Бесступенчатая передача

 

Изобретение относится к машиностроению. Бесступенчатая передача содержит ведущий и ведомый валы, цилиндр. П-образные пластины равной длины, которые своими пазами входят одна в другую, ролики, контур, сечение которого аналогично внутреннему сечению цилиндра, и зубцы, шарнирно соединенные в бесконечную ленту, скользящую по поверхности контура. Ведущий вал соосен цилиндру и расположен внутри него. П-образные пластины торцами контактируют с внутренней поверхностью цилиндра. Наружные зубцы контактируют с выступающими концами пластин, на которых расположены ролики. Внутренние зубцы контактируют с ведомым валом. Упрощена конструкция бесступенчатой передачи, повышена ее надежность. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в устройствах для бесступенчатого изменения скорости вращения вала и крутящего момента.

Известна зубчатая передача (RU N 2023208, F 16 H 1/24, 1/04, 27.12.90).

Передача содержит ведущее и ведомое колеса, зацепления в виде шариков, располагаемых на периферии ведущего колеса в сферических впадинах, колеса размещены в цилиндрических проточках стойки и между ними на стойке расположены клиновидные направляющие с вогнутой рабочей поверхностью, плавно сопряженной с рабочей поверхностью проточек.

Известна передача с регулируемой скоростью вращения ведомого вала (SU N 1812370, F 16 H 1/16, 11.07.90).

Передача содержит ведущий и ведомый валы, которые расположены соосно, кинематическая связь основного и регулируемого двигателей выполнена в виде установленных в роторе регулируемого двигателя двух червячных передач, оси колес которых параллельны оси ведущего вала, оси червяков кинематически связаны с валом регулируемого двигателя. При включении регулируемого электродвигателя вращение вала передается через колеса, червячную пару на ведущий вал, который связан с основным двигателем.

Известна механическая бесступенчатая передача (RU N 2018746, F 16 H 15/00, 29/22, 02.07.90).

Передача содержит входной и выходной валы, преобразующий механизм, механизм изменения эксцентриситета и механизм управления реверсом. Преобразующий механизм выполнен в виде генератора гибких волн, гибких и жестких колес, взаимодействующих с гибкими колесами посредством подпружиненных упругих рабочих тел.

Недостатками описанных выше конструкций является невысокая надежность и сложность конструкции.

Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в повышении надежности, упрощении конструкции бесступенчатой передачи.

Поставленная задача решена следующим образом.

Предлагаемая бесступенчатая передача содержит ведущий и ведомый валы и отличается тем, что ведущий вал установлен соосно в цилиндре, имеющем возможность поворота вокруг оси. Ведущий вал снабжен пластинами равной длины, имеющими П-образную форму, причем пластины расположены в его радиальных пазах с возможностью возвратно-поступательного перемещения, П-образный паз одной пластины входит в такой же паз другой пластины, пластины своими торцами контактируют с внутренней поверхностью цилиндра. Выступающие концы пластин снабжены роликами и контактируют с наружными зубцами, шарнирно соединенными между собой в бесконечную ленту, скользящую по поверхности контура, который имеет сечение, аналогичное внутреннему сечению цилиндра. Внутренние зубцы бесконечной ленты контактируют с ведомым валом.

Предлагаемое изобретение отвечает критерию "новизна", так как из общедоступных источников информации не известна бесступенчатая передача, которая была бы описана указанной выше совокупностью существенных признаков.

Предлагаемое изобретение отвечает критерию "изобретательский" уровень, так как неочевидное конструктивное выполнение передачи - ведущего вала с пластинами и ведомого вала с зубчатой поверхностью - позволяет решать поставленную техническую задачу.

Предлагаемое изобретение поясняется рисунками, где на фиг. 1 - ведущий вал с пластинами, на фиг. 2 - схема передачи, на фиг. 3 - конструкция пластин.

Передача состоит из ведущего вала 1, установленного соосно в цилиндре 2, внутренняя поверхность которого в сечении, перпендикулярном оси вращения, имеет форму неправильного эллипса. Вал 1 вращается от двигателя (не показан). В нем выполнены радиальные пазы, в которые установлены пластины равной длины, имеющие П-образную форму (фиг. 3), причем П-образный паз одной пластины входит в такой же паз другой пластины. При вращении вала 1 пластины 3 перемещаются по пазу в радиальном направлении друг относительно друга. Цилиндр 2 установлен с возможностью поворота вокруг оси, причем пластины, проходящие через ось вращения вала и цилиндра, равны между собой (AB=A'B'=A"B"). Выступающие концы пластин 3, на которых расположены ролики, контактируют с наружными зубцами 4, которые шарнирно соединены между собой и представляют бесконечную ленту, скользящую по поверхности контура 5, имеющего в сечении точно такую же форму, что и цилиндр 2 (от зоны "H" до зоны "B"). Внутренние зубцы ленты контактируют с валом 6 и приводят его во вращательное движение.

Передача работает следующим образом. Вал 1 приводится во вращение от двигателя. Пластины 3 перемещаются возвратно-поступательно в радикальных пазах вала. Ролики, расположенные на выступающих концах пластин 3, входят в зацепление с наружными зубцами 4 ленты, которая скользит по поверхности контура 5. Внутренние зубцы ленты входят в зацепление с зубцами вала 6 и передают ему вращательное движение. Так как сечение контура 5 идентично сечению внутренней поверхности цилиндра 2, то рабочее расстояние между пазами двух соседних зубцов совпадает с расстоянием между соседними роликами пластин и изменяется от минимума в зоне "H" до максимума в зоне "B".

При вращении вала 1 с постоянной угловой скоростью ролики пластины 3 будут иметь различную линейную скорость перемещения от минимальной в зоне "H" до максимальной в зоне "B". Таким образом, находясь в зацеплении в зоне "B", ролики будут передавать движение наружным зубцам с максимальной скоростью, а в зоне "H" - с минимальной. Внутренние зубцы ленты в свою очередь передают движение валу 6. Таким образом, при постоянной угловой скорости вращения вала 1 в зависимости от положения (разворота) цилиндра 2 от зоны "B" до зоны "H" вал 6 будет иметь различную угловую скорость вращения.

Вал 1 может быть выполнен из дисков, на торцевых сторонах которых имеются пазы для пластин. На каждом торце пазы расположены под углом 90 градусов, а на противоположной стороне они смещены на 45 градусов. Соединяя между собой несколько таких дисков и смещая их на необходимый угол, можно получать необходимое количество пластин с роликами, соответствующих количеству зубцов, обеспечивающих постоянный контакт минимум двух пар "зубец-ролик".

Предлагаемое изобретение найдет применение в машиностроении, в устройствах, где требуется решать задачу бесступенчатого изменения скорости вращения вала.

Формула изобретения

Бесступенчатая передача, содержащая ведущий и ведомый валы, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит цилиндр, ось вращения которого совпадает с осью вращения расположенного внутри цилиндра ведущего вала, расположенные в радиальных пазах ведущего вала с возможностью возвратно-поступательного перемещения П-образные пластины равной длины, которые своими пазами входят одна в другую, а своими торцами контактируют с внутренней поверхностью цилиндра, ролики, которыми снабжены выступающие концы пластин, и зубцы, шарнирно соединенные между собой в бесконечную ленту, скользящую по поверхности контура, который имеет сечение, аналогичное внутреннему сечению цилиндра, причем наружные зубцы бесконечной ленты контактируют с роликами, а внутренние ее зубцы - с ведомым валом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3