Варіатор

Варіатор, що містить конусний ведучий вал, ведении вал, та проміжний ролик, який відрізняється тим, що містить щонайменше один вал реверсу з вільно встановленим на ньому фрикційним елементом, який контактує з ведучим валом, а ведений вал виконаний у вигляді циліндричного стержня Винахід належить до машинобудування, а саме-до передач для надання обертального руху, і може використовуватись на транспортних засобах, в механічних і електромеханічних приладах, де необхідне безступінчасте регулювання швидкості ВІДОМІ безступінчасті передачі механічного типу для плавного змінювання передаточного відношення між приводом і виконавчим механізмом (див «Справочник машиностроителя», т 4, М Машгиз, 1956, с 436-440) Це фрикційні передачі з гнучкою ланкою (клиновий пас чи спеціальний ланцюг) та розсувними конічними шківами, з жорсткими ланками (ролики, чашки та інше) Суттєвим недоліком передач механічного типу є неможливість автоматичного змінення передаточного відношення в залежності від навантаження, що значно звужує галузь їх застосування, не дивлячись на таке достоїнство як високий коефіцієнт корисної дм (ККД = 0,85 - 0,95) До недоліків передач фрикційного типу відноситься і порівняно низький обертальний момент, що при різкому зростанні навантаження часто призводить до проковзування клинового паса чи інших жорстких ланок Ці вади є наслідком відсутності надійного механічного зачеплення взаємодіючих ланок передачі Відомий також фрикційний конічний варіатор (див авт свід СССР № 1702016, МКИ 5 F 16Н 15/01, опуб 30 12 91 Бюл № 48), що містить ведучий та ведений конуси з паралельними осями Конуси виконані з феромагнітного матеріалу і встановлені з зазором між собою На поверхні конусів виконані кільцеві канавки Обертальний момент з ведучого конуса на ведений передається через феромагнітну рідину, що подається в зазор за допомогою дозатора При переміщенні дозатора вздовж твірної конусів і при зміненні кута його нахилу феромагнітна рідина затвердіває і виникає жорсткий контакт між конусами При цьому змінюється передаточне число варіатора В порівнянні з попереднім пристроєм конічний варіатор забезпечує надійне зачеплення валів і автоматичну зміну передаточного відношення Але ця передача в зв'язку зі своїми кінематичними особливостями не забезпечує реверсування До того ж внаслідок зменшення приведеного радіуса кривизни контактуючих елементів збільшується напруження стиснення, що призводить до витрат на тертя Окрім того, пристрій має складну конструкцію і великі габарити Найбільш близьким за технічною сутністю до запропонованого технічного рішення є варіатор швидкості, описаний в авт свід СССР № 898184, МКИ 4 F 16H 15/28 опубл 15 01 82 , бюл № 2, обраний автором за прототип Варіатор містить ведучий конус з зовнішньою робочою поверхнею, конічний ролик, набраний з окремих дисків з конічною поверхнею по периферії проміжний циліндричний роликта ведений конус Ведучий конус крутить всі диски конічного ролика, які обертаються з різними кутовими швидкостями Циліндричний ролик пересувається вздовж твірної конічного ролика, входить в контакт з частиною дисків і передає обертання на ведений конус Змінювати діапазон регулювання варіатора можливо не тільки за рахунок зміни довжини твірних ведучого і веденого конусних валів, але і за рахунок зміни кутів при вершині конусів кожного окремо чи обох одночасно В прототипі реалізовано принцип багатопоточності передачі потужності з ведучого вала на ведений без збільшення габаритів варіатора При ю 54794 цьому з'являється можливість розвантаження валів та їх опори від радіальних навантажень Однак і це технічне рішення має недоліки - наявність конічного ролика, набраного з окремих дисків, ускладнює конструкцію і робить її більш громіздкою, - збільшення КІЛЬКОСТІ фрикційних точок за рахунок роликів призводить до проковзування, - відсутність реверсування, що пояснюється кінематичними і конструктивними особливостями даного варіатора, - неможливість диференціювання швидкості, що вимагає додаткового конічного ролика, ускладнює конструкцію варіатора і значно збільшує його розміри В основу винаходу поставлена задача створення варіатора з надійним обертальним моментом, який відрізняється простотою, компактністю, малогабаритністюта універсальністю Поставлена задача вирішується тим, що варіатор, який містить конусний ведучий вал, ведений вал та проміжний ролик, ВІДПОВІДНО ДО винаходу, містить щонайменше один вал реверсу з вільно встановленим на ньому фрикційним елементом,який контактує з ведучим валом, а ведений вал виконаний у вигляді циліндричного стержня Запропонований автором варіатор, в порівнянні з відомими технічними рішеннями і з прототипом зокрема, завдяки виконанню веденого вала у вигляді циліндричного стержня радикально спрощує конструкцію варіатора Наявність вала реверса з вільно встановленим на ньому фрикційним елементом, який контактує з ведучим валом, забезпечує універсальність даного технічного рішення Спрощена конструкція веденого вала дає можливість їх установки в необхідній КІЛЬКОСТІ (ВІД двох і більше) Наприклад, в якості диференційного механізму чи роздаточної коробки В окремих випадках пристрій можна використати як фрикційну муфту чи коробку переключення передач, або пусковий чи захисний пристрій Ведений вал може бути виконаним з канавками на його твірній поверхні, чи черв'ячним валом, залежно від цілей використання Внаслідок проведеного пошуку заявником не виявлені технічні рішення, що мають ознаки, схожі з тими, які відрізняють заявлене рішення від прототипу Таким чином, можна зробити висновок, що запропоноване технічне рішення є новим, має винахідницький рівень, є промислово придатним Винахід пояснюється кресленням, де зображено кінематичну схему варіатора Варіатор містить конусний ведучий вал 1, виконаний у вигляді циліндричного стержня, ведений вал 2, проміжний ролик 3, вал реверса 4 з вільно встановленим на ньому фрикційним елементом 5, що контактує з ведучим валом 1 Варіатор працює наступним чином Обертальний момент від ведучого вала 1 через фрикційний елемент 5 і проміжний ролик 3 передаємо на ведений вал 2 При переміщенні ролика 3 вздовж осі веденого вала 2 змінюємо передаточне число варіатора При необхідності зміни напряму руху в роботу вступає вал реверсу 4 Випробування на автомобілі дослідного зразка варіатора, виготовленого ВІДПОВІДНО ДО запропонованого технічного рішення, підтвердили його технічну та економічну ефективність Фіг. Підписано до друку 03 04 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24