Зубчатый вариатор

 

I O Il И C A Н И Е I„,,763632

Сокзъ Советских

Соцмвлистччесмих респ 1тбт1; к

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.05.77 (21) 2489293/25-28 с присоединением заявок № 2593831/

2593915/25-28 (23) Приоритет— (51) М. Кл

F 16 Н 3/22

Гееудеротеанный комитет (53) УДК 621.83. .062.1 (088.8) Опубликовано 15.09.80. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 25.09.80 по лелем изобретений

;, открытий (72 l,оО

Б. A. Лабковский

Ижевский сельскохозяйственный институт (71) Зая. итель (54) ЗУБЧАТБ1Й БАРИАТОР

Изобретение Относится к Области машиH0CTOOi.ill!a Ii «1ожет 6bITb ИСпользовано BO

Всех Оолясгях народного хозяйстВя В приводах машин, В которых необходимо обеспечить регулирование скорости рабочего вала.

Известны зубчатые вариаторы, содержащие блок конических зубчатых колес, входящих ггоо 1средно в зацепление с ведущей цилиндрической и.естерней, скользящей на шлицевом валу (1) и 12), Не,.oc;"ятком известного варигтора является J B чи гольные ОсеВые гаоя риты.

«1Я ибо.1О1 бл,1зким iio Tcx l!ческой cvIH, ности и О гись1вяемому изобретению является Вяриято:, содержа ций Ведущий и ведоМ Ы Й В Я Л Ь1, : ф ф Е I I B H L H B I, KoToI3oÃo ряз; Iецьено ня Ведомом Валу, устянОВле11ны1: . я Веду!цем Валу блок эВО:1ьвентно-коническ1: . io !ес, Взяи модо йству ю1ци с ним Я ц:.л:.;Идри -;Вские зуб-1атые олеса 3!1

Осе..ые габариты известного зчбчатого вариатора могут быть умень. пены приблизитель 1О в IBB р="-а. так как число силовых контакте!; увели 1ено вдвое. Это достигается зя с"ет з;;я .Нтсльного усложне:-:;IB конструкции. тат кяк в это ..: случае в осевом няпрявлсl! Ии !!! рс!.1е! цяе. ся lгелый «1еханизм -— зубчатый дифференциал. Кроме того, при принятом диапазоне регулирования число венцов конического блока не уменьшается.

Целью изобретения является уменьшение габаритов вариатора.

Цель достигается тем, что вариатор снабжен двумя промежуточными валами, каждый из которых кинематически связан с одним из двух других центральных звеньев дифференциала, а цилиндрические зубчатые

10 колеса установлены на промежуточных валах с возможностью перемещения вдоль них.

Кроме того, с целью увеличения коэффициента полезного действия, вариатор снабжен блокирующей муфтой, а в кинематичес15 кую цепь одного из промежуточных валов введен механизм свободного хода.

1.1л11 же с целью увеличения диапазона регу.,ирования, вариатор снабжен четырьмя механизмами свободного хода, двумя шлицевыми валами, каждый из которых сое20 .инсн посредством кинематической цепи через один из механизмов свободного хода этой же цепи с соответствующим центральным звеном дифференциала, и взаимодейстВую;цихiи с венцами блока эвольвентно-кони763632 ческих колес дополнительными зубчатыми колесами, установленными на шлицевых валах с возможностью перемещения вдоль них.

В последнем случае AZ разность чисел зубьев двух соседних венцов конического блока, число зубьев на наибольшем венце блока эвольвентно-конических колес Z u передаточное отношение U„ участка кинематической цепи от шлицевого вала к промежуточному определены отношением

Е„, (дХ ф;„

На фиг. 1 представлена конструктивная схема зубчатого вариатора; на фиг. 2 представлена схема зубчатого вариатора с блокирующим устройством; на фиг. 3 представлена конструктивная схема зубчатого вариатора с четырьмя механизмами свободного хода.

Зубчатый вариатор (фиг. 1) содержит блок 1 эвольвентно-конических колес, закрепленный на ведущем валу (на чертеже не показан).

На двух промежуточных валах 2 и 3 порознь установлены два цилиндрических колеса 4 и 5, входящие в зацепление с венцами блока.

Промежуточный вал 2 кинематически связан с центральным звеном 6 дифференциала, а промежуточный вал 3 связан кинематически с другим центральным звеном 7 дифференциала, третье центральное- звено

8 которого связано с ведомым валом (на чертеже не показан) .

Зубчатый вариатор, представленный на фиг. 2, содержит также механизм 9 свободного хода (МСХ), установленный в кинематической цепи, связывающей промежуточный вал 3 с центральным звеном 7 дифференциала, и блокирующую муфту 10.

Причем параметры (внутреннее передаточное отношение дифференциала и боковых передач) зубчатого вариатора с блокирующим устройством (фиг. 2) подобраны таким образом, чтобы при всех возможных положениях колес 4 и 5 передаточное отношение вариатора было положительным. Другими словами, наименьшее передаточное отношение вариатора не может быть меньше нуля.

Зубчатый вариатор, представленный на фиг. 3, содержит блок 1 эвольвентно-конических колес с разницей в числе зубьев двух соседних венцов AZ.

На двух промежуточных валах 2 и 3 свободно установлены втулки 11 и 12, на которых, в свою очередь, установлены цилиндрические колеса 4 и 5. Каждая из втулок через механизмы свободного хода (МСХ)

13 и 14 связана со своим промежуточным валом 2и 3.

Два шлицевых вала 15 (на чертеже показан один шлицевой вал) порознь связаны кинематической цепью 16 с промежуточными валами 2 и 3.

$ î

1S

2$

З0 з$

4S

4

В одно из звеньев кинематической цепи 16 встроен механизм свободного хода (МСХ) 17.

На каждом из шлицевых валов 15 установлено дополнительно зубчатое колесо 18, зацепляющееся с венцами блока 1. Передвижение колес 5 и 18 производится также, как и вари аторах (11.

Число зубьев Z „на наибольшем венце конического блока при разности ЬХ в числах зубьев двух соседних венцов и передаточном отношении U от дополнительного шлицевого вала к основному принимают с выполнением условия: Z (ЬХ вЂ”,, — — (11, Зубчатый вариатор работает следующим образом (фиг. 1), Венцы конического блока, зацепляясь с цилиндрическими колесами 4 и 5, передают вращение на центральные звенья 6 и 7 дифференциала. В результате звено 8, связанное с ведомым валом, получает вполне определенную скорость вращения. Если необходимо изменить скорость вращения, то одно из их цилиндрических колес 4 или 5 перемещают в осевом направлении. Это приводит к изменению скорости соответствующего центрального звена дифференциала, а следовательно, и ведомого вала.

Поскольку изменение скорости вращения ведомого вала достигается независимым изменением положения двух цилиндрических колес, при заданном диапазоне изменения скорости габариты предлагаемого вариатора значительно уменьшены по сравнению с известным.

Зубчатый вариатор, представленный на фиг. 2, работает следующим образом: при необходимости работы на ступенях, обеспечивающих малые скорости вращения ведомого вала, блокирующая муфта 10 разомкнута. MQLU,ность с ведущего вала через зацепление цилиндрического колеса 4 с венцами блока 1 передается на промежуточный вал 2. В дифференциале поток мощности разветвляется. Часть ее поступает на ведомое центральное звено 8, а вторая часть через центральное звено 6 на ведущий элемент

МСХ 9. Так как параметры вариатора подобраны таким образом, чтобы передаточное отношение (при условии принудительного замыкания МСХ) было положительным, то скорость ведущего элемента МСХ (при условии, что МСХ не накладывает связей) больше скорости ведомого элеменга МСХ.

Таким образом, в режимах с циркуляцией энергии при любом положении цилиндрических колес 4 и 5 происходит замыкание

MCX. Следовательно, энергия с центрального звена 6 через МСХ 9 и зацепление колеса 5 с венцами блока 1 возвращается на ведомый вал.

При необходимости работы на ступенях, обеспечивающих большие скорости ведомого вала, замыкают блокирующую муфту 10.

763632

Вращение звена 6 при этом получает то же направление, что и вал 2, направление вращения ведущего звена МСХ 9 при этом меняется на протиповоложное, при оставшемся неизменном направлении вращения ведомого звена МСХ 9.

Это соответствует обязательному размыканию МСХ 9.

Энергия в этом случае напрямую с основного промежуточного вала 2 через заблокированный дифференциал передается на ведомый вал 8. Циркулирующая энергия отсутствует.

При этом дополнительно получено число ступеней, равное числу венцов блока 1, соответствующих разным положениям колеса 4.

Зубчатый вариатор, представленный на фиг. 3, работает следующим образом.

Колеса 5 и 18, зацепляясь с венцами блока 1 эвольвентно — конических колес, передают вращение на промежуточный вал 3.

При этом, если передаточное отношение от блока 1 к валу 3 через колесо 5 оказывается большим передаточного отношения от блока

1 к валу 3 через колесо 18, то замыкается

МСХ 14. В противном случае замыкается

МСХ 17. Вращения с валов 2 и 3 передается на центральные звенья 6 и 7 дифференциала и далее на центральное звено 8, связанное с ведомым валом.

Следовательно, скорость ведомого вала определяется положением колес 5, 4 и 18.

Формула изобретения

1. Зубчатый вариатор, содержащий ведущий и ведомый валы, дифференциал, одно из звеньев которого размещено на ведомом валу, установленный на ведущем валу блок эвольвентно-конических колес, взаимодействующие с ним два цилиндрические зубчатые колеса, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов, вариатор снабжЕн двумя промежуточными валами, каждый из которых кинематически связан с одним из двух других центральных звеньев, дифференциала, а цилиндрические зубчатые колеса установлены на промежуточных валах с возможностью перемещения вдоль них.

2. Вариатор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента полезного действия, он снабжен блокирующей муфтой, а в кинематическую связь одного из промежуточных валов введен механизм свободного хода.

1о 3. Вариатор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью увеличения диапазона регулирования, он снабжен четырьмя механизмами свободного хода, двумя шлицевыми валами, каждый из которых соединен посредством кинематической цепи через один из механизмов свободного хода с одним из промежуточных валов, а через другой механизм свободного хода этой же цепи с соответствующим центральным звеном дифференциала, и взаимодействующими с венца2е ми блока эвольвентно-конических колес дополнительными зубчатыми колесами, установленными на шлицевых валах с возможностью перемещения вдоль них.

4. Вариатор по п. 1, 3, отличающийся тем, что разность чисел зубьев двух соседних венцов конического блока EZ, число зубьев на наибольшем венце блока эвольвентно-конических колес Z v передаточное отношение участка кинематической цепи от шлицевого вала к промежуточному опреде гк лены отношением. Z

Приоритет по и. 2, 3 и 4 формулы изобретения исчислять от 23 марта 1978 г. согласно заявок № 2593831/28 и № 2593915/28.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Пронин Б. А. и Ревков Г. А. Бесступенчатые клиноременные и фрикционные передачи (вариаторы) «Машиностроение», М., 1967, с. 221, рис. 111.

2. Авторское свидетельство СССР № 209173, кл. F 16 Н 37/08, 1966.

3. Авторское свидетельство СССР № 426090, кл. F 16 Н 3/22, 1974 (прототип).

763632

Составитель В. Апархов

Редактор Т. Кузнецова Техред К. Шуфрич Корректор Г. Назарова

Заказ 6259/32 Тираж 1095 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4