Изобретение относится к машиностроению. Вариаторная цепная передача содержит корпус, подвижные в осевом направлении конические полушкивы с радиальными зубьями, цепь и механизм осевого перемещения конических полушкивов. Призматические упоры цепи размещены в шарнирных валиках цепи и имеют свободу подпружиненного осевого поворота и продольного перемещения. Поворот лезвий призматических упоров в процессе обегания звеньями цепи рабочих диаметров конических полушкивов компенсирует дисбаланс окружных скоростей призматических упоров, создаваемый диапазоном контактирующих рабочих диаметров конических полушкивов, предотвращает проскальзывание и повышает мощность передачи. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Известна цепная передача с переменным передаточным отношением, а.с. 1705648, МКИ F 16 H 9/24, 1991 г. Эта передача выполнена в виде раздвижных конических полушкивов с лунками и цепи, в виде шарнирно соединенных обойм с шариками, которые в рабочем положении контактируют с лунками полушкивов. Недостатком передачи является дискретное изменение скорости.

Цепные вариаторы передают значительную нагрузку, однако при небольших окружных скоростях, и цепи их обладают излишней громоздкостью и сложность. Большим недостатком цепных вариаторов является наличие геометрического скольжения и неравномерность хода. Геометрическое скольжение в существующих цепных вариаторах, и в клиноременных вариаторах, и в любых конусно-дисковых передачах связано с тем, что при передачах с передаточным числом, не равном единице, образуется разница окружных скоростей внешней и внутренней части гибкой клинообразной связи. При этом нарушается отношение установленного передаточного числа. Внешняя часть гибкой связи, в частности пластинчатой клинообразной цепи, определяет на конических дисках меньшее передаточное число, в внутренняя часть — большее. В результате, с заданным передаточным числом работает только средняя часть пластинчатой цепи, а внешние и внутренние участки пластин вынуждены работать с проскальзыванием.

Целью этого изобретения является упрощение конструкции, уменьшение геометрического скольжения, повышение равномерности хода и расширение скоростного диапазона — числа оборотов — передачи.

Для облегчения перемещения цепи вдоль радиально расположенных зубьев конических полушкивов щеки звеньев цепи снабжены скользящими упорами или при большой величине конусности конических полушкивов — роликами.

На фиг. 1 изображена вариаторная цепная передача, установленная в планетарном вариаторе скоростного автомобиля.

На фиг. 3 — место «I» на фиг. 1 — вариант выполнения звена с двумя симметричными шарнирными полуваликами.

На фиг. 5 — разрез по «Б-Б» на фиг. 4. Развертка на плоскость участка цепи. Радиальные зубья конических полушкивов смещены на полшага.

Вариаторная цепная передача состоит из корпуса 1, ведущего вала 2 с раздвижными коническими полушкивами 3, установленными на шлицах ведущего вала, ведомого вала 4, на шлицах которого установлены раздвижные конические полушкивы 5 и цепи 6, которая объединяет полушкивы ведущего и ведомого валов.

Цель 6 состоит из наружных 13 и внутренних 14 звеньев. Каждое наружное звено имеет каркас 15 со щеками 16, в которых расположены отверстия для размещения шарнирных валиков 17, соединяющих наружные и внутренние звенья. Каждое внутреннее звено имеет каркас 18 с отверстиями для шарнирных валиков и отверстиями для монтажа пружинных фиксаторов 19. Каждый шарнирный валик имеет призматические упоры 20, оканчивающиеся ребрами-лезвиями 21, наклоненными в соответствии с величиной конусности радиальных зубьев 22 раздвижных конических полушкивов. На продольной оси цепи каждый шарнирный валик имеет продольный паз 23, в отверстия дна которого при монтаже вставляются концы-усики пружинного фиксатора. Головка пружинного фиксатора 19 имеет сужающуюся часть, благодаря чему после монтажа пружинного фиксатора его усики упруго раздвигаются в пазу 23, что предохраняет его от выпадания. При исполнении цепи по варианту на фиг. 3 концы пружинящих фиксаторов крепятся в отверстиях дна пазов противоположно расположенных полуваликов 24 и в свободном состоянии держат их в разведенном положении. На щеках звеньев цепи выполнены скользящие упоры 25 или они снабжены роликами 26 для облегчения выжимания цепи на больший диаметр конических полушкивов.

При повороте блок-гайки 31 винт 30 перемещает рамку 29, и встречно-наклонные пазы 32 через подшипниковые гильзы 27 сводят или разводят конические полушкивы. При разведении конических полушкивов 5 на шлицах ведомого вала 4 одновременно сводятся на шлицах ведущего вала конические полушкивы 3, при этом участок цепи выжимается на большой диаметр полушкивов 3 и перемещается на меньший диаметр полушкивов 5. На фиг. 4 показано положение лезвий 21 призматических упоров шарнирных валиков в различных положениях звеньев цепи. Здесь видно, что при раздвинутых конических полушкивах ведущего вала, угол между осями шарнирных валиков этих полушкивов и осью вращения много больше аналогичного угла на полушкивах ведомого вала. Это значит, что для функционирования без проскальзывания и компенсации разницы окружных скоростей внешней и внутренней части призматических упоров 20 они должны в процессе передачи вращения поворачиваться на значительный угол. Этот поворот осуществляются радиальными зубьями конических полушкивов. Причем поворот осуществляется без усилия, так как скользящие упоры 25 или ролики 26 обеспечивают лезвиями призматических упоров минимальный зазор и принимают на себя осевые нагрузки. При повороте усики пружинного фиксатора 19 упруго изгибаются, обеспечивая шарнирному валику возврат в исходное положение при сходе звеньев цепи на прямой участок.

Осевое смещение шарнирных валиков или полуваликов осуществляется радиальными зубьями при их несовпадении с лезвиями призматических упоров в процессе радиального перемещения звеньев цепи. При этом усики пружинных фиксаторов 19, упруго изгибаясь, обеспечивают в дальнейшем возврат шарнирных валиков или полуваликов в исходное положение. При большой конусности конических полушкивов применяются ролики 26, при малой их конусности достаточно применить скользящие упоры.

Изображенный на фиг. 1 планетарный вариатор скоростного автомобиля работает в условиях жидкой смазки, т.е. в условиях, когда известный клиноременный вариатор не может функционировать в качестве интегрирующей связи, функции которой на фиг. 1 выполняет заявляемая вариаторная цепная передача. Предположим, в качестве интегрирующей связи используется существующий цепной вариатор. Как повлияет неравномерность хода этого устройства на функционирование всего механизма ?.

Мгновенное передаточное число существующего цепного вариатора может меняться по раннее описанным причинам при неизменном положении конических полушкивов в пределах двух процентов. Предположим, уменьшением шага цепи и уменьшением толщины пластин пакета эта погрешность уменьшена до 1%. Предположим, диаметр шестерни выходного вала равен 70 мм, а диаметр центрального колеса равен 155 мм, число оборотов ведущего вала постоянно и равно 4500 об/мин.

При этой частоте пульсация итегрирующей связи сглаживается, однако существующие цепные вариаторы не могут работать при большой частоте.

А именно при i’_и=0,707 частота оборотов выходного вала равна: при i’’_и=0,693 частота оборотов выходного вала равна: То есть при использовании в качестве интегрирующей связи в планетарном вариаторе скоростного автомобиля конструкции существующего цепного вариатора выходной вал 12 будет вращаться рывками.

Предлагаемая вариаторная цепная передача может быть применена в любых приводах и механизмах при большом диапазоне частот оборотов, без проскальзывания и при значительных величинах крутящих моментов.

2. Вариаторная цепная передача по п.1, отличающаяся тем, что шарнирные валики выполнены каждый из двух симметричных полуваликов.

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6