Зубчатый планетарный вариатор

Изобретение относится к машиностроению, автомобилестроению, а именно к устройствам для изменения числа оборотов. Вариатор содержит механизм регулирования скорости, выполненный в виде зубчатого дифференциального механизма, привод механизма регулирования скорости, рабочую (4) и балансировочную (5) планетарные рамки, направляющую (11) рамок и корпус (12) вращения рамок. Рамки (4, 5) зацеплены с центральным зубчатым колесом (3) и вместе с ним расположены внутри направляющей (11) рамок. Два планетарных рабочих зубчатых колеса (6, 10) закреплены в рамке (4). Планетарное рабочее зубчатое колесо (6) через карданную передачу (8) и ось (9) прикреплено к корпусу (7) вариатора и вращается относительно рамки (4). Планетарное зубчатое колесо (10) через вторую карданную передачу (8), промежуточные зубчатые колеса (21, 22) и зубчатое колесо (23) соединено с ведомым валом (24) вариатора и обегает вокруг первого планетарного рабочего зубчатого колеса (6). При увеличении оборотов или при регулировке рамки (4, 5) за счет центробежной силы смещаются относительно центра вращения ведущего вала (1). При смещении рамок увеличиваются радиусы вращения планетарных рабочих колес (6, 10) относительно центра вращения ведущего вала (1) и меняется передаточное отношение. Технический результат — увеличение КПД и возможность передачи больших мощностей зубчатой передачи. 12 ил.

Изобретение относится к машиностроению, автомобилестроению, а именно к устройствам для изменения числа оборотов, в частности к бесступенчатым зубчатым планетарным вариатором скорости, и может быть использовано в механизмах, где требуется изменять скорость вращения ведомого вала в заданном диапазоне.

Недостатком таких вариаторов является то, что в таких вариаторах оси сателлитов вращаются вокруг оси вариатора, что при повышении передаваемой удельной мощности за счет увеличения числа оборотов ведущего вала влечет к возникновению больших центробежных сил, неблагоприятно сказывающихся на работе вариатора.

В изобретении, принятом за прототип, устранены вышеперечисленные в аналоге недостатки.

Кроме того, механизм регулирования скорости выполнен в виде зубчатого дифференциального механизма, два центральных колеса которого с одинаковым числом зубьев соединены соответственно с центральными колесами вариатора, одно соединено жестко с колесом, установленным на ведущем валу, другое — посредством винтового соединения и через зубчатые сателлиты, установленные на общей оси в свободно вращающемся водиле, взаимодействует с двумя другими центральными колесами дифференциального механизма, имеющими также одинаковое число зубьев, одно из которых жестко смонтировано в корпусе вариатора, а другое кинематически связано с приводом механизма регулирования скорости.

Недостатком изобретения, принятого за прототип, по сравнению с заявляемым изобретением является более низкий КПД по сравнению с заявляемой конструкцией «Вариатор саморегулирующий зубчатый планетарный» и оно не позволяет удерживать передаточное отношение в режиме саморегулирования передаточного отношения от «0» до «50» и возврата передаточного отношения к «0» при прекращении вращении ведущего вала.

Технический результат достигается тем, что по сравнению с изобретением, принятым за прототип, известный фрикционный вариатор скорости содержит корпус, ведомый вал, ведущий вал, два конических зубчатых колеса, одно из которых установлено на ведущем валу, по крайней мере, одну пружину, контактирующие с ними конические сателлиты, и, по крайней мере, одно центральное зубчатое колесо, при этом вариатор снабжен элементом, установленным на ведущем валу с возможностью осевого перемещения относительно его, механизмом регулирования скорости, выполненным в виде зубчатого дифференциального механизма, два зубчатых колеса которого имеют одинаковое число зубьев, одно из которых жестко соединено с центральным зубчатым колесом вариатора, и снабжен приводом механизма регулирования скорости, в заявляемом изобретении вариатор саморегулирующий зубчатый планетарный снабжен планетарными рамками, включающими рабочую и балансировочную рамки, направляющую рамок и корпус вращения рамок, причем рабочая и балансировочная рамки находятся в зацеплении с упомянутым центральным зубчатым колесом и вместе с ним расположены внутри направляющей рамок, смонтированной в корпусе рамок, при этом упомянутый механизм регулирования скорости выполнен в виде зубчатого дифференциального механизма, содержащего упомянутые два конических зубчатых колеса, одно из которых установлено на ведущем валу, а второе смонтировано на корпусе рамок, и контактирующие с ними упомянутые сателлиты, причем второе коническое зубчатое колесо выполнено с возможностью взаимодействия через упомянутые сателлиты с первым коническим зубчатым колесом при угловом смещении корпуса рамок относительно ведущего вала, при этом вариатор снабжен двумя планетарными рабочими зубчатыми колесами, закрепленными на подшипниках в упомянутой планетарной рабочей рамке, причем одно планетарное рабочее зубчатое колесо через карданную передачу и ось закреплено к корпусу вариатора и выполнено с возможностью вращения относительно упомянутой планетарной рабочей рамки, оставаясь при этом не имеющим углового смещения относительно этой оси, а упомянутое второе планетарное зубчатое колесо через вторую карданную передачу, соединенное с ней планетарное промежуточное зубчатое колесо взаимодействует с промежуточным зубчатым колесом, имеющим с ним одинаковое количество зубьев, установленным на оси, закрепленной в корпусе вариатора, и через взаимодействующее с ним зубчатое колесо соединено с ведомым валом вариатора, причем второе планетарное рабочее зубчатое колесо выполнено с возможностью оббегания, путем вращения, вокруг упомянутого первого планетарного рабочего зубчатого колеса, не имеющего углового смещения относительно оси, на которой закреплено, при этом упомянутый привод механизма регулирования скорости содержит упомянутое центральное зубчатое колесо и упомянутый элемент, установленный на ведущем валу с возможностью осевого перемещения относительно его, выполненный в виде зубчатого реечного толкателя, взаимодействующего с упомянутыми сателлитами, а также содержит толкатели, смонтированные на корпусе толкателей, расположенные между корпусом толкателей и корпусом вариатора и через отверстие в корпусе вариатора взаимодействующие с упомянутым реечным зубчатым толкателем, которые выполнены с возможностью осевого перемещения с ним относительно ведущего вала, причем на корпусе толкателей закреплены упомянутые пружины, расположенные между корпусом толкателей и корпусом вариатора, которые выполнены с возможностью удержания передаточного отношения в режиме саморегулирования передаточного отношения от «0» до «50» и возврата передаточного отношения к «0» при прекращении вращении ведущего вала, при этом упомянутые планетарные рабочая и балансировочная рамки снабжены упорами, расположенными с обеих сторон по торцам рамок, выполнены с возможностью ограничения хода рамок, при возврате их в «0» передаточное отношение, причем упомянутые планетарные рабочие зубчатые колеса, а также упомянутые планетарные рабочая, балансировочная рамки, корпус вращения рамок и зубчатый реечный толкатель, выполнены с возможностью вращения относительно ведущего вала и регулировки передаточного отношения.

Фиг.1 — вариатор саморегулирующий зубчатый планетарный, вид сбоку в разрезе.

Фиг.3 — часть карданной передачи.

Фиг.5 — привод механизма регулировки скорости (сечении Б-Б на фиг.1).

Фиг.7 — рабочая рамка, вид спереди.

Фиг.9 — балансировочная рамка, вид спереди.

фиг.11 — схема, поясняющая работу планетарных рабочих зубчатых колес в корпусе планетарной рабочей рамки, при нулевом передаточном отношении.

Сущность изобретения.

Вариатор саморегулирующий зубчатый планетарный работает следующим образом.

Вариатор саморегулирующий зубчатый планетарный, содержащий корпус, ведомый вал, ведущий вал, два конических зубчатых колеса, одно из которых установлено на ведущем валу, по крайней мере, одну пружину, контактирующие с ними конические сателлиты, и, по крайней мере, одно центральное зубчатое колесо, при этом вариатор снабжен элементом, установленным на ведущем валу с возможностью осевого перемещения относительно его, механизмом регулирования скорости, выполненным в виде зубчатого дифференциального механизма, два зубчатых колеса которого имеют одинаковое число зубьев, одно из которых жестко соединено с центральным зубчатым колесом вариатора, и снабжен приводом механизма регулирования скорости, отличающийся тем, что вариатор снабжен планетарными рамками, включающими рабочую и балансировочную рамки, направляющую рамок и корпус вращения рамок, причем рабочая и балансировочная рамки находятся в зацеплении с упомянутым центральным зубчатым колесом и вместе с ним расположены внутри направляющей рамок, смонтированной в корпусе рамок, при этом упомянутый механизм регулирования скорости, выполненный в виде зубчатого дифференциального механизма, содержит упомянутые два конических зубчатых колеса, одно из которых установлено на ведущем валу, а второе смонтировано на корпусе рамок, и контактирующие с ними упомянутые сателлиты, причем второе коническое зубчатое колесо выполнено с возможностью взаимодействия через упомянутые сателлиты с первым коническим зубчатым колесом при угловом смещении корпуса рамок относительно ведущего вала, при этом вариатор снабжен двумя планетарными рабочими зубчатыми колесами, закрепленными на подшипниках в упомянутой планетарной рабочей рамке, причем одно планетарное рабочее зубчатое колесо через карданную передачу и ось закреплено к корпусу вариатора и выполнено с возможностью вращения относительно упомянутой планетарной рабочей рамки, оставаясь при этом не имеющей углового смещения относительно этой оси, а упомянутое второе планетарное зубчатое колесо через вторую карданную передачу, соединенное с ней планетарное промежуточное зубчатое колесо взаимодействует с промежуточным зубчатым колесом, имеющим с ним одинаковое количество зубьев, установленным на оси, закрепленной в корпусе вариатора, и через взаимодействующее с ним зубчатое колесо соединено с ведомым валом вариатора, причем второе планетарное рабочее зубчатое колесо выполнено с возможностью обегания путем вращения вокруг упомянутого первого планетарного рабочего зубчатого колеса, не имеющего углового смещения относительно оси, на которой закреплено, при этом упомянутый привод механизма регулирования скорости содержит упомянутое центральное зубчатое колесо и упомянутый элемент, установленный на ведущем валу с возможностью осевого перемещения относительно его, выполненный в виде зубчатого реечного толкателя, взаимодействующего с упомянутыми сателлитами, а также содержит толкатели, смонтированные на корпусе толкателей, расположенные между корпусом толкателей и корпусом вариатора и через отверстие в корпусе вариатора взаимодействующие с упомянутым реечным зубчатым толкателем, которые выполнены с возможностью осевого перемещения с ним относительно ведущего вала, причем на корпусе толкателей закреплены упомянутые пружины, расположенные между корпусом толкателей и корпусом вариатора, которые выполнены с возможностью удержания передаточного отношения в режиме саморегулирования передаточного отношения от «0» до «50» и возврата передаточного отношения к «0» при прекращении вращении ведущего вала, при этом упомянутые планетарные рабочая и балансировочная рамки снабжены упорами, расположенными с обеих сторон по торцам рамок, выполнены с возможностью ограничения хода рамок, при возврате их в «0» передаточное отношение, причем упомянутые планетарные рабочие зубчатые колеса, а также упомянутые планетарные рабочая, балансировочная рамки, корпус вращения рамок и зубчатый реечный толкатель выполнены с возможностью вращения относительно ведущего вала и регулировки передаточного отношения.