Frs-варіатор

Варіатор, що містить ведучий елемент з довільною фрикційною поверхнею, ведений елемент з Винахід відноситься до машинобудування, зокрема до регульованих механічних передач і може бути використаний в вигляді передачі з плавнорегульованою швидкістю обертання Відомий варіатор, який містить корпус, встановлений в ньому ведучий вал з фрикційним диском, ведений вал, гвинтовий регулюючий механізм і проміжні передачі в вигляді фрикційного ролика, взаємодіючого з фрикційним диском, двох розташованих паралельно один одному валиків, взаємодіючих з фрикційним роликом і веденим валом (А С № 1260607 (СРСР) кл F 16 Н 17/06, 1986, б н №36) Недоліком варіатора є низька ефективність передачі обертового руху внаслідок втрати енергії при взаємодії фрикційного ролика з диском і валом, а також значні осьові зусилля на ролику при ЗМІНІ передаточного відношення варіатора В основу винаходу поставлена задача створення FRS-варіатора (Free Rolling Sphere), в якому застосування проміжного фрикційного елемента сферичної форми, вміщеного в сферично несиметричні спрямовуючі обойми, встановлені з можливістю переміщення уздовж спільної утворюючої ведучого і веденого фрикційного елементів і можливістю послідовної взаємодії з фрикційними поверхнями забезпечує значне зменшення втрат енергії при взаємодії фрикційних елементів і зниження зусиль при ЗМІНІ передаточного відношення, що збільшує коефіцієнт корисної дії варіатора і ефективність його керування Поставлена задача вирішується тим, що в FRS-варіаторі, який містить ведучий елемент з еквідистантно розташованою фрикційною поверхнею, проміжну передачу в вигляді фрикційного ролика, який відрізняється тим, що варіатор обладнаний переважно двома проміжними сферичними фрикційними елементами, розміщеними в сферично несиметричних спрямовуючих обоймах, встановлених з можливістю переміщення уздовж спільної твірної і послідовної взаємодії з фрикційними поверхнями довільною фрикційною поверхнею, ведений елемент з еквідистантно розташованою фрикційною поверхнею, проміжну передачу у вигляді фрикційного ролика, згідно винаходу, варіатор обладнаний переважно двома проміжними сферичними фрикційними елементами, вміщеними в сферично несиметричні спрямовуючі обойми, встановлені з можливістю переміщення уздовж спільної утворюючої і послідовної взаємодії з фрикційними поверхнями Застосування сферичного проміжного елемента забезпечує зміну передаточного відношення FRS-варіатора з мінімальними зусиллями внаслідок одночасного обертання сферичного елемента в двох площинах Застосування сферично несиметричних спрямовуючих обойм, встановлених з можливістю переміщення уздовж спільної утворюючої, забезпечує формування обертового моменту на сферичному проміжному елементові при керуванні варіатором Застосування спрямовуючих обойм, встановлених з можливістю послідовної взаємодії сферичного проміжного елемента з ведучим або веденим фрикціонами забезпечує плавне включення і виключення варіатора Застосування переважно двох проміжних фрикційних елементів з можливістю послідовної взаємодії з фрикційними поверхнями забезпечує передачу обертання при ЗМІНІ напрямку обертового моменту Будову конічного FRS-варіатора показано на фіг 1, плоско-конічного - на фіг 2, сферичного - на 1 ю ю фіг З Варіатор містить ведучий елемент 1 з конічною, плоскою, сферичною або іншою фрикційною поверхнею, ведений елемент 2 з еквідистантно розташованою фрикційною поверхнею, проміжні сферичні фрикційні елементи 3, вміщені в сферично несиметричні спрямовуючі обойми 4, встановлені на напрямній 5 з можливістю переміщення уздовж спільної утворюючої і можливістю послідовної взаємодії з фрикціонами Працює FRS-варіатор таким чином При обертанні ведучого елемента 1 в напрямку, вказаному стрілкою, проміжній сферичний елемент 3 вкочується в зазор між фрикціонами і приводе в обертання ведений елемент 2 внаслідок наявності гальмівного моменту, який визначається умовами використання варіатора або особистого моменту інерції Дякуючи еквідистантному розташуванню фрикційних поверхонь елементів 1 і 2 рівнодіюча реактивних сил в зоні контакту проміжного елемента 3 зрівноважена, що забезпечує стабілізацію положення елементів 3 і передаточного відношення варіатора При ЗМІНІ величини переданого моменту радіальна реакція в зоні контакту фрикціонів і проміжного елемента 3, який вільно котиться, також змінюється, що виключає необхідність застосування спеціальних натискових пристроїв для натискання тіл кочення 55714 уздовж спільної утворюючої фрикціонів 1 і 2 і одночасно обертаючись в двох площинах елемент З, незважаючи на значні заклинюючі зусилля, забезпечує виняткову простоту і легкість керування варіатором При короткочасній ЗМІНІ передаточного відношення проміжний сферичний елемент 3 повністю розвантажується, що дозволяє включати і виключати варіатор або переключати його на передачу інверсного обертового моменту за допомогою переміщення обойми 4 вгору (фіг 1) і введення в зачеплення другого проміжного сферичного елемента З Найбільший коефіцієнт корисної дії FRSваріатора, що визначається переважно властивостями взаємодії матеріалу фрикціонів і досягаючий 0,96 - 0,98 (наприклад, для чавуну) забезпечується в випадку ВІДПОВІДНОСТІ кута заклинення а (фіг 1) умові ~ KRQ TG а = , Mmax де К - коефіцієнт тертя фрикціонів, R - найменший радіус взаємодії, Q - радіальна реакція в зоні контакту фрикціонів, к- максимальній переданий обертовий момент Таким чином, запропонований FRS-варіатор забезпечує значне зменшення втрати енергії при взаємодії фрикційних елементів і зниження зусиль при ЗМІНІ передаточного відношення, що збільшує коефіцієнт корисної дії варіатора і ефективність його керування т При ЗМІНІ передаточного відношення варіатора переміщення уздовж спрямовуючої 5 обойми 4 внаслідок їх сферичної несиметричності формує на проміжному елементі 3 обертовий момент, оскільки, як випливає із фіг 1,2,3 точки прикладання зусиль до елемента 3 не співпадають з його геометричним центром і, вільно перекочуючись ФІГ.1 55714 Ш Фіг.2 Фіг.З Підписано до друку 05 05 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24