Зубчато-рычажный вариатор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советснмк

Соцмацнстнчесннк

Республик

<и 868200 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22)Заявлено 17.04,79 (21) 2754808/25-28 (5I)NL. Кл. с присоединением заявки М

Р 16 Н 21/14

Гооударотвевый комнтвт

СССР во делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30,09.81. Бюллетень рй 36 (58) УДK 621 837.,7(088,8) Дата опубликования описания 30,09,81 (72) Автор изобретения

Н. И. Данчук

1

1 1д

III (7I) Заявитель (54) ЗУБЧАТОРЫЧАЖНЫЙ ВАРИАТОР

1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве коробки скоростей металлорежуших станков. \

Известны планетарные вариаторы скоростей с зубчатым зацеплением, выполненным в виде набора пластин t 1).

Подобные вариаторы обладают невыс кими значениями КПЙ.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является зубчаторычажный вариатор, содержаший входной и выходной валы, дифференциальную передачу, конический дифференциал, полуосевые шестерни которого кинематически связаны с элементами дифференциальной передачи, образуя замкнутый силовой контур, и механизм изменения передаточного отношения (2).

Известная передача имеет сравнитель но невысокий диапазон изменения переда- точного отношения, поскольку ее кинема .тическая связь не допускает полной ос, тановки ведомого вала при врашении ведущего.

Цель изобретения .расширение диапазона изменения передаточного отношения, Поставленная цель достигается тем, 5 что дифференциальная передача вылолне» на в виде пятизвенного рычажно-кулисного механизма, ползун которого кинематически связан с одной из полуосевых

10 шестерен дифференциала, а кривошип представляет собой кинематически связанное со входным валом зубчатое колесо с радиальным пазом и размещенной в нем ползушкой, шарнирно связанной с т5 рычагом рычажно-кулисного механизма, водило дифференциала установлено свободно на выходном валу и кинематически связано с BxoLRbIM валом с передаточ° ным отношением, вдвое большим переда точного отношения кинематической связи кривошип-входной вал, механизм регулирования выполнен в виде винтовой пары, винт которой кинематически связан с пблзуном пятизвенного рычажно-кулисного

8682 механизма, а вариатор снабжен двойной телескопической шарнирной муфтой, связывающей рычаг рычажно-кулисного ме. ханизма с другой полуосевой шестерней дифференциала, размещенной жестко на выходном валу.

На фиг. 1 представлена кинематическая схема предлагаемого зубчато-рычажного вариатора; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг, 1; на фиг. 3 — вид Б на фиг. 1.

Зубчато-рычажный вариатор содержит входной 1 и выходной 2 валы,, коничес- кий дифференциал, водило 3 которого установлено свободно на выходном валу 2 и входит в зацепление с шестерней 4, усФановлвнной жестко на входном валу 1.

На последнем установлена шестерня 5, входящая в зацепленив с зубчатым колесом 6, снабженным радиальным пазом и размещенной в нем полэушкой 7. Та ким образом, зубчатое колесо 6 является кривошипом с переменной длиной, С ползушкой 7 шарнирно связан рычаг 8, вторым концом шарнирно связанный с ползуном 9, взаимодействующим со втулкой 10. Зубчатое колесо 6, ползушка 7, рычаг 8, полэун 9 и втулка 10 образуют пятиэвенный рычажно-кулисный механизм (фиг. 2), являющийся дифференциальной передачей.

Полэун 9 взаимодействует с двуплечим рычагом 11, за счет чего вращательное движение последнего относительно. своей оси вращения преобразуется в поступательное движение попзуна 9 и направляющей 12. Плечи рычага 11 рав- ны между собой, а угол между ними составляет 90 . Ось вращения рычага 11 закреплена во втулке 10 и пересекается с ее осью вращения. Направляющая

12, шатун 13 и кривошип 14 образуют кривошипно-шатунный механизм (фит ° 3), Треугольники, образуемые . соответствующими звеньями передачи (фиг. 2 и фиг.3), равны между собой.

Кривошип 14 (фиг, 1), изменяя свою длину относительно оси вращения конической шестерни 15, может перемещаться по осевому пазу, выполненному в торS0 це последней. Двуплечий рычаг 16, подобный рычагу 11, взаимодействует с кривошипом 14 и винтом винтовой пары

17 аналогично рычагу 11 с полэуном 9 и направляющей 12. Таким образом, с помощью рычага 11, направляющей 12, шатуна 13, кривошипа 14, конической шестерни 15 и рычага 16 осуществляется кинематическая связь винта винто00 4 вой пары 17 механизма регулирования с полэуном 9 рычажно-кулисного механизма.

На выходном валу 2 установлена полуосевая шестерня 18 дифференциала, Вторая полуосевая шестерня жестко связана с шестерней 19, свободно посаженной на вал 2, и через жестко закрепленные на валу 20 шестерни 21 и 22 взаимодействует с конической шестерней 15 и далее со втулкой 10, Таким образом, осуществляется одна кинематическая связь звеньев дифференциала и дифференциального пятизвенного механизма.

Выходной вал 2 через двойную телескопическую шарнирную муфту 23 взаимодействует с осью рычага 8, осуществляя вторую кинематическую связь звеньев дифференциала и дифференциального пятизвенного MexRHHGMB с образованием замкнутого силового контура и приводом от входного вала 1 через шестерню

4 и 5е

Передаточное число! 49 22 5 Ц

ОА ъ =1, 24 gg

Ъ Я.Ъ 2б где Z - число зубьев колес.

Треугольники, образуемые соответствующими звеньями передачи, равны между собой.

Вариатор работает следующим образом.

Вращение от входного вала 1 через шестерни 4 и 5 передается на водило 3 дифференциала, полуосевую ше Угерню 18, шестерню 19 и зубчатое колесо 6 диффе- ренциального механизма.

Вращатзпьное движение шестерни 19, передаваемое через шестерни 21, 22 и

15 кривошипу 14, преобразуется в возвратно-поступательное движение направляющей 12, которое через двуплвчий рычаг 11 передается ползуну 9. В результате этого передаточное отношение от вала 1 к валу 2 будет определяться отношением м = Я- (фиг. 2).

Этот вывод основан на том, что точки А и В диф еренциального рычажно-кулисного механизма (фиг. 2) в процессе работы воспроизводят те траектории движения, которые образуют при обкатывании без скольжения окружность радиусом

R=AB по неподвижной окружности радиусом 1" =А В-ОА.

5 868

Изменяя величину ОА с помощью винтовой пары 17 (тем .самым меняется радиус неподвижности окружности),. бу-, дем менять и величину передаточного отношения. 5

Зубчаторычажный вариатор позволяет изменять бесступенчато величину передаточного отношения, обеспечивая измене.ние скорости выходного вала в широком диапазоне вплоть до ее нулевого значения.10

Э

Формула изобретения

Зубчато-рычажный вариатор, содержащий входной и выходной валы, дифференциальную передачу, конический дифференциал, полуосевые шестерни которого кннематически связаны с элементами дифференциальной передачи, образуя замкнутый силовой контур, и механизм изменения передаточного отношения, о т л нч а ю ш и и с я тем, что, с целью рас- 20 ширения диапазона изменения передаточного отношения, дифференциальная пере« дача выполнена в виде пятизвенного рычажно-кулисного механизма, ползун которого кинематически связан с одной из И полуосевых шестерен дифференциала, i кривошип представляет собой кинемати200 6 чески связанное со входным валом зубчатое колесо с радиальным пазом и разме щенной в нем ползушкой, шарнирно свя» эаииой с рычагом рычажио-куписиого механизма, водипо дифференциала установлено свободно на выходном валу и кпнематически связано с входным валом с передаточным отношением, вдвое большим передаточного отношения кинемати-. ческой связи кривошип - входной вал, механизм регулирования выполнен в виде винтовой пары, винт которой кинема» тически связан с ползуном пятизвенного рычажно-кулисного механизма, а варна ", тор снабжен двойной телескопической шарнирной муфтой, свяэываюшей рычаг рычажно-кулисного механизма с другой полуосевой шестерней дифференциала, раз- мещенной жестко на выходном валу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кожевников С. Н. и др. Механиз мы. M., "Машиностроение", 1976, с. 360, рис. 5. 66.

2. Кожевников С. Н. и др. Механкзмы. М., "Машиностроение, 1965, с. 406, рис. 5. 67 (прототип).

A-A

9

I

/

l ашш 0уг, Я

Составитель В, Апархов

Редактор М; Ткач Техред А. Бабинец, Корректор М. Демчик каэ 12S48 Тираж 1009 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по.делам изобретений и открытий

113038, Москва, Ж-35, Раушская наб., a. 4/5

° ВВВМВЭВВЭабаВ филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4