Вариатор момента

Изобретение относится к механизмам зубчатых бесступенчатых передач и может быть использовано в транспортном машиностроении, станкостроении. Вариатор содержит дифференциал, включающий водило (1) в качестве входного звена, большее центральное колесо (4), которое является выходным, меньшее центральное колесо (5), и двухрядный планетарный механизм, включающий водило (6) с блоком сателлитов (7) и двумя центральными соосными зубчатыми колесами (8). Одно из колес (8) закреплено неподвижно, а второе установлено с возможностью вращения и к нему жестко прикреплен рычаг (9) управления вариатором. Выполнение дифференциала в составе вариатора нессиметричным позволяет уменьшить управляющий момент и, соответственно, усилие на рычаге управления. 1 ил.

 

Изобретение относится к механизмам зубчатых бесступенчатых передач и может быть использовано в транспортном машиностроении, в станкостроении и в качестве бесступенчатой коробки передач автомобилей и других транспортных средств.

Известны бесступенчатые приводы, содержащие фрикционные вариаторы, клиноременные или торовые [Пронин, Б.А. Бесступенчатые клиноременные и фрикционные передачи (вариаторы) [Текст] / А.Б.Пронин, Г.А.Ревков. - изд. 3-е, перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1980. - 320 с., ил.]

Их недостатком является сложность конструкции, большие потери на трение в фрикционной паре и недостаточная передаваемая мощность, ограниченная возможностями фрикционной пары.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является вариатор момента нефрикционного типа [пат. №2391584 РФ, МПК⁷ F16H 3/74, F16H 48/06], содержащее симметричный дифференциал с водилом в качестве входного звена и двумя выходными центральными колесами, одно из которых является выходным звеном, а второе соединяется с водилом планетарного механизма, который выполнен двухрядным, а на водиле установлен с возможностью вращения блок сателлитов, образованный двумя соосными сателлитами с равным числом зубьев, попарно взаимодействующими с двумя центральными соосными зубчатыми колесами, одно из которых закреплено неподвижно, а второе установлено с возможностью вращения, и к нему жестко прикреплен рычаг управления вариатором.

Недостатком данного устройства является то, что управляющий момент со стороны водила планетарного механизма равен моменту на выходном колесе, вследствие чего велико усилие на рычаге управления M₄=M₅=0,5М₁.

Задачей изобретения является уменьшение усилия на рычаге управления вариатором момента.

Поставленная задача решается тем, что в вариаторе момента, содержащем дифференциал с водилом в качестве входного звена, у которого одно центральное колесо является выходным, а второе соединено с водилом двухрядного планетарного механизма, на котором установлен с возможностью вращения блок сателлитов, образованный двумя соосными сателлитами с равным числом зубьев, попарно взаимодействующими с двумя центральными соосными зубчатыми колесами, одно из которых закреплено неподвижно, а второе установлено с возможностью вращения, и к нему жестко прикреплен рычаг управления вариатором, причем центральные колеса дифференциала выполнены с разным числом зубьев, причем большее колесо является выходным, а меньшее соединено с водилом планетарного механизма.

Кинематическая схема вариатора представлена на чертеже. Устройство состоит из дифференциального механизма, входным звеном которого является водило 1 с сателлитами и двумя центральными колесами 4 и 5, установленными на выходных валах 2 и 3 соответственно, один из которых соединен с водилом 6 планетарного механизма, который выполнен двухрядным, а на водиле 6 установлен с возможностью вращения блок сателлитов 7, образованный двумя соосными сателлитами с равным числом зубьев, взаимодействующими с двумя центральными соосными зубчатыми колесами 8, одно из которых закреплено неподвижно, а ко второму подвижному колесу жестко прикреплен рычаг управления 9 вариатором.

Вариатор работает следующим образом.

Вращение от двигателя подается на водило 1 дифференциала. Полученное водилом движение делится между выходными валами 2 и 3 с центральными колесами 4 и 5 соответственно. При неподвижном выходном вале 2 движение центрального колеса 5 передается на водило планетарного механизма 6, которое вместе с блоком сателлитов 7 свободно вращается вокруг центральных зубчатых колес 8, которые остаются неподвижными, поскольку одно из них закреплено неподвижно, а передаточное отношение равно бесконечности при равных числах зубьев центральных зубчатых колес 8.

При приложении управляющего момента на рычаг управления 9 свободное движение водила 6 с блоком сателлитов 7 затормаживается, и возникающий момент торможения на валу водила 6 способствует возникновению крутящего момента на выходном валу 2 вариатора, причем этот момент пропорционален управляющему усилию. Угловая скорость выходного вала 2 также начинает увеличиваться по мере преодоления момента полезного сопротивления пропорционально управляющему воздействию. Диапазон регулирования угловой скорости выходного вала 2, таким образом, находится в пределах от нуля до значения, обусловленного передаточным отношением от водила 1 к центральному колесу 4.

Уменьшение усилия на рычаге управления вариатором момента по сравнению с прототипом достигается за счет уменьшения крутящего момента на колесе 5, равного .

Технический результат: выполнение дифференциала в составе вариатора нессиметричным позволяет уменьшить управляющий момент, и соответственно, усилие на рычаге управления.

Уменьшение усилия на рычаге управления вариатором момента по сравнению с прототипом достигается за счет уменьшения крутящего момента на колесе 5, равного .

Вариатор момента, содержащий дифференциал, у которого одно центральное колесо является выходным, а второе соединено с водилом двухрядного планетарного механизма, на котором установлен с возможностью вращения блок сателлитов, образованный двумя соосными сателлитами с равным числом зубьев, попарно взаимодействующими с двумя центральными соосными зубчатыми колесами, одно из которых закреплено неподвижно, а второе установлено с возможностью вращения и к нему жестко прикреплен рычаг управления вариатором, отличающийся тем, что центральные колеса дифференциала выполнены с разным числом зубьев, причем большее колесо является выходным, а меньшее соединено с водилом планетарного механизма.