Цепной вариатор

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(72) Авторы Даньков Александр Михайлович Родионова Светлана Ивановна Кузьменков Алексей Александрович Красовский Валерий Алексеевич Турандин Михаил Михайлович(73) Патентообладатель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(57) Цепной вариатор, включающий ведущий и ведомый валы, установленные на этих валах составные ведущую и ведомую звездочки, содержащие секторы, взаимодействующие с приводной цепью, причем ведущая звездочка включает неподвижный корпус и подвижно регулируемый корпус, имеющий управляемые перемещения вдоль ведущего вала под действием механизма изменения вылета секторов, а ведомая звездочка включает неподвижный корпус и подвижный пружинный корпус, отличающийся тем, что приводная 11342 1 2008.12.30 цепь выполнена двухрядной, корпуса составных звездочек снабжены основаниями, в пазах которых зеркально смонтированы наклонные к осям звездочек направляющие, между каждой парой оснований установлены жесткие сектора, тела которых для взаимодействия с наклонными направляющими корпусов имеют направляющие поверхности, обеспечивающие радиальные перемещения жестких секторов при поступательных перемещениях регулируемого и пружинного корпусов вдоль валов, и траверсы, на которых для взаимодействия с наклонными направляющими корпусов выполнены направляющие, в которых с возможностью упругого смещения в окружном направлении установлены сектора, причем жесткие сектора каждой составной звездочки взаимодействуют с одним рядом цепи, установленные на направляющих траверс сектора той же составной звездочки взаимодействуют с другим рядом цепи, а жесткие сектора на разных составных звездочках взаимодействуют с различными рядами цепи. Изобретение относится к области машиностроения, а именно к механическим передачам для плавного регулирования скорости вращения выходного вала. Известна плавнорегулируемая зубчатая передача, содержащая корпус, ведущий и ведомый валы, установленные на валах составные зубчатые колеса, на ступицах которых установлены смонтированные в обоймах нажимные подшипники, и расположенное в собственном корпусе промежуточное зубчатое колесо, снабженная механизмом изменения вылета зубчатых секторов составных зубчатых колес 1. Однако в плавнорегулируемой зубчатой передаче промежуточное звено, выполненное в виде трехсекционного зубчатого колеса, имеет сложную конструкцию и отличается высокой трудоемкостью изготовления. Кроме того, промежуточное зубчатое колесо обусловливает большие габариты плавнорегулируемой зубчатой передачи и недостаточно широкий диапазон регулирования передаточного отношения. Известен цепной вариатор с двумя парами раздвижных корпусов, у которого звенья цепи состоят из нескольких поперечных выдвижных пластинок, которые входят в пазы на конических поверхностях корпусов и осуществляют зацепление цепи с корпусами. Передаточное отношение цепного вариатора регулируют, сближая одну пару конусов и раздвигая другую, при этом цепь меняет свое положение 2. Однако цепной вариатор имеет сложную конструкцию промежуточного звена, представляющего собой пластинчатую цепь, и невысокие нагрузочную способность и надежность. Задачей изобретения является уменьшение габаритных размеров вариатора благодаря использованию гибкого тягового элемента для передачи движения, расширение диапазона его регулирования, снижение трудоемкости изготовления промежуточного звена вариатора, а также повышение его нагрузочной способности и надежности. Сущность изобретения состоит в том, что в цепном вариаторе, включающем ведущий и ведомый валы, установленные на этих валах составные ведущую и ведомую звездочки,содержащие секторы, взаимодействующие с приводной цепью, причем ведущая звездочка включает неподвижный корпус и подвижно регулируемый корпус, имеющий управляемые перемещения вдоль ведущего вала под действием механизма изменения вылета секторов,а ведомая звездочка включает неподвижный корпус и подвижный пружинный корпус, согласно изобретению, приводная цепь выполнена двухрядной, корпуса составных звездочек снабжены основаниями, в пазах которых зеркально смонтированы наклонные к осям звездочек направляющие, между каждой парой оснований установлены жесткие сектора,тела которых для взаимодействия с наклонными направляющими корпусов имеют направляющие поверхности, обеспечивающие радиальные перемещения жестких секторов при поступательных перемещениях регулируемого и пружинного корпусов вдоль валов, и 2 11342 1 2008.12.30 траверсы, на которых для взаимодействия с наклонными направляющими корпусов выполнены направляющие, в которых с возможностью упругого смещения в окружном направлении установлены сектора, причем жесткие сектора каждой составной звездочки взаимодействуют с одним рядом цепи, установленные на направляющих траверс сектора той же составной звездочки взаимодействуют с другим рядом цепи, а жесткие сектора на разных составных звездочках взаимодействуют с различными рядами цепи. Такая конструкция цепного вариатора позволяет использовать за счет применения оригинальных элементов для взаимодействия с цепью приводные роликовые цепи стандартной конструкции, что значительно облегчает трудоемкость изготовления промежуточного звена вариатора расширить диапазон регулирования вариатора за счет применения элементов для взаимодействия с цепью, составленных из секторов звездочек, диаметры которых не ограничиваются параметрами цепи и обеспечивает требуемые значения радиальных перемещений секторов звездочек уменьшить габаритные размеры вариатора, используя в качестве промежуточного звена цепь повысить нагрузочную способность и надежность вариатора за счет использования приводной роликовой цепи стандартной конструкции. Сущность и преимущества изобретения поясняются описанием примера его осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых фиг. 1 изображает вид спереди на передачу фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1 фиг. 3 - вид Б на фиг. 1 фиг. 4 - вид В на фиг. 2 фиг. 5 - вид Г на фиг. 4 фиг. 6 - разрез Д-Д на фиг. 5. Вариатор включает смонтированные в корпусе 1 ведущий 2 и ведомый 3 валы, на которых установлены звездочки 4 и 5, взаимодействующие с приводной роликовой двухрядной цепью 6. Каждая из звездочек 4 и 5 имеет неподвижно закрепленные каждый на своем валу и расположенные кососимметрично раздвижные корпуса 7 и 8. Кроме того,ведущая звездочка 4 имеет подвижный регулируемый корпус 9, а ведомая звездочка 5 подвижный пружинный корпус 10. На корпусах 7, 8, 9 и 10 установлены основания 11, в пазах которых зеркально смонтированы наклонные к осям звездочек 4 и 5 направляющие 12. Между каждой парой зеркальных оснований с интервалом в один установлены жесткие сектора 13 звездочек 4 и 5, на телах которых выполнены наклонные пазы 14 для взаимодействия с направляющими 12. Вакантные места заполнены траверсами 15, аналогичными телам секторов 13, с наклонными пазами 16 для взаимодействия с направляющими 12 оснований 11. На траверсах 15 выполнены цилиндрические направляющие 17 типа ласточкин хвост, в которых смонтированы сектора 18 звездочек, зубчатые венцы которых аналогичны венцам секторов 13. Центры делительной окружности секторов 18 и кривизны направляющих типа ласточкин хвост совпадают. Поворот секторов 18 в обе стороны относительно номинального положения ограничивается пластинчатыми пружинами 19,обеспечивающими возврат секторов 18 в номинальное положение после снятия возмущающего воздействия. Звездочки 4 и 5 установлены в корпусе 1 таким образом, что каждый из силовых потоков, образуемых приводной роликовой двухрядной цепью 6,включает звездочки, составленные из секторов 13 на одном валу и секторов 18 - на другом. Регулируемый корпус 9 имеет управляемые перемещения вдоль вала 2 под действием механизма изменения вылета секторов. Для этого на валу 2 максимально близко к опорному подшипнику на невыходном конце вала закреплены подшипники 20, на которых установлена платформа 21, зафиксированная относительно корпуса 2 с помощью скалок 22. На платформе 21 смонтирован подшипник 23, на котором установлено зубчатое колесо 24 с торцовым кулачком 25, взаимодействующим с неподвижным торцовым толкателем 26,закрепленным на корпусе 1 вариатора. Кроме того, на платформе 21 с помощью шарнира,образованного основанием 27 и осью 28 смонтированы рычаги 29, взаимодействующие с обоймой 30 нажимного подшипника 31, установленного на ступице регулируемого (подвижного) корпуса 9 составной звездочки 4 вариатора. Рычаги 29 приводятся в движение винтом 32 чрез стяжку 33. Винт 32 взаимодействует с зафиксированной в платформе 21 3 11342 1 2008.12.30 резьбовой втулкой (гайкой) 34 и выполнен заодно целое с шестерней 35, зацепляющейся с зубчатым колесом 24. В расточке смонтированного на противоположном (выходном) конце вала опорного подшипника установлена тарельчатая пружина 36, обеспечивающая постоянное прижатие кулачка 25 к толкателю 26. Кулачок 25 выполнен двухпоточным, причем профиль каждого потока симметричен относительно положения, в котором передаточное отношение вариатора равно 1. Между пружинным корпусом 10 и подшипником вала 3, на котором корпус 10 установлен с возможностью осевых перемещений, установлена пружина 37. Вариатор работает следующим образом. Вращение с вала 2 на вал 3 передается с помощью приводной роликовой двухрядной цепи 6, ролики которой взаимодействуют с зубьями секторов 13 и 18 звездочек 4 и 5. При необходимости изменить передаточное отношение передачи вращают винт 32 в требуемом направлении. При этом, взаимодействуя с гайкой 34, закрепленной в платформе 21, винт поступательно перемещает стяжку 33, заставляя поворачиваться рычаги 29. Последние, взаимодействуя с толкателями обоймы 30,сообщают поступательное перемещение подвижному корпусу 9 звездочки 4, в результате чего изменяется ее делительный диаметр. Поскольку цепь 6 имеет постоянную длину, при уменьшении условного делительного диаметра звездочки 4 пружина 37, выбирая слабину цепи 6, перемещает корпус 10 в направлении корпуса 8, увеличивая условный делительный диаметр звездочки 5. При увеличении условного делительного диаметра звездочки 4 цепь 6 своим натяжением заставляет сектора 13 и 18 звездочки 5 перемещаться к оси вращения, уменьшая тем самым условный делительный диаметр звездочки 5 и заставляя корпус 10 перемещаться в направлении от корпуса 8, увеличивая при этом деформацию пружины 37. Потребная длина цепи 6 определяется в положении, когда передаточное отношение вариатора равно 1 и не равна длине цепи 6 в положении, когда передаточное число вариатора максимально или минимально. Вследствие этого корпус 10, торец которого при передаточном отношении вариатора, равном 1, лежит в одной плоскости с торцом корпуса 7, при максимальном (минимальном) передаточном отношении вариатора должно занимать положение, приводящее к перекосу цепи 6. Но так как шестерня 35 выполнена заодно целое с винтом 32, то вращение последнего сообщается установленному на платформе 21 на подшипнике 23 зубчатому колесу 24. В результате взаимодействия выполненного на торце колеса 24 кулачка 25 с толкателем 26 преодолевается сопротивление пружины 36 и колесу 24, платформе 21 и валу 2 сообщается поступательное перемещение, определяемое профилями кулачка 25 и толкателя 26 и необходимое для устранения перекосов цепи 6 при регулировании передаточного отношения вариатора. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5