Клиноремінний варіатор швидкості

1 Клиноремінний варіатор швидкості, переважно самохідного комбайна, що містить ведучий та ведений шківи, утворені нерухомими та рухомими в осьовому напрямку регульованими конусними фланцями, пружину, розміщену між конусними фланцями головного шківа, клиновий ремінь і електромеханічний привід із передачею гвинтгайка, що взаємодіють через упорні підшипники з конусними фланцями веденого шківа, який відрізняється тим, що електромеханічний привід виконаний з редуктором глибокого редукування і з передачею гвинт — самогальмівна гайка, установлений на осі варіатора з боку нерухомого, закріпленого на торці вала самохідного комбайна конус ного фланця веденого шківа і з'єднаний із регульованим конусним фланцем нерухомо в осьовому напрямку за допомогою кільця з конусним упором тареля, що взаємодіє з упором, та вісерівнобіжних штанг із гайками і рухомо в тангенціальному напрямку — за допомогою упорного підшипника, встановленого між кільцем з конусним упором і корпусом приводу, а з нерухомим конусним фланцем привід з'єднаний рухомо в осьовому і тангенціальному напрямках за допомогою штока з установленим на його торці упорним підшипником, при цьому із самохідним комбайном привід з'єднаний перпендикулярно встановленим між ними гнучким силовим елементом мірної довжини, яка забезпечує його часткове накручування на корпус приводу в тангенціальному напрямку й осьове переміщення приводу, а в нерухомому конусному фланці виконані наскрізні отвори під штанги 2 Клиноремінний варіатор швидкості по п 1, який відрізняється тим, що силовий елемент, з'єднуючий електромеханічний привід із самохідним комбайном, виконаний у вигляді складай ого кронштейна, утвореного шарнірно сполученими між собою, із корпусом приводу і із самохідним комбайном ланками, осі яких перпендикулярні осі варіатора CM О CM го 1^ о> со Винахід відноситься до області машинобудування і призначений для клиноремінних варіаторів самохідних комбайнів і інших машин та агрегатів ВІДОМІ клиноремінні варіатори швидкості, що містять установлені на обертових приводних валах комбайна ведучий та ведений шківи, утворені нерухомими і рухливими в осьовому напрямку регульованими конусними фланцями, клиновий ремінь, пружину, установлену на ведучому валі, механізм регулювання ШКІВІВ у вигляді гідроциліндрів, штоки яких з'єднані з регульованими конусними фланцями ШКІВІВ, і механізм керування у вигляді пдророзподільника, приєднаного до гідроциліндрів (див , наприклад, авторське свідоцтво СРСР № 1375890, F16H 9/04, 1986) В згаданих варіаторах регулювання швидкості здійснюється за допомогою гідроциліндрів із паророзподільниками (гідроприводів), що мають великі керуючі зусилля, відносно малі розміри і масу Істотним недоліком гідроприводів є висока швидкість переміщення штока в процесі настроювання варіаторів, що знижує точність настроювання, веде до заклинювання і підвищеного зносу клинових ременів Низьку надійність мають також пдророзподільники, клапани яких не забезпечують герметичність під тиском у складних польових умовах Застосування гідроприводів потребує установки на самохідних комбайнах пдромагистралей високого тиску великої довжини, а також збільшення потужності бортових гідромоторів самохідних комбайнів 39732 віть для проведення поточних регламентних робіт із приводом, що знижує експлуатаційні якості варіатора Застосування черв'ячного редуктора, який має мале передавальне число, визначає завищену швидкість регулювання варіатора при підвищених енерговитратах, що також знижує експлуатаційні якості варіатора Таким чином, актуальними задачами є спрощення конструкції клиноремінних варіаторов швидкості для самохідних комбайнів, зменшення їхніх габаритів і маси, підвищення експлуатаційних якостей Для цього пропонується в відомому клиноремінному варіаторі швидкості, переважно самохідного комбайна, що містить ведучий та ведений шківи, утворені нерухомими та рухомими в осьовому напрямі регульованими конусними фланцями, пружину, розміщену між конусними фланцями ведучого шківа, клиновий ремінь та електромеханічний привод з передачею гвинт — гайка, що взаємодіють через упорні підшипники з конусними фланцями веденого шківа, електромеханічний привод, зроблений з редуктором глибокого редукування і з передачею гвинт — гайка, що самогальмується, встановити на осі варіатора з боку нерухомого, закріпленого на торці вала самохідного комбайна, бонусного фланця веденого шківа і з'єднати з регульованим конусним фланцем нерухомо в осьовому напрямку за допомогою кільця з конусним упором, тарілі, яка взаємодіє з упором, й осерівнобіжних штанг із гайками і рухомо в тангенціальному напрямку — за допомогою упорного підшипника, установленого між кільцем з конусним упором і корпусом приводу, а з нерухомим конусним фланцем привод з'єднати рухомо в осьовому і тангенціальному напрямках за допомогою штока з установленим на його торці упорним підшипником, при цьому із самохідним комбайном привод з'єднати перпендикулярно встановленим між ними гнучким силовим елементом мірної довжини, яка забезпечує його часткове накручування на корпус приводу в тангенціальному напрямку й осьове переміщення приводу, а в нерухомому конусному фланці виконати наскрізні отвори під штанги Зазначений варіатор за рахунок використання в конструкції електромеханічного приводу черв'ячУ варіанті виконання клиноремінного варіатоного редуктора забезпечує надійну фіксацію конура швидкості з'єднуючий електромеханічний присних фланців ШКІВІВ варіатора в робочому половод із самохідним комбайном силовий елемент женні під навантаженням Крім того, у зазначеному виконати у вигляді складового кронштейну, утвоваріаторі привод встановлений нерухомо, що дореного шарнірно з'єднаними між собою, із корпусягається шарнірним, на двох підшипникових опосом приводу та з самохідним комбайном ланками, рах, його кріпленням відносно конусних фланців осі яких перпендикулярні осі варіатора веденого шківа В той же час введення в конструкВиготовлення конструкції варіатора з автоноцію варіатора додаткових втулок великої довжини мно встановленим на осі його ведучого шківа елез елементами кріплення і герметизації для устаноктромеханічним приводом, габаритні розміри якого вки електромеханічного приводу, осерівнобіжної не залежать від розмірів деталей шківа, кріплення тяги на корпусі черв'ячного редуктора, втулки з приводу до регульованого конусного фланця за наскрізним отвором на гайці і т п у сукупності допомогою встановленого на корпусі приводу упоускладнює конструкцію варіатора При такому рного підшипника, кільця з конусним упором, тарілі розміщенні приводу його діаметральні розміри та штанг із гайками, до нерухомого конусного головним чином залежать від діаметра приводного фланця за допомогою встановленого на торці вала самохідного комбайна, що установлюється у штока приводу упорного підшипника, а до самохівтулку нерухомого конусного фланця і досягає дного комбайна — за допомогою гнучкого силово50 60мм, що визначає збільшені габарити і масу го елемента мірної довжини або за допомогою приводу і варіатора в цілому Крім того, виконання складового багатоланкового кронштейну, у сукупприводу по суміщеній з конструкцією варіатора ності спрощує конструкцію варіатора, зменшує схемі потребує повного розбирання варіатора найого габарити і масу Відомий клиноремінний варіатор для робочих органів мобільної машини, що містить ведучий і ведений шківи, утворені нерухомими і рухливими в осьовому напрямку регульованими конусними фланцями (дисками), клиновий ремінь, регулювальний елемент (привод), виконаний у вигляді передачі гвинт — гайка, і кинематично пов'язаний з ним коригувальний пристрій у вигляді копіюючого колеса (див авторське свідоцтво СРСР № 806947, F16H 9/00,1981) Зазначений пристрій має обмежену область використання, тому що, наприклад, у самохідних зернозбиральних комбайнах варіатори встановлені на такій висоті від землі, яка не дозволяє встановити копіююче колесо, і, тим самим, робити ефективне регулювання швидкості варіатора Найбільш близьким по технічній суті до запропонованого є клиноремінний варіатор приводу металорізних верстатів, що містить ведучий і ведений шківи, утворені нерухомим і рухливим в осьовому напрямку регульованими конусними фланцями, жорсткоскріплені з фланцями і встановлені коаксиально одна відносно одної втулки, установлену між конусними фланцями ведучого шківа пружину пелюсткового типу з кільцем, що з'єднує між собою КІНЦІ пелюстків, привод у вигляді черв'ячного редуктора із системою гвинт — гайка, черв'як якого встановлений перпендикулярно осі варіатора, а черв'ячне колесо зроблене як одне ціле з гвинтом, установлений на шківах клиновий ремінь і елементи герметизації Черв'ячне колесо приводу закріплено на упорних підшипниках на втулці нерухомого конусного фланця веденого шківа, а за допомогою зробленого як одне ціле з гайкою циліндричного штока через упорний підшипник взаємодіє з регульованим конусним фланцем веденого шківа, при цьому на корпусі черв'ячного редуктора закріплено осерівнобіжну тягу, яка взаємодіє через наскрізний отвір із нерухомо закріпленим на гайці кільцем, з'єднаним кронштейном із рівнобіжним осі варіатора валом приводу металорізного верстата (див авторське свідоцтво СРСР № 328282, F16H 9/12, 1972) 39732 Застосування в запропонованому варіаторі Клиноремінний варіатор швидкості (фіг 1) праелектромеханічного приводу з редуктором глибоцює таким чином кого редукування і передачею гвинт — гайка, що Для зміни кутової швидкості обертання вала б самогальмується, забезпечує подвійне механічне веденого шківа самохідного комбайна 2 вмикають стопоріння штока приводу в робочому положенні електродвигун 11, обертання вала якого через під навантаженням і малу швидкість його переміредуктор і систему гвинт — гайка (умовно не покащення при регулюванні швидкості варіатора, а зані) перетворюється в поступальне осьове перетакож знижує потрібну потужність електродвигуна, міщення штока 12 Корпус 10 від обертання навкощо разом з простотою монтажу і демонтажу прило осі утримується жорсткозакріпленим на воду у варіаторі підвищує експлуатаційні якості самохідному комбайні 2 гнучким силовим елеменостаннього том 21, у вихідному положенні частково накрученим на корпус 10, при цьому обертання конусних Суть винаходу пояснюється кресленнями, де фланців 7 і 8 веденого шківа варіатора щодо корна фіг 1 схематично зображено поздовжній розтин пуса і штока приводу забезпечується установкою запропонованого клиноремінного варіатора швидміж ними упорних ПІДШИПНИКІВ 14 і 13 ВІДПОВІДНО кості, на фіг 2 — варіант виконання вузла кріпленПри осьовому переміщенні штока 12 осьове зуня електромеханічного приводу із самохідним силля від корпуса 10 приводу через упорний підкомбайном шипник 14 і розміщені на ньому кільце 15 та таріль Запропонований клиноремінний варіатор 17 передається на штанги 19, у результаті чого швидкості (фіг 1) складається з ведучого шківа, що регульований конусний фланець 8 переміщується включає встановлені на приводному валі 1 самодо нерухомого конусного фланця 7, а клиновий хідного комбайна 2 нерухомий 3 і рухливий в ремінь 9 переміщується вздовж конусних поверосьовому напрямку регульований 4 конусні фланхонь фланцт 7 і 8 на більший діаметр, збільшуючи ці, між якими розміщена пружина 5, веденого шкішвидкість обертання веденого шківа варіатора і ва, що включає встановлені на валі 6 самохідного жорстко скріпленого з ним вала 6 самохідного комбайна 2 нерухомий 7 і рухливий в осьовому комбайна 2 При цьому гнучкий силовий елемент напрямку регульований 8 конусні фланці, клиново21 розмотується відносно корпуса 10 приводу і го ременя 9 і електромеханічного приводу Привод змінює положення від перпендикулярного до поустановлений на осі вала 6 веденого шківа варіаложення під кутом до поздовжньої осі приводу, тора з боку жорстко скріпленого з валом 6 нерухоутримуючи останній від обертання в тангенціальмого 7 конусного фланця і складається з корпуса ному напрямку При варіантному виконанні сило10, електродвигуна постійного струму 11 і встанового елемента ланка 22 кронштейну, шарнірно влених усередині корпуса 10 (умовно не показані) з'єднана з корпусом 10, здійснює спільне з приворедуктора глибокого редукування з передавальдом осьове переміщення, повертаючись при цьоним числом і = 500 3000 і передачі гвинт — гайка, му в осях 23, а ланка, скріплена із самохідним що самогальмується, скріпленої з рухомим в осьокомбайном 2, повертається щодо місця його кріпвому напрямку штоком 12 Привод одночасно залення на комбайні У процесі роботи варіатора кріплений рухомо в тангенціальному напрямку гнучкий силовий елемент 21 навантажено тільки відносно регульованого 8 і нерухомого 7 конусних розтягуючим зусиллям, яке при осьовому зусиллі фланців за допомогою встановлених на торці штона штоку 12 приводу до 5000 Н не перевищує ка 12 і на корпусі 10 упорних ПІДШИПНИКІВ 13 і 14 600Н Силовий елемент у формі багатоланкового ВІДПОВІДНО і нерухомо в осьовому напрямку з регукронштейну відчуває дію поперечних вигинаючих льованим 8 конусним фланцем за допомогою рознавантажень тієї ж величини міщеного на упорному підшипнику 14 кільця 15 із конусним упором 16, тарші 17, що взаємодіє з коКріплення приводу у варіаторі без обертання в нусним упором, і пропущених через наскрізні тангенціальному напрямку щодо самохідного комотвори 18 у нерухомому конусному фланці 7 осебайна 2 вирішує одну з головних компоновочних рівнобіжних штанг 19 із гайками 20 3 самохідним проблем — проблему підведення електричного комбайном 2 привод з'єднаний нерухомо в тангенкабелю до електродвигуна 11 Електромеханічний ціальному напрямку за допомогою перпендикуляосьовий привод у запропонованому варіаторі рно встановленого між ними гнучкого силового зроблений автономним, не залежить від габаритів елемента 21 (див зображення А на фіг 1), виконадеталей варіатора, що визначає спрощення консного, наприклад, у вигляді металевого троса міртрукції варіатора, зменшення його габаритів та ної довжини, яка забезпечує у початковому поломаси женні (шток 12 цілком втягнений у корпус 10 Застосування в запропонованому варіаторі приводу) часткове накручування на корпус 10, а в електромеханічного приводу з редуктором глибопроцесі регулювання швидкості клиноремінного кого редукування і передачею гвинт — гайка, яке варіатора — осьове переміщення приводу щодо самогальмується, забезпечує подвійне механічне нерухомого 7 конусного фланця і вала 6 стопоріння штока приводу в робочому положенні під навантаженням і малою швидкістю його переУ варіанті виготовлення клиноремінного варіаміщення при регулюванні швидкості варіатора, а тора швидкості (фіг 2) силовий елемент кріплення також зменшує потрібну потужність електродвигуелектромеханічного приводу відносно самохідного на, що разом з простотою монтажу і демонтажу комбайна виконаний у вигляді складового кронприводу у варіаторі підвищує експлуатаційні якості штейну, утвореного шарнірно з'єднаними між соостаннього бою, з корпусом 10 приводу і із самохідним комбайном 2 ланками 22, осі 23 яких перпендикулярні Випробування дослідного зразка варіатора, осі приводу виготовленого ВІДПОВІДНО до заявленого винаходу, 7 39732 підтвердили його технічну й економічну ефектиність. 21 А У//////////////////////////Ш Фіг.1 Комп'ютерна верстка В. Рибалю Підписне Тираж 38 прим. Міністерство освгти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м. Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Сім'ї Хохлових, 15, м. Київ, 04119