RU1810685C

RU1810685C - Cam variable-speed drive

Info

Publication number: RU1810685C
Application number: SU914929846A
Authority: RU
Inventors: Хабир Хабибуллович Каняфиев
Original assignee: Х.Х.Кан фиев
Priority date: 1991-04-19
Filing date: 1991-04-19
Publication date: 1993-04-23

Abstract

Изобретение относитс к машиностроению , преимущественно к механизмам бесступенчатого регулировани скорости ведомого вала. Цель изобретени -упрощение вариатора. Кулачковый вариатор содержит корпус, установленные в нем ведущий и ведомый валы, обгонные муфты противоположного действи , установленные на ведомом валу, толкатель с роликами на каждой .из его концов, один из роликов которого взаимосв зан с кулачком, а другой - с коромыслом, кронштейн, установленный в корпусе с возможностью перемещени в направлении , перпендикул рном оси ведущего вала, установленную в кронштейне с возможностью поворота относительно оси, Изобретение относитс к машиностроению , преимущественно к механизмам бесступенчатого регулировани скорости ведомого вала. Целью изобретени вл етс упрощение вариатора. На фиг.1 изображен предлагаемый вариатор , главный вид (вид спереди) с частичным вырывом; на фиг.2 - вид в плане с вырывом по ос м валов; на фиг.З - сечение А-А на фиг.2. параллельной оси ведущего вала, направл ющую с отверстием, охватывающим толкатель , узел перемещени кронштейна, механизм передачи непрерывного однонаправленного вращени ведомому валу. Новым в вариаторе вл етс выполнение плоского кулачка с пазом, в котором установлен первый ролик толкател , выполнение кронштейна с отверстием, ось которого и ось толкател расположены в одной плоскости , перпендикул рной ос м ведущего и ведомого валов, выполнение узла перемещени кронштейна в виде опор, жестко закрепленных на корпусе, и винта, установленного в опорах и в отверстии кронштейна, выполнение механизма передачи непрерывного однонаправленного вращени ведомому валу в виде выходного вала, установленного в корпусе перпендикул рно ведущему валу, и трех конических колес, одно из которых установлено на выходном валу, а два других установлены на обгонных муфтах и кинематически св заны с первым колесом. 3 ил. V fe Кулачковый вариатор содержит корпус 1, установленный в нем ведущий вал 2 и ведомый вал 3, обгонные муфты 4, 5 противоположного действи , установленные на ведомом валу 3, механизм 6, кинематически св зывающий ведущий вал 2 с ведомым валом 3, выполненный в виде плоского кулачка 7, установленного на ведущем валу 2, коромысла 8, установленного на ведомом валу 3, толкател 9с роликами 10, 11 на каждом из его концов 12, 13, один из роликов 10 которого взаимосв зан с кулачком 7, а другой 00 о CN СО отThe invention relates to mechanical engineering, mainly to mechanisms for steplessly controlling the speed of the driven shaft. The purpose of the invention is to simplify the variator. The cam variator comprises a housing, drive and driven shafts installed in it, overrunning clutches of the opposite action mounted on the driven shaft, a pusher with rollers at each end, one of the rollers of which is interconnected with the cam, and the other with the beam, bracket, installed in the housing with the possibility of movement in a direction perpendicular to the axis of the drive shaft, mounted in the bracket with the possibility of rotation about the axis, The invention relates to mechanical engineering, mainly to the mechanisms stepless nchatogo controlling output shaft speed. The aim of the invention is to simplify the variator. Figure 1 shows the proposed variator, the main view (front view) with a partial tear; figure 2 is a plan view with a break along the axis of the shafts; in Fig.3 - section aa in Fig.2. parallel to the axis of the drive shaft, a guide with an opening enclosing the plunger, a bracket displacement assembly, a continuous unidirectional rotation transmission mechanism of the driven shaft. New in the variator is the implementation of a flat cam with a groove in which the first pusher roller is mounted, an arm with a hole, the axis of which and the axis of the pusher are in the same plane, perpendicular to the axes of the drive and driven shafts, and the implementation of the arm movement unit in the form of supports rigidly mounted on the housing, and the screw installed in the supports and in the hole of the bracket, the implementation of the transmission mechanism of continuous unidirectional rotation of the driven shaft in the form of an output shaft mounted in the housing perp it is normal to the drive shaft, and three bevel wheels, one of which is mounted on the output shaft, and the other two are mounted on freewheels and kinematically coupled to the first wheel. 3 ill. V fe The cam variator comprises a housing 1, a drive shaft 2 and a driven shaft 3 installed therein, counter-acting overrunning clutches 4, 5 mounted on the driven shaft 3, a mechanism 6 kinematically connecting the driving shaft 2 with the driven shaft 3, made in the form a flat cam 7 mounted on the drive shaft 2, a rocker arm 8 mounted on the driven shaft 3, the pusher 9 with rollers 10, 11 at each of its ends 12, 13, one of the rollers 10 of which is interconnected with the cam 7, and the other 00 about CN SB from

Description

роли:: 11 - с коромыслом 8, выполненный (механизм) также в виде кронштейна 14, установленного в корпусе 1 с возможностью перемещени в направлении, перпендикул рном оси 15 ведущего вала 2, содержит также установленную в кронштейне 14 с возможностью поворота относительно оси 16, параллельной оси 15 ведущего вала 2 направл ющую 17с отверстием 18, охватывающим толкатель 9, содержит также узелroles :: 11 - with a rocker 8, made (mechanism) also in the form of a bracket 14 mounted in the housing 1 with the possibility of movement in a direction perpendicular to the axis 15 of the drive shaft 2, also contains mounted in the bracket 14 with the possibility of rotation relative to the axis 16, parallel to the axis 15 of the drive shaft 2, the guide 17 with the hole 18, covering the pusher 9, also contains a node

19 перемещени кронштейна 14 и механизм19 moving the bracket 14 and the mechanism

20 передачи непрерывного однонаправленного вращени ведомому валу 3. В этом вариаторе плоский кулачок 7 выполнен с пазом 21, первый ролик 10 толкател 9 установлен в пазу 21 кулачка 7, кронштейн 1-4 выполнен с резьбовым (винтовым) отверстием 22, ось 23, которого и ось 24 толкател 9 расположены в одной плоскости, перпендикул рной ос м 15, 25 ведущего и ведомого валов 2, 3; перемещени кронштейна 14 выполнен в виде опор 26,27, жестко закрепленных на корпусе 1, и винта 28, установленного в опорах 26,27, и в отверстии 23 с винтовой резьбой кронштейна 14. Механизм 20 передачи непрерывного однонаправленного вращени ведомому валу 3 выполнен в виде выходного вала 29, установленного в корпусе 1, перпендикул рно ведущему валу 2 и трех конических колес 30, 31, 32, одно (колесо 31) из которых установ-. лено на выходном валу 29, а два других (колеса 30, 32) установлены на обгонных муфтах 4, 5 и кинематически св заны с первым колесом 31.20 transmission of continuous unidirectional rotation to the driven shaft 3. In this variator, the flat cam 7 is made with a groove 21, the first roller 10 of the pusher 9 is installed in the groove 21 of the cam 7, the bracket 1-4 is made with a threaded (screw) hole 22, the axis 23 of which axis 24 of pusher 9 is located in one plane, perpendicular to axis 15, 25 of drive and driven shafts 2, 3; the movement of the bracket 14 is made in the form of bearings 26,27, rigidly mounted on the housing 1, and a screw 28 installed in the supports 26,27, and in the hole 23 with a screw thread of the bracket 14. The mechanism 20 for transmitting continuous unidirectional rotation of the driven shaft 3 is made in the form output shaft 29 installed in the housing 1, perpendicular to the drive shaft 2 and three bevel wheels 30, 31, 32, one (wheel 31) of which is installed. leno on the output shaft 29, and two others (wheels 30, 32) are mounted on overrunning clutches 4, 5 and kinematically connected with the first wheel 31.

На фиг.1, 2 изображены также некоторые дублирующие элементы конструкции вариатора (коромысло 33, ролики 34, 35, кулачок 36), которые могут быть изготовлены и установлены в нем в зеркальном изображении исполнени относительно указанных выше аналогичных элементов конструкции, при необходимости выполнени вариаУора с повышенными требовани ми к жесткости и надежности в работе. При отсутствии необходимости таких требований, можно выполнить его без этих дублирующих элементов. Кроме того на фиг. 1,2 изображены различные другие элементы конструкции (без указани номеров позиций) кинематической цепи 7 (подшипники, крышки, оси, опорные и распорные втулки и шайбы, а также детали крепежа и др.), которые необходимы дл обеспечени оптимальной конструктивности вариатора.1, 2 also shows some duplicate structural elements of the variator (rocker 33, rollers 34, 35, cam 36), which can be made and installed in it in a mirror image of the execution relative to the above similar structural elements, if necessary, perform variator with increased requirements for rigidity and reliability in operation. In the absence of the need for such requirements, it is possible to fulfill it without these duplicate elements. Furthermore, in FIG. 1.2, various other structural elements are shown (without specifying item numbers) of the kinematic chain 7 (bearings, covers, axles, support and spacer bushings and washers, as well as fasteners, etc.), which are necessary to ensure optimal design of the variator.

Вариатор работает следующим образом . При вращении ведущего вала 2. будет вращатьс и установленный на нем кулачок 7, при этом взаимодейству с роликом 10, кулачок 7 будет заставл ть совершать качательное движение вокруг оси 16 направл ющей 17 толкатель 9. Толкатель 9 в свою очередь будет заставл ть совершать кача- тельное движение вокруг своей оси 25 ведомый вал 3. Качательное движение ведомого вала 3 будет преобразовыватьс во вращательное движение противоположного направлени конических колес 30, 32 за счет вращательного движени обгонных муфт 4,The variator works as follows. When the drive shaft 2. rotates, the cam 7 mounted on it will also rotate, while interacting with the roller 10, the cam 7 will force the pusher 9 to move around the axis 16 of the guide 17. The pusher 9, in turn, will force the swing an actual movement around its axis 25 of the driven shaft 3. The oscillating movement of the driven shaft 3 will be converted into rotational movement of the opposite direction of the bevel wheels 30, 32 due to the rotational movement of the freewheels 4.

О 5 противоположного действи , расположенных на ведомом валу 3. Вращательное движение колес 30, 32 будет передаватьс выходному валу 29 посредством взаимодействи на установленное на нем коническоеO 5 opposite action, located on the driven shaft 3. The rotational movement of the wheels 30, 32 will be transmitted to the output shaft 29 through interaction on the conical mounted on it

5 колесо 31. Плавное бесступенчатое регулирование скорости вращени выходного вала 29 производитс перемещением кронштейна 14 вдоль винта 27 за счет его вращени , при котором будет измен тьс соотноше0 ние плеч между точкой опоры толкател 9 и направл ющей 17 в отверстии 22 кронштейна 14 и точкой опоры ролика 10 в пазу 21 кулачка 7, а также между точкой опоры тол- кател 9 и направл ющей 17 в отверстии 225 wheel 31. Smooth stepless control of the speed of rotation of the output shaft 29 is carried out by moving the bracket 14 along the screw 27 due to its rotation, which will change the ratio of the shoulders between the support point of the pusher 9 and the guide 17 in the hole 22 of the bracket 14 and the point of support of the roller 10 in the groove 21 of the cam 7, as well as between the support point of the cam 9 and the guide 17 in the hole 22

5 кронштейна 14 и точкой опоры ролика 11 на коромысле 8. При изменении соотношений этих плеч, соответственно будет измен тьс ° угол поворота коромысла 8 и ведомого вала 3 при качательных движени х, соответст0 венно этому, будет измен тьс и скорость вращени выходного вала 29 (который выполн ет роль ведомого вала 3 в данном вариаторе ). .5 of the bracket 14 and the fulcrum of the roller 11 on the beam 8. When changing the ratios of these arms, the angle of rotation of the rocker arm 8 and the driven shaft 3 will accordingly change with swinging movements, accordingly, the rotation speed of the output shaft 29 will also change ( which acts as the driven shaft 3 in this variator). .

5Выполнение плоского кулачка с пазом позвол ет разместить в нем ролик толкател и тем самым отказатьс от удвоенного асимметричного кулачка, который примен етс в прототипе, и упростить конструкцию5 The implementation of a flat cam with a groove allows you to place the pusher roller in it and thereby abandon the double asymmetric cam used in the prototype, and simplify the design

0 вариатора. Выполнение кронштейна с отверстием , ось которого и ось толкател расположены в одной плоскости, перпендикул рной ос м ведущего и ведомого валов позвол ет упростить его конструкцию и принцип перемещени его, выполнить узел перемещени о виде простейшего и надежного универсального механизма , в виде опор, жестко закрепленных на корпусе и винта, установленного в опо0 pax и в отверстии кронштейна. Выполнение механизма передачи непрерывного однонаправленного вращени ведомому валу в виде выходного вала, установленного в корпусе, перпендикул рно ведущему валу, и0 variator. The implementation of the bracket with a hole, the axis of which and the axis of the pusher are located in the same plane, perpendicular to the axes of the drive and driven shafts allows us to simplify its design and the principle of moving it, to make a moving unit about the form of a simple and reliable universal mechanism, in the form of supports, rigidly fixed on the housing and the screw installed in the support and in the hole of the bracket. The implementation of the transmission mechanism of continuous unidirectional rotation of the driven shaft in the form of an output shaft mounted in the housing, perpendicular to the drive shaft, and

5 трех конических колес, одно из которых установлено на выходном валу, а два других установлены на обгонных муфтах и кинематически св заны с первым колесом, позвол ет упростить ведомый вал и взаимодействующие с ним другие и узлы и детали, выполнить .5 of three conical wheels, one of which is mounted on the output shaft, and the other two are mounted on freewheels and kinematically connected with the first wheel, makes it possible to simplify the driven shaft and the other components and parts interacting with it, to perform.

55

их в виде универсальных и простейших элементов конструкции.them in the form of universal and simplest structural elements.

В данном вариаторе все элементы конструкции деталей и узлов выполнены простейшей формы и конфигурации, которые вл ютс универсальными как в изготовлении , так и в эксплуатации и обслуживании, а также в ремонте, по сравнению с прототипом и аналогами. Несмотр на то, что в данном вариаторе могут быть использованы значительное количество деталей и узлов, все они вл ютс универсальными и надежными , обеспечивающими конструкции простоту и надежность в целом. Данна конструкци вариатора может обеспечить бесступенчатое регулирование скорости на выходном валу в пределах передаточного числа от 10 до 60 (по отношению к скорости на ведущем валу).In this variator, all structural elements and parts are made of the simplest form and configuration, which are universal both in manufacture, in operation and maintenance, as well as in repair, in comparison with the prototype and analogues. Despite the fact that a significant number of parts and assemblies can be used in this variator, they are all universal and reliable, providing simplicity and reliability in general. This design of the variator can provide stepless speed control on the output shaft within the gear ratio from 10 to 60 (relative to the speed on the drive shaft).

Фор мула изобретени Кулачковый вариатор, содержащий корпус , установленные в нем ведущий и ведомый валы, обгонные муфты противоположного действи , установленные на ведомом валу, механизм, кинематически св зывающий ве- дущий вал с ведомым, выполненный в виде плоского кулачка, установленного на ведущем валу, коромысла, установленного на ведомом валу, толкател с роликами на каждом из его концов, один из роликов которого SUMMARY OF THE INVENTION A cam variator comprising a housing, drive and driven shafts mounted therein, opposing overrunning clutches mounted on a driven shaft, a mechanism kinematically connecting the driving shaft to the driven shaft, made in the form of a flat cam mounted on the drive shaft, rocker mounted on the driven shaft, a pusher with rollers on each of its ends, one of the rollers of which

св зан с кулачком, а другой - с коромыслом, кронштейна, установленного в корпусе с возможностью перемещени в направлении , перпендикул рном оси ведущего вала, установленную в кронштейне с возможностью поворота относительно оси, параллельной оси ведущего вала, направл ющую с отверстием, охватывающим толкатель, узел перемещени кронштейна, механизм передачи непрерывного однонаправленного вращени ведомому валу, отличающийс тем, что, с целью упрощени вариатора, плоский кулачок выполнен с пазом , первый ролик толкател установлен в пазу кулачка, кронштейн выполнен с отверстием , ось которого и ось толкател распо- ложены в одной плоскости, перпендикул рной ос м ведущего и ведомого валов, узел перемещени кронштейна выполнен в виде опор, жестко закрепленных на корпусе, и винта, установленного в опорах и в отверстии кронштейна, механизм передачи непрерывного однонаправленного вращени ведомому валу выполнен в виде выходного вала, установленного в корпусе, перпендикул рно ведущему валу, и трех конических колес, одно из которых установлено на выходном валу, а два других - на обгонных муфтах и кинематически св заны с первым колесом.connected to the cam, and the other to the beam, of the bracket mounted in the housing with the possibility of movement in a direction perpendicular to the axis of the drive shaft, mounted in the bracket with the possibility of rotation about an axis parallel to the axis of the drive shaft, a guide with an opening covering the plunger, bracket moving unit, continuous unidirectional rotation transmission mechanism to the driven shaft, characterized in that, in order to simplify the variator, the flat cam is made with a groove, the first pusher roller is installed in the groove near the cam, the bracket is made with a hole, the axis of which and the axis of the pusher are located in the same plane, perpendicular to the axes of the drive and driven shafts, the bracket displacement unit is made in the form of supports rigidly fixed to the housing, and a screw installed in the supports and in bracket holes, the transmission mechanism of continuous unidirectional rotation of the driven shaft is made in the form of an output shaft mounted in the housing perpendicular to the drive shaft, and three bevel wheels, one of which is mounted on the output shaft, and two others - on freewheels and kinematically coupled to the first wheel.

.З.3