Бесступенчатый вариатор

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано преимущественно в конструкциях коробок передач автомобилей. Бесступенчатый вариатор содержит входной (1) и выходной (5) валы, первый (2) и второй (2') дифференциалы, понижающую (3) и повышающую (4) передачи, связывающие первый и второй дифференциалы. В сателлит каждой из дифференциальных передач встроен храповой механизм. Изобретение обеспечивает блокировку дифференциала в зависимости от скорости с перераспределением при блокировке крутящего момента. 4 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в конструкциях коробок передач, преимущественно в конструкциях коробок передач автомобилей.

Известно большое количество конструкций бесступенчатых вариаторов, обеспечивающих плавное изменение передаточного отношения и включающих входной вал, выходной вал, первый и второй дифференциалы, а также передачи, связывающие первый и второй дифференциалы. Бесступенчатый вариатор подобной конструкции описан в патенте Германии DE 2635946, выбранном в качестве ближайшего аналога, в котором описан бесступенчатый вариатор, включающий все перечисленные выше элементы, при этом для связи первого и второго дифференциала используется повышающая и прямая передачи, для возможной блокировки вращения которых и, следовательно, блокировки дифференциала используются гидравлические тормоза.

Известное техническое решение обладает излишне сложной конструкцией, из-за наличия в конструкции бесступенчатого вариатора гидравлического тормоза, для предотвращения проворота дифференциалов в противоположную сторону, что приводит как к снижению надежности и удорожанию конструкции, так и к сложности в обеспечении плавного изменения передаточного отношения при пуске машины (трогании автомобиля с места, пуске станка и т.п.).

Изобретение позволит устранить недостатки известного технического решения и упросить конструкцию бесступенчатого вариатора (исключить использования «внешних» механизмов, не являющихся частью вариатора) с одновременным обеспечением плавного перераспределения крутящего момента (и естественно изменения передаточного отношения).

Технический результат, ожидаемый от использования предлагаемого изобретения, достигается тем, что предложен бесступенчатый вариатор, включающий входной вал, выходной вал, первый и второй дифференциалы, а также передачи, связывающие первый и второй дифференциалы. В отличие от известного технического решения бесступенчатый вариатор включает храповый механизм, встроенный в сателлит каждой из дифференциальных передач. При этом одна из передач соединяющих выполнена понижающей, а другая повышающей.

Предложенное изобретение поясняется чертежами:

фиг.1 - схема устройства бесступенчатого вариатора;

фиг.2 - схема сателлита со встроенным храповым механизмом;

фиг.3 - схема работы бесступенчатого вариатора в момент трогания автомобиля;

фиг.4 - схема работы бесступенчатого вариатора в момент равномерного движения автомобиля.

Бесступенчатый вариатор (фиг.1) включает входной вал 1, выходной вал 5, первый 2 и второй 2' дифференциалы, а также понижающую 3 и повышающую передачу, связывающие первый 2 и второй 2' дифференциалы. Понижающей 2 и повышающей 2' передачей могут являться клиноременные или зубчатые передачи. Как первый 2, так и второй 2' дифференциалы состоят из стандартных для передач подобного типа составных частей (ведущие шестерни полуосей 6, ведомая шестерня, сателлиты (от двух сателлитов и выше), чашка дифференциала). В сателлит каждой из дифференциальных передач встроен обычный храповый механизм (фиг.2), состоящий из собачки и зубчатого колеса, механически связанный с осью сателлита. Конструкция колес сателлитов обеспечивает разнонаправленное направление вращения сателлитов первого 2 и второго 2' дифференциалов. Наличие храпового механизма, встроенного в каждый из сателлитов дифференциала, обеспечивает их вращение только в одну сторону. В результате возможен проворот только одной из полуосей относительно другой, без одновременного проворота обеих полуосей.

Работа предложенного вариатора лучше всего будет проиллюстрирована при использовании бесступенчатого вариатора в конструкции автомобиля (фиг.3, фиг.4). Считаем, что входной вал бесступенчатого вариатора подсоединен к двигателю, а выходной вал - к движителю, то есть обеспечивает передачу крутящего момента на колеса автомобиля.

При пуске двигателя или при повороте автомобиля (фиг.3) крутящий момент с входного вала 1 перераспределяется дифференциалом на понижающую 3 и повышающую 4 передачи. Так как дифференциал позволяет проворачиваться (проскальзывать) одной полуоси относительно другой, большая часть крутящего момента будет передана на полуось с меньшим сопротивлением, то есть на правую полуось, на которой расположена понижающая передача 3. При этом за счет наличия храпового механизма, встроенного в каждый из сателлитов и препятствующего их вращению, во втором дифференциале 2' правая полуось блокируется (фиг.3а) и не может проворачиваться относительно левой, то есть передача усилия во втором дифференциале 2' будет происходить непосредственно через левую полуось, чашку дифференциала и ведомую шестерню (фиг.3б).

По мере набора скорости раскрутки (фиг.4) колес при переходе к равномерному движению и уменьшения их сопротивления крутящий момент начинает переходить от понижающей 3 передачи к повышающей 4 как к передаче, оказывающей меньшее сопротивление. При этом на втором 2' дифференциале левая полуось начинает проворачиваться относительно правой, с разблокировкой второго 2' дифференциала. Одновременно блокируется (фиг.4а) первый 2 дифференциал (из-за невозможности проворота в сателлитов в другую сторону) с перераспределением крутящего момента в сторону повышающей передачи 4, с передачей усилия на первом дифференциале 2 через ведомую шестерню и чашку дифференциала 2 (фиг.4б). Передача усилия осуществляется через повышающую передачу.

Таким образом, в зависимости от скорости движения автомобиля обеспечивается блокировка «нужного» дифференциала (2 или 2'), с перераспределением при блокировке дифференциалов крутящего момента, без использования дополнительных устройств и механизмов. При этом конструкция предлагаемого технического решения позволит обойтись без использования материалов, специально подобранных или полученных для достижения объявленного технического результата (легированных сталей, сплавов или смазочных материалов, специально получаемых для обеспечения нормальной работы передачи).

Помимо использования в автомобилях (на примере которых была проиллюстрирована практическая реализация изобретения) бесступенчатый вариатор подобной конструкции может быть использован в конструкциях других машин и механизмов, в которых требуется плавное изменение передаточного отношения, например в конструкциях судовых машин, машиностроительных станков и т.п.

Бесступенчатый вариатор, включающий входной вал, выходной вал, первый и второй дифференциалы, а также передачи, связывающие первый и второй дифференциалы, отличающийся тем, что включает храповой механизм, встроенный в сателлит каждой из дифференциальных передач, причем одна из передач выполнена понижающей, а другая повышающей.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для бесступенчатого преобразования вращательного движения и крутящего момента. .

Изобретение относится к машиностроению. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в трансмиссиях различных видов транспортных средств. .

Изобретение относится к зубчатым передачам и может найти применение в силовых приводах технологических машин с большим значением передаточного отношения при повышенной частоте вращения входного вала, например, таких как автоматические тележки, приводы штабилеров.

Изобретение относится к машиностроению. .

Изобретение относится к машиностроению. .

Изобретение относится к машиностроению, а именно к регулируемым бесступенчатым передачам. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в приводах различных механизмов или машин. .

Изобретение относится к механизмам зубчатых бесступенчатых передач и может быть использовано в транспортном машиностроении, в станкостроении в качестве бесступенчатой коробки передач

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к автомобилестроению, и может быть использовано в качестве способа и устройства для непрерывного изменения скорости вращения выходного вала в зависимости от переменного момента сопротивления на нем при постоянных параметрах входной мощности

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в транспортных средствах, в частности в автомобиле

Изобретение относится к механизмам зубчатых бесступенчатых передач и может быть использовано в транспортном машиностроении, станкостроении

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных механизмах и машинах для бесступенчатого преобразования вращательного движения в заданном диапазоне угловой скорости ведомого вала

Изобретение относится к устройствам для бесступенчатой передачи крутящего момента

Изобретение относится к зубчатым передачам и может найти применение в силовых приводах технологических машин, к которым предъявляются требования большого передаточного отношения, и повышенной частоте вращения входного вала. Планетарный зубчатый редуктор включает три периферийных вала (6, 7, 8) с цилиндрическими шестернями, кинематически связанных с входным валом (24), комбинированное колесо внутреннего зацепления (14) и дифференциал. Дифференциал расположен внутри комбинированного колеса (14), один венец (12) которого образует внутреннее зацепление с цилиндрическими шестернями (9, 10, 11) периферийных валов, второй венец (13) образует внутреннее зацепление с сателлитами дифференциала. Оси периферийных валов параллельны оси центрального выходного вала и равноудалены от нее. Шестерни (15, 16, 17) периферийных валов находятся в зацеплении с цилиндрическим зубчатым колесом (18), имеющим общую ступицу с цилиндрическим колесом (19) дифференциала. Изобретение позволяет исключить центробежные силы, получить любое значение передаточного отношения редуктора и уменьшить его габариты. 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к бесступенчатым передачам. Бесступенчатая передача с тремя шестернями содержит внутреннее основание и внешнее основание, которые имеют возможность вращения относительно общей оси. На внутреннем основании закреплен выходной вал на одной оси с осью вращения оснований. Выходной вал имеет возможность вращения относительно оснований и содержит выходную шестерню. На внутреннем основании закреплены шестерни, имеющие возможность вращения и имеющие зубчатое зацепление с выходной шестерней. На внешнем основании установлены шестерни с возможностью вращения и перемещения вдоль внешнего основания. Шестерни на внешнем основании имеют зубчатое зацепление с шестернями на внутреннем основании. Вращающий момент прилагают к входному валу, соединенному с внутренним основанием. Достигается упрощение конструкции. 7 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано преимущественно в конструкциях коробок передач автомобилей

Наверх