пропорционально нагрузке, и пружины, установленной на ведущем валу, противодействующий этому сжатию посредством натяжения клинового ремня.

На чертеже изображен автоматический вариатор, разрез.

Автоматический вариатор состоит из ведущего и ведомого звеньев. Ведущее звено содержит шлицевой вал 1 с неподвижным диском 2, подвижным диском 3, шлицы 4, цилиндрическую пружину 5, гайку 6, контргайку 7 для регулирования сжатия пружины. Ведомое звено содержит неподвижный в осевом направлении диск 8, выполненный заодно с полым валом, подвижный диск 9, выполненный заодно с валом 10, на противоположном конце которого жестко закреплена одна половина 11 храповой муфты с наклонными зубьями, вторая половина 12 храповой муфты, свободно вращающаяся на валу, выполнена заодно с шестерней 13 привода исполнительного механизма (на чертеже не показан) и сочленена с валом 10 посредством шлицевого соединения 14. Передача вращения от ведущего раздвижного шкива к ведомому осуществляется через клиновой ремень 15.

При вращении ведущего вала 1 крутящий момент посредством сил трения, возникающих между клиновым ремнем 15 и дисками 2, 3 и 8, 9, передается на вал 10 и далее через храповую муфту 11, 12 на исполнительный механизм при помощи шестерни 13.

При отсутствии нагрузки на исполнительном механизме пружина 5 прижимает диск 3 к диску 2, заставляя перемещаться клиновой ремень 15 на периферию ведущего шкива. Клиновой ремень своим натяжением отжимает подвижный диск 9 от диска 8, одновременно перемещая вал 10 в осевом направлении вправо. Клиновой ремень перемещается к центру ведомого шкива. Вал 10, перемещаясь в осевом направлении, сжимает храповую муфту до полного зацепления наклонных зубьев, передавая вращение шестерне 13. В этом случае шестерня 13 вращается с максимальной скоростью.

При возрастании нагрузки на исполнительном механизме скорость вращения шестерни 13 и половины храповой муфты 12 начинает отставать от скорости вращения вала 10 и другой половины 11 храповой муфты, сдвигая при этом по наклонной плоскости зубьев храповую муфту. При этом обе половины муфты расходятся в осевом направлении. Вал 10, сдвигаясь влево, заставляет прижиматься диск 9 к диску 8. Клиновой ремень 15 выходит из ручья, увеличивая действующий диаметр ведомого шкива, уменьшая частоту вращения ведомого вала, одновременно увеличивая его крутящий момент. Увеличивающееся при этом натяжение клинового ремня 15 заставляет раздвигаться диски 2 и 3 ведущего шкива, преодолевая сопротивление пружины 5 до уравновешивания сил сжатия дисков 8 и 9.

При изменении нагрузки на исполнительном механизме соответственно изменяется угол сдвига между половинами храповой муфты, автоматически выбирая тем самым соотношение действующих диаметров шкивов вариатора, следствием этого является наиболее выгодный выбор режима работы двигателя (ДВС или электродвигателя).

При максимальных нагрузках зубья храповой муфты не должны выходить из зацепления.

Предлагаемый автоматический вариатор предполагает малые затраты на его изготовление и техническое обслуживание.

Формула изобретения

АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВАРИАТОР, содержащий ведущий и ведомый валы, установленные на них шкивы, каждый из которых выполнен в виде подвижного и неподвижного в осевом направлении диска, цилиндрическую пружину, установленную на ведущем валу для поджатия подвижного диска шкива в осевом направлении, охватывающий шкивы клиновой ремень и автоматический регулятор передаточного отношения, установленный на ведомом валу, отличающийся тем, что автоматический вариатор снабжен исполнительным механизмом, автоматический регулятор передаточного отношения выполнен в виде храповой муфты, состоящей из двух половин с наклонными зубьями, одна из которых жестко связана с подвижным диском, а вторая с исполнительным механизмом.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах различных машин в качестве вариатора скорости

Изобретение относится к машиностроению, в частности к бесступенчатым передачам с гибкой связью, и может найти применение в приводах различных транспортных средств

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве элемента бесступенчатых клиноременньк передач различных машин и механизмов, в частности транспортных средств

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в бесступенчатых трансмиссиях мотоциклов, мотороллеров, мопедов, снегоходов, а также в бесступенчатых приводах машин с автоматической регулировкой угловой скорости, в зависимости от момента сил сопротивления

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в бесступенчатых автоматических трансмиссиях мотоциклов, мотороллеров, мопедов, снегоходов, в бесступенчатых автоматических передачах различных механизмов и машин

Изобретение относится к снегоходным трансмиссиям, содержащим вариатор с одним регулируемым фланцем ведомого шкива

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для регулирования скорости вращения ведомого вала. На ведущем и ведомом валах установлены ведущий и ведомый шкивы, охватываемые клиновым ремнем. Каждый из шкивов образован двумя полушкивами, неподвижным полушкивом и полушкивом, имеющим возможность перемещения в осевом направлении, выполненными из конических дисков со ступицами. Двуплечие рычаги установлены в устройстве контактирующими с полушкивами и снабжены промежуточными опорами, предназначенными для обеспечения возможности перемещения полушкивов ведущего и ведомого валов в противоположных направлениях. Промежуточные опоры соединены общей осью и выполнены подвижными в поперечной плоскости вариатора. Промежуточная опора одного двуплечего рычага выполнена нерегулируемой. Промежуточная опора другого двуплечего рыча выполнена регулируемой с обеспечением возможности взаимного смещения полушкивов ведущего и ведомого валов для контроля их давления на боковые поверхности клинового ремня. Повышается долговечность работы клиноременного вариатора. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно к ведущему шкиву бесступенчатой трансмиссии. Шкив содержит по меньшей мере один исполнительный механизм; неподвижный и подвижный диски, причем подвижный заблокирован от поворота относительно неподвижного диска; кожух, заблокированный от поворота и движения в осевом направлении относительно неподвижного диска. По меньшей мере один центробежный исполнительный механизм содержит рычаг, имеющий первую и вторую оси вращения и шарнирно соединенный первой осью вращения с подвижным диском или кожухом неподвижного диска. Повышение скорости вращения ведущего шкива приводит к появлению центробежных сил и повороту рычага вокруг первой оси вращения. При этом рычаг раздвигает кожух и подвижный диск, тем самым перемещая подвижный диск в осевом направлении к неподвижному диску. Рычаг подвижен относительно первой оси вращения благодаря возможности поворота вокруг второй оси вращения. Вторая ось вращения сдвинута от первой оси вращения. Достигается возможность регулирования центробежного механизма при сохранении скорости сцепления. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 15 ил.
Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам, предназначенным для регулирования скорости вращения валов, например вариаторам транспортных средств. Ведущий шкив вариатора содержит вал, на котором расположены два полушкива, один из которых подвижен в осевом направлении, упор, в котором выполнены четыре пары выступов. В каждой паре между выступами установлен ролик, а в подвижном полушкиве шарнирно закреплены четыре центробежных грузика, контактирующие с роликами. Ведущий шкив снабжен вкладышами, пары выступов упора расположены крестообразно, в подвижном полушкиве в двух противоположных секторах между грузиками выполнены проточки, а на упоре выполнены дополнительные выступы, которые размещены в этих проточках. Вкладыши установлены в дополнительных выступах упора и выполнены фрикционными из фрикционного материала, имеющего коэффициент трения от 0,74 до 0,89. Обеспечивается улучшение эксплуатационных характеристик вариатора.

Изобретение относится к непрерывно изменяемой трансмиссии (CVT). CVT содержит вал (1), шарнирно соединенный с корпусом (4); первый шкив (14), прикрепленный к валу (1); второй шкив (12), подвижный параллельно оси вращения (1A) вала, звездочку (6), шарнирно соединенную с корпусом, электропривод (30), зацепленный со звездочкой. Второй шкив зафиксирован во вращательной связи с первым шкивом с помощью элемента (22) первого шкива, взаимно зацепленного с принимающим элементом (12A) второго шкива. Принимающий элемент второго шкива расположен под углом (11A) наклона винтовой линии в отношении оси вращения. Звездочка зацеплена с помощью резьбы (6B) с подвижным элементом (26), причем между подвижным элементом и вторым шкивом расположен подшипник (16). Подвижный элемент зацеплен (5A) с корпусом, в результате чего перемещение подвижного элемента является параллельным оси вращения. Второй шкив аксиально подвижен при вращении звездочки. Достигается упрощение управлением CVT. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 8 ил.
Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам, предназначенным для регулирования скорости вращения валов. Ведущий шкив вариатора содержит вал, на котором расположены два полушкива, вкладыши и упор. Один из полушкивов подвижен в осевом направлении. В упоре выполнены четыре пары выступов. В каждой паре между выступами установлен ролик, а в подвижном полушкиве шарнирно закреплены четыре центробежных грузика, контактирующих с роликами. Пары выступов упора расположены крестообразно, в подвижном полушкиве в двух противоположных секторах между грузиками выполнены проточки. На упоре выполнены дополнительные выступы, которые размещены в проточках. Вкладыши установлены в дополнительных выступах упора, при этом вкладыши выполнены из фрикционного материала. Направляющие выполнены из антифрикционного материала, а соприкасающиеся поверхности вкладышей и направляющих выполнены не плоскими.

Изобретение относится приводному трансмиссионному ремню. Ремень оснащен несущим работающие на растяжение элементы слоем, работающим на растяжение резиновым слоем, сформированным на одной поверхности несущего слоя, и работающим на сжатие резиновым слоем - на другой поверхности несущего слоя. Ремень имеет зубья, образованные на внутренней поверхности, и находится во фрикционном зацеплении со шкивами боковой поверхностью работающего на сжатие резинового слоя. Работающие на растяжение элементы сформированы из арамидного волокна. Работающий на сжатие резиновый слой сформирован из вулканизированной каучуковой композиции, включающей каучуковый компонент и арамидные короткие волокна. Арамидные короткие волокна встроены в вулканизированную каучуковую композицию, будучи ориентированными по направлению ширины ремня. Силовой ремень имеет относительную деформацию от около 0,5 до 0,8%, будучи сжимаемым с напряжением 2,0 Н/мм2 по направлению ширины. Силовой ремень имеет относительную деформацию от 0,35 до 0,7%, будучи растягиваемым в продольном направлении с нагрузкой 2 кH. Достигается повышение надежности ремня. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 табл., 5 ил.

Система привода бесступенчатой трансмиссии, содержащая подвижный и неподвижный шкивы и ремень между ними, опорную пластину, инерционный элемент, первую пружину и элемент типа втулки. Неподвижный шкив прикреплен к первому валу, выполненному с возможностью соединения с выходом двигателя. Опорная пластина прикреплена к первому валу и входит в зацепление с подвижным шкивом для вращения в сцеплении. Инерционный элемент выполнен с возможностью радиального перемещения, причем с возможностью временного отсоединения от радиальной поверхности подвижного шкива и радиально проходящей поверхности опорной пластины. Первая пружина противодействует аксиальному перемещению вдоль первого вала подвижного шкива к неподвижному шкиву. Элемент типа втулки, расположенный между подвижным шкивом и неподвижным шкивом, выполнен с возможностью вращения вместе с ремнем. Достигается повышение быстродействия. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 13 ил.
Наверх