Комбінований фрикційний варіатор

Реферат: Комбінований фрикційний варіатор містить корпус з установленими в ньому з можливістю обертання першим підпружненим диском, циліндричним роликом з механізмом переміщення, взаємодіючим з диском, і перший приводний агрегат. Додатково пристрій має другий приводний агрегат, другий підпружинений диск, кінематично через зубчасті передачі зв'язаний з першим диском, і другий ролик з механізмом переміщення. Ролики виконані сферичними зрізаними з двох боків конусними, протилежно розміщеними, заглибленнями і установлені на сферичні осі. Механізми переміщення роликів виконані у вигляді тяг, зв'язаних із сферичними осями і додатково установлені перший і другий шліцьові вали із зубчастими передачами. Одні із коліс яких з'єднані з першим і другим агрегатами, а другі колеса посаджені на перший і другий шліцьові вали, з обмеженим вздовж осі їх ходом, і оснащені шліцьовими втулками, виконаними з можливістю обертання і переміщення вздовж осей валів і фрикційно взаємодіяти із сферичними роликами. UA 75273 U (54) КОМБІНОВАНИЙ ФРИКЦІЙНИЙ ВАРІАТОР UA 75273 U UA 75273 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі машинобудування і може бути використана для безступеневого змінювання передаточного відношення в механізмах привода. Відомий фрикційний варіатор малої потужності містить приводний диск, з'єднаний з вихідним валом електродвигуна і циліндричний ролик, що знаходиться у фрикційному зачепленні з диском з можливістю переміщуватися вздовж його радіуса (див. кн. Власов-Власюк О.Б. Экспериментальные методы в автоматике. - М.: Машиностроение, 1969. - С. 392-393, рис. 198, а). Однак, недоліком відомого варіатора є мала приводна потужність через неможливість реалізації значних контактних зусиль у фрикційній кінематичній парі ролик-диск, а через тертя ковзання в ній - низька надійність і довговічність, а також обмежені функціональні можливості, оскільки він не може приводити два агрегати, з різними передаточними відношеннями, від спільного вала електродвигуна, що обмежує його область застосування. Отже, відомий варіатор має низьку ефективність і обмежену область застосування. Тому, з метою підвищення ефективності і розширення області застосування, пропонується його удосконалення, суттєві ознаки якого полягають в тому, що тертя ковзання ролика по диску змінюється на тертя кочення, зменшуючи величину тертя і знос фрикційних поверхонь при збільшенні потужності привода і збереженні надійності і довговічності фрикційного зачеплення. А для привода другого агрегату, співвісно установлюється другий варіатор з приводом від диска першого варіатора. Для цього в ньому використаний другий приводний агрегат, другий підпружинений диск із зубчастим вінцем на периферії, кінематично зв'язаний через зубчасті передачі із зубчастим вінцем першого диска, і другий ролик з механізмом переміщення. При цьому ролики виконані сферичними зрізаними з двох боків конусними, протилежно розміщеними, заглибленнями і установлені на сферичні осі, а механізми переміщення роликів виконані у вигляді тяг, зв'язаних із сферичними осями. А також додатково установлені перший і другий шліцьові вали із зубчастими передачами, причому одні із коліс яких з'єднані з першим і другим агрегатами, а другі колеса посаджені на перший і другий шліцьові вали, з обмеженим вздовж осі їх ходом, і оснащені шліцьовими втулками, з можливістю обертатися і переміщатися вздовж осей валів і фрикційно взаємодіяти із сферичними роликами. Таке технічне рішення дає можливість перекочувати, з постійним радіусом кочення, ролики по поверхнях приводних дисків на всьому діапазоні контакту, від осі обертання дисків до їх периферії, і далі від роликів через додаткові шліцьові втулки, вали і зубчасті передачі обертати ведучі вали першого і другого приводних агрегатів при різних передаточних відношеннях. При цьому забезпечується кочення фрикційних з'єднань без тертя ковзання, що дає можливість із збільшенням потужності привода, зменшувати форсований знос контактних поверхонь і тим самим підвищити надійність і довговічність фрикційного зчеплення, а отже, і ефективність використання варіатора, а також розширити область його застосування в різних галузях народного господарства на установках з двома приводними агрегатами, з різними передаточними відношеннями їх привода. На представленому кресленні схематично показано: на фіг. 1 - загальну принципову схему комбінованого фрикційного варіатора; на фіг. 2 - вигляд першого варіатора зверху. Варіатор містить корпус 1, із співвісно установленими в ньому з можливістю обертатися дисками 23, взаємодіючими із сферичними роликами 4, 5. Ролики 4, 5 виконані зрізаними з двох боків з конусними, протилежно розміщеними, заглибленнями, між якими в центрі роликів виконаний сферичний отвір, з'єднуючий конусні заглиблення. В отвір і конусні заглиблення установлені тяги 6, 7 з одними обоймами 8, 9 для кульок 10, 11, які розміщені разом з тягами в центральних сферичних отворах роликів 4, 5. Кульки 10, 11 фіксуються другими обоймами 12, 13, закріпленими на тягах 6, 7 з протилежного боку роликів 4, 5. Тяги 6, 7 установлені в напрямних корпуса 1 таким чином, що центри сферичних роликів 4, 5 переміщуються паралельно площинам обертання дисків 2, 3. Паралельно тягам 6, 7 на упорах розміщені шліцьові вали 14, 15 з обмеженим вздовж осей ходом. На валах 14, 15 вільно, з можливістю обертатися і переміщатися вздовж осей, посаджені шліцьові втулки 16, 17, що знаходяться в постійному фрикційному зачепленні з роликами 4, 5, а також жорстко установлені зубчасті колеса 18, 19 з обмеженим вздовж осі ходом, які в постійному зачепленні із зубчастими колесами 20, 21, жорстко закріпленими на валах 22, 23 приводних агрегатів 24, 25. Для запобігання ковзанню роликів 4, 5 відносно дисків 2, 3 використані пружини 26, 27, постійно притискаючі диски до роликів. Диски 2,3 по периферії виконані у вигляді зубчастих вінців, що в зачепленні із шестернями 28, 29, які посаджені на вал 30, установлений на підшипниках в корпусі 1. 1 UA 75273 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Комбінований варіатор працює наступним чином. При приводі першого агрегату 24 диск 2 обертається від джерела (електродвигуна, двигуна внутрішнього згоряння тощо) енергії з певною частотою обертання. В результаті фрикційного зчеплення обертається сферичний ролик 4, який завдяки також фрикційному зчепленню обертає шліцьову втулку 16, а через неї, шліцьовий вал 14, зубчасті колеса 18, 20 і вал 22 приводний агрегат 24. Зміщення тяги 6, завдяки сферичному зв'язку, викликає переміщення ролика 4, який, перекочуючись по диску 2, змінює на ньому радіус бігової доріжки фрикційного зчеплення. При цьому радіус ролика 4, на всьому діапазоні змінювання радіуса диска 2, буде постійним. Останнє забезпечується паралельним площині диска 2 переміщенням тяги 6, а отже, осі обертання ролика 4. Приводний агрегат 24 обертається від ролика 4 через шліцьову втулку 16, яка при його перекочуванні переміщується і разом з ним обертається в постійному з'єднані зі шліцьовим валом 14 при будь-якому положенні ролика 4. Таким чином, у комбінованому фрикційному варіаторі при приводі першого агрегату 24, зафіксованому механізмі переміщення тяги 6 і обертанні диска 2 від стороннього джерела, ролик 4, перекочуючись без тертя ковзання, по його біговій доріжці і взаємодії зі шліцьовою втулкою 16, через останню, шліцьовий вал 14 і зубчасті колеса 18, 20, обертає ведучий вал 22 першого приводного агрегату 24 з певною частотою, що відповідає певному передаточному відношенню варіатора. При приводі другого агрегату 25 диск 3 обертається від диска 3, зубчасту шестірню 28, вал 30 і зубчасту шестірню 29. Завдяки фрикційному зчепленню з диском 3, обертається сферичний ролик 5, який завдяки також фрикційному зчепленню обертає шліцьову втулку 17, а через неї, шліцьовий вал 23, зубчасті колеса 19, 21 і вал 23 - приводний агрегат 25. Як і в приводі першого агрегату 24, зміщення тяги 7, завдяки сферичному зв'язку, викликає переміщення ролика 5, який, перекочуючись по диску 3, змінює на ньому радіус бігової доріжки фрикційного зчеплення. При цьому радіус ролика 5, на всьому діапазоні змінювання радіуса диска 3, буде постійним. Це забезпечується паралельним площині диска 3 переміщенням тяги 7, а отже, осі обертання ролика 5. Приводний агрегат 25 одержить обертання від ролика 5 через шліцьову втулку 17, яка при його перекочуванні переміщується і разом з ним обертається в постійному з'єднанні зі шліцьовим валом 15 при будь-якому положенні ролика 5. В даному випадку привода другого агрегату 25 і іншій фіксації механізму переміщення тяги 7 і обертанні диска 3 від диска 2, ролик 5, перекочуючись без тертя ковзання, по його біговій доріжці і взаємодії зі шліцьовою втулкою 17, через неї, шліцьовий вал 15 і зубчасті колеса 19, 21, обертає ведучий вал 23 другого приводного агрегату 25 з іншою від агрегату 24 частотою, що відповідає передаточному відношенню, яке відрізняється від передаточного відношення привода першого агрегату. Застосування запропонованого комбінованого фрикційного варіатора, в порівнянні з відомим, дасть можливість: - незалежно, від спільного джерела енергії, приводити два агрегати з різними передаточними відношеннями і їх частотою обертання; - збільшити потужність, що передається до агрегатів; - зменшити знос фрикційних поверхонь і тим самим підвищити надійність і довговічність запропонованого варіатора; - розширити область застосування. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Комбінований фрикційний варіатор, що містить корпус з установленими в ньому з можливістю обертання першим підпружненим диском, циліндричним роликом з механізмом переміщення, взаємодіючим з диском, і перший приводний агрегат, який відрізняється тим, що додатково має другий приводний агрегат, другий підпружинений диск, кінематично через зубчасті передачі зв'язаний з першим диском, і другий ролик з механізмом переміщення, причому ролики виконані сферичними, зрізаними з двох боків з конусними, протилежно розміщеними, заглибленнями і установлені на сферичні осі, а механізми переміщення роликів виконані у вигляді тяг, зв'язаних із сферичними осями, і додатково установлені перший і другий шліцьові вали із зубчастими передачами, причому одні із коліс яких з'єднані з першим і другим агрегатами, а другі колеса посаджені на перший і другий шліцьові вали, з обмеженим вздовж осі їх ходом, і оснащені шліцьовими втулками, виконані з можливістю обертатися і переміщатися вздовж осей валів і фрикційно взаємодіяти із сферичними роликами. 2. Варіатор за п. 1, який відрізняється тим, що диски по периферії виконані у вигляді зубчастих вінців. 2 UA 75273 U 3 UA 75273 U Комп’ютерна верстка М. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4