RU198107U1

RU198107U1 - V-Belt Variator

Info

Publication number: RU198107U1
Application number: RU2020100738U
Authority: RU
Inventors: Михаил Геннадиевич Гранкин; Денис Владимирович Кокорин; Алексей Викторович Мацнев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Комбайновый завод "Ростсельмаш"
Priority date: 2020-01-09
Filing date: 2020-01-09
Publication date: 2020-06-18

Abstract

Заявляемая полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использована в конструкциях элементов механических передач, в частности в составе привода молотильного барабана в качестве ведомого вариатора.Технический результат достигается тем, что в ведомый вариатор, установленный на валу молотильного барабана и связанный с ведущим вариатором посредством клиновидного ремня, включающий в себя взаимно подпружиненные за счет пружины неподвижный и подвижный диски, при этом подвижный диск снабжен кулачками из полимерных материалов, которые взаимодействуют с зубьями кулачковой муфты, а неподвижный диск имеет в своем составе ступицу, введены шесть направляющих осей, по которым подвижный диск имеет возможность совершать осевые перемещения по шести втулкам, установленным в подвижном диске, что обеспечивает синхронное вращение подвижного и неподвижного дисков, при этом фиксация пальцев в неподвижном диске и фиксация втулок в подвижном диске обеспечены прессовой посадкой, а также шесть направляющих пальцев, которые связаны между собой с помощью фиксатора и болтов. Элементы неподвижного и подвижного дисков, пружина, сжатая крышкой, которая зафиксирована стопорным кольцом на ступице неподвижного диска, образуют блок дисков, который имеет возможность вращаться на ступице кулачковой муфты за счет подшипников скольжения, установленных во внутреннюю часть ступицы неподвижного диска и не требующих периодической смазки. Осевое перемещение блока дисков вдоль ступицы кулачковой муфты ограничено двумя упорами из полимерных материалов, шайбой, установленной в упор буртика вала молотильного барабана, и ступицей кулачковой муфты, при этом ступица кулачковой муфты зафиксирована на валу молотильного барабана от осевого перемещения шайбой и гайками.The inventive utility model relates to agricultural engineering and can be used in the construction of mechanical transmission elements, in particular as part of the threshing drum drive as a driven variator. The technical result is achieved by the fact that the driven variator is mounted on the shaft of the threshing drum and connected to the leading variator by V-belt, which includes fixed and movable disks mutually spring-loaded due to the spring, while the movable disk is equipped with cams made of polymer materials that interact with the teeth of the cam clutch, and the fixed disk has a hub, six guide axes are introduced along which the movable the disk has the ability to make axial movements along six bushes installed in the movable disk, which provides synchronous rotation of the movable and fixed disks, while the fingers are fixed in the fixed disk and the bushes are fixed in the movable disk by press fit , as well as six guide fingers, which are interconnected with a clamp and bolts. The elements of the fixed and movable disks, a spring compressed by a cover, which is fixed by a circlip on the hub of the fixed disc, form a block of discs that can rotate on the hub of the cam clutch due to sliding bearings installed in the inner part of the hub of the fixed disc and not requiring periodic lubrication. The axial movement of the disk block along the hub of the cam clutch is limited by two stops made of polymeric materials, a washer mounted against the throat of the shaft of the threshing drum, and the hub of the cam clutch, while the hub of the cam clutch is fixed to the shaft of the threshing drum by the washer and nuts.

Description

Заявляемая полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использована в конструкциях элементов механических передач, в частности, в составе привода молотильного барабана в качестве ведомого вариатора.The inventive utility model relates to agricultural engineering and can be used in the construction of mechanical transmission elements, in particular, as part of the threshing drum drive as a driven variator.

Известен ведомый вариатор комбайна РСМ-161, который применяется совместно с принудительно регулируемым (посредством гидроцилиндра) ведущим вариатором [Комбайн зерноуборочный самоходный РСМ-161. - Руководство по эксплуатации. - Ростов-на-Дону: ООО «Комбайновый завод «Ростсельмаш», 2017]. Ведомый вариатор содержит неподвижный и подвижный диски с коаксиальными ступицами, между которыми установлена направляющая в виде шпонки, что обеспечивает синхронное вращение дисков. Подвижный диск подпружинен относительно неподвижного диска и снабжен тремя кулачками. Элементы неподвижного и подвижного дисков со ступицами, пружиной, шпонкой и накладками образуют блок дисков, который имеет возможность вращаться на валу контрпривода молотильного барабана за счет подшипников скольжения, установленных во внутреннюю часть ступицы неподвижного диска. Перемещение блока дисков вдоль вала контрпривода ограничено кулачковой муфтой, зафиксированной на валу контрпривода, при этом крутящий момент передается от ведущего вариатора на диски ведомого посредством ремня, и подвижный диск за счет кулачков воздействует на зубья кулачковой муфты, тем самым приводится во вращение вал контрпривода молотильного барабана.Known driven variator of the harvester RSM-161, which is used in conjunction with a force-controlled (by means of a hydraulic cylinder) driving variator [Combine harvester self-propelled RSM-161. - Manual. - Rostov-on-Don: LLC Combine Plant Rostselmash, 2017]. The driven variator contains fixed and movable disks with coaxial hubs, between which a guide is installed in the form of a key, which ensures synchronous rotation of the disks. The movable disk is spring-loaded relative to the stationary disk and is equipped with three cams. The elements of the fixed and movable disks with hubs, a spring, a key and overlays form a block of disks that can rotate on the throttle drum counter-drive shaft due to sliding bearings installed in the inner part of the fixed disk hub. The movement of the disk block along the counter-drive shaft is limited by a cam clutch fixed on the counter-drive shaft, while the torque is transmitted from the driving variator to the driven disks by the belt, and the movable disk acts on the teeth of the cam clutch due to the cams, thereby rotating the threshing drum counter-drive shaft .

Известный вариатор имеет следующие недостатки:Known variator has the following disadvantages:

высокая требуемая точность изготовления, что увеличивает себестоимость вариатора;high required manufacturing accuracy, which increases the cost of the variator;

необходимость частой смазки дорогостоящим средством;the need for frequent lubrication with an expensive agent;

необходимость частой и трудоемкой операции замены направляющей шпонки вследствие быстрого ее изнашивания (уменьшения ее ресурса) от воздействия на нее высоких нагрузок за счет малого плеча расположения.the need for a frequent and time-consuming operation of replacing the guide key due to its rapid wear (reducing its resource) from exposure to high loads due to the small location arm.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является шкив клиноременного вариатора [Патент RU 61004 U1, приоритет 10.02.2007], состоящий из взаимно подпружиненных неподвижного и подвижного дисков с коаксиальными ступицами, при этом подвижный диск содержит кулачки и пружину, установленную в полость стаканообразующей кулачковой муфты, установленной на ступице неподвижного диска между гайкой и ступицей подвижного диска с возможностью взаимодействия с кулачками, при этом ступица подвижного диска снабжена втулкой из антифрикционного материала сухого трения.Closest to the claimed technical solution is a pulley of a V-belt variator [Patent RU 61004 U1, priority 10.02.2007], consisting of mutually spring-loaded fixed and movable disks with coaxial hubs, while the movable disk contains cams and a spring mounted in the cavity of the glass-forming cam clutch, mounted on the hub of the fixed disk between the nut and the hub of the movable disk with the possibility of interaction with the cams, while the hub of the movable disk is equipped with a sleeve of dry friction antifriction material.

Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:

низкая надежность работы вариатора, так как при работе подвижный диск проворачивается относительно неподвижного диска, что приводит к кратковременной пробуксовке ремня и снижает его ресурс или приводит к выходу его из строя;low reliability of the variator, since during operation the movable disk is rotated relative to the fixed disk, which leads to short-term slipping of the belt and reduces its life or leads to its failure;

необходимость частой смазки коаксиальных ступиц, что приводит к дополнительным затратам по трудоемкости обслуживания, а также по использованию смазочных материалов;the need for frequent lubrication of coaxial hubs, which leads to additional costs for the complexity of maintenance, as well as the use of lubricants;

высокая требуемая точность изготовления, что увеличивает себестоимость вариатора.high required manufacturing accuracy, which increases the cost of the variator.

Задача полезной модели - улучшение потребительских качеств и уменьшение затрат на обслуживание ведомого вариатора, снижение себестоимости его изготовления, увеличение его ресурса и повышение надежности в процессе эксплуатации.The objective of the utility model is to improve consumer qualities and reduce the cost of servicing the driven variator, reduce the cost of its manufacture, increase its life and increase reliability during operation.

Технический результат достигается тем, что в ведомый вариатор, установленный на валу молотильного барабана и связанный с ведущим вариатором посредством клиновидного ремня, включающий в себя взаимно подпружиненные за счет пружины неподвижный и подвижный диски, при этом подвижный диск снабжен кулачками из полимерных материалов, которые взаимодействуют с зубьями кулачковой муфты, а неподвижный диск имеет в своем составе ступицу, введены шесть направляющих осей, по которым подвижный диск имеет возможность совершать осевые перемещения по шести втулкам, установленным в подвижном диске, что обеспечивает синхронное вращение подвижного и неподвижного дисков, при этом фиксация пальцев в неподвижном диске и фиксация втулок в подвижном диске обеспечены прессовой посадкой, а также шесть направляющих пальцев, которые связаны между собой с помощью фиксатора и болтов. Элементы неподвижного и подвижного дисков, пружина, сжатая крышкой, которая зафиксирована стопорным кольцом на ступице неподвижного диска, образуют блок дисков, который имеет возможность вращаться на ступице кулачковой муфты за счет подшипников скольжения, установленных во внутреннюю часть ступицы неподвижного диска и не требующих периодической смазки. Осевое перемещение блока дисков вдоль ступицы кулачковой муфты ограничено двумя упорами из полимерных материалов, шайбой, установленной в упор буртика вала молотильного барабана, и ступицей кулачковой муфты, при этом ступица кулачковой муфты зафиксирована на валу молотильного барабана от осевого перемещения шайбой и гайками, а крутящий момент на вал передается с помощью шпонки.The technical result is achieved by the fact that in the driven variator mounted on the shaft of the threshing drum and connected to the leading variator by means of a V-belt, it includes stationary and movable disks mutually spring-loaded due to the spring, while the movable disk is equipped with cams of polymeric materials that interact with the teeth of the cam clutch, and the fixed disk incorporates a hub, six guide axes are introduced along which the movable disk has the ability to perform axial movements along six bushings installed in the movable disk, which provides synchronous rotation of the movable and fixed disks, while fixing the fingers in the fixed disk and the fixing of the bushings in the movable disk are provided with a press fit, as well as six guide fingers, which are interconnected by a clamp and bolts. The elements of the fixed and movable discs, a spring compressed by a cover that is fixed with a locking ring on the hub of the fixed disc, form a block of discs that can rotate on the hub of the cam clutch due to sliding bearings installed in the inner part of the hub of the fixed disc and not requiring periodic lubrication. The axial movement of the disk block along the hub of the cam clutch is limited by two stops made of polymeric materials, a washer mounted against the flange of the threshing drum shaft, and a hub of the cam clutch, while the hub of the cam clutch is fixed to the threshing shaft from axial movement by the washer and nuts, and the torque it is transmitted to the shaft by means of a key.

Применение подшипников скольжения, не требующих смазки, а также исключение из конструкции вариатора ступицы на подвижном диске и применение шести направляющих осей с полимерными втулками позволяет исключить необходимость в периодическом обслуживании для смазывания, улучшает потребительские свойства, а также снижает себестоимость изготовления и обслуживания ведомого вариатора.The use of sliding bearings that do not require lubrication, as well as the elimination of the hub variator from the design of the hub on the movable disk and the use of six guide axles with polymer bushings, eliminate the need for periodic maintenance for lubrication, improve consumer properties, and also reduce the cost of manufacturing and maintenance of the driven variator.

Применение ведомого вариатора с синхронным вращением подвижного и неподвижного дисков позволяет устранить пробуксовку и возможность переворота ремня, тем самым позволяет увеличить ресурс и повысить надежность конструкции.The use of a driven variator with synchronous rotation of the movable and fixed disks eliminates slippage and the possibility of a belt overturn, thereby increasing the resource and increasing the reliability of the design.

Заявляемая полезная модель иллюстрируется чертежами:The inventive utility model is illustrated by drawings:

фиг. 1 - вариаторная передача в сборе, вид слева;FIG. 1 - CVT assembly, left view;

фиг. 2 - ведомый вариатор, сечение А-А с фиг. 1.FIG. 2 - driven variator, section AA from FIG. 1.

Заявляемое устройство включает в себя следующие конструктивные элементы (фиг. 1-2): 1 - ведущий вариатор; 2 - клиновой ремень; 3 - вал молотильного барабана; 4 - ведомый вариатор; 5 - фиксатор с болтами 6; 7 - подвижный диск; 8 - кулачковая муфта со ступицей 9 и торцом 10; 11 - неподвижный диск со ступицей 12; 13 - крышка; 14 - стопорное кольцо; 15 - пружина; 16 - подшипник скольжения; 17 - втулка; 18 - направляющая ось; 19 - кулачок; 20 - блок дисков; 21 - буртик вала молотильного барабана 3; 22 - шайба; 23, 24 - упоры; 25 - шайба; 26 - гайка; 27 - болты; 28 - шпонка; 29 - зуб кулачковой муфты 8.The inventive device includes the following structural elements (Fig. 1-2): 1 - leading variator; 2 - V-belt; 3 - a shaft of a threshing drum; 4 - driven variator; 5 - a clamp with bolts 6; 7 - a movable disk; 8 - cam clutch with a hub 9 and an end face 10; 11 - a fixed disk with a hub 12; 13 - a cover; 14 - a lock ring; 15 - spring; 16 - plain bearing; 17 - sleeve; 18 - a directing axis; 19 - cam; 20 - disk block; 21 - a flange of a shaft of a threshing drum 3; 22 - washer; 23, 24 - stops; 25 - washer; 26 - nut; 27 - bolts; 28 - key; 29 - tooth cam clutch 8.

Заявляемый ведомый вариатор 4 установлен на валу молотильного барабана 3 и связан клиновидным ремнем 2 с ведущим вариатором 1. Заявляемый ведомый вариатор 4 содержит подвижный 7 и неподвижный 11 диски со ступицей 12. На подвижном диске 7 запрессованы шесть втулок 17, в которые входят шесть направляющих осей 18, запрессованных в неподвижном диске 11. Втулки 17 и направляющие оси 18 образуют подвижное соединение вдоль оси вала молотильного барабана 3 и относительно нее ограничивают поворот подвижного диска 7 относительно неподвижного диска 11. Направляющие оси 18 связаны между собой фиксатором 5 с помощью болтов 6. Между подвижным диском 7 и крышкой 13 установлена пружина 15, при этом крышка 13 зафиксирована стопорным кольцом 14 на ступице 12 неподвижного диска 11.The inventive driven variator 4 is mounted on the shaft of the threshing drum 3 and is connected by a V-belt 2 with the leading variator 1. The inventive driven variator 4 contains a movable 7 and a fixed 11 discs with a hub 12. Six bushings 17 are inserted into the movable disc 7, which includes six guide axes 18, pressed into the fixed disk 11. The bushings 17 and the guide axes 18 form a movable connection along the axis of the shaft of the threshing drum 3 and relative to it limit the rotation of the movable disk 7 relative to the fixed disk 11. The guide axes 18 are interconnected by a latch 5 using bolts 6. Between a movable disk 7 and a cover 13, a spring 15 is installed, while the cover 13 is fixed by a locking ring 14 on the hub 12 of the fixed disk 11.

Таким образом, подвижный диск 7 подпружинен относительно неподвижного диска 11, и в сборе они образуют блок дисков 20, который устанавливается на ступицу 9 с помощью подшипников скольжения 16, установленных в ступицу 12 неподвижного диска 11. Блок дисков 20 ограничен по перемещению вдоль оси вала молотильного барабана 3 с одной стороны упором 23 и кольцом 22, которое упирается в буртик 21 вала молотильного барабана 3, с другой стороны, - упором 24, который упирается в торец 10 ступицы 9, которая закреплена на кулачковой муфте 8 с помощью болтов 27. При этом ступица 9 зафиксирована на валу молотильного барабана 3 шайбой 25, гайками 26 и шпонкой 28. Требуемый угол поворота блока дисков 20 вокруг оси вала молотильного барабана 3 обеспечивается зубьями 29 кулачковой муфты 8, которые контактируют с кулачками 19, установленными на подвижном диске 7.Thus, the movable disk 7 is spring-loaded relative to the stationary disk 11, and assembled, they form a disk block 20, which is mounted on the hub 9 by means of sliding bearings 16 installed in the hub 12 of the fixed disk 11. The disk block 20 is limited by movement along the axis of the threshing shaft the drum 3 on one side with an emphasis 23 and a ring 22, which abuts against the shoulder 21 of the shaft of the threshing drum 3, on the other hand, with an emphasis 24, which abuts against the end face 10 of the hub 9, which is fixed to the cam clutch 8 with bolts 27. the hub 9 is fixed to the shaft of the threshing drum 3 with a washer 25, nuts 26 and a key 28. The required angle of rotation of the disk block 20 around the axis of the shaft of the threshing drum 3 is provided by the teeth 29 of the cam clutch 8, which are in contact with the cams 19 mounted on the movable disk 7.

Устройство работает следующим образом. Посредством клинового ремня 2 (см. фиг. 1) крутящий момент передается от ведущего вариатора 1 на ведомый вариатор 4. При возникновении нагрузки на валу молотильного барабана 3 в процессе работы данная нагрузка с помощью шпонки 28 передается на ступицу 9, которая связана с кулачковой муфтой 8 при помощи болтов 27. Зубья 29 кулачковой муфты 8 приходят во взаимодействие с кулачками 19 (см. фиг. 2) и создают осевое усилие на подвижный диск 7, что приводит в движение блок дисков 20 (см. фиг. 2). При этом блок дисков 20 ограничивается в осевом перемещении упором 23 и кольцом 22, установленным в буртик 21, но поворачивается относительно оси вала молотильного барабана 3 за счет подшипников скольжения 16 на величину, пропорциональную перемещению зубьев 29 кулачковой муфты 8 по кулачкам 19. Отсутствие проскальзывания клинового ремня 2 обеспечивается за счет осевого зажатия ремня между подвижным 7 и неподвижным 11 дисками, а также за счет отсутствия их поворота друг относительно друга посредством шести направляющих осей 18 и втулок 17, образующих подвижное соединение вдоль оси вала молотильного барабана 3 (см. фиг. 1, 2).The device operates as follows. By means of the V-belt 2 (see Fig. 1), the torque is transmitted from the leading variator 1 to the driven variator 4. When a load occurs on the shaft of the threshing drum 3 during operation, this load is transmitted via a key 28 to the hub 9, which is connected to the cam clutch 8 by means of bolts 27. The teeth 29 of the cam clutch 8 come into interaction with the cams 19 (see Fig. 2) and create axial force on the movable disk 7, which drives the block of disks 20 (see Fig. 2). In this case, the disk block 20 is limited in axial movement by an emphasis 23 and a ring 22 installed in the shoulder 21, but rotates relative to the axis of the shaft of the threshing drum 3 due to the sliding bearings 16 by a value proportional to the movement of the teeth 29 of the cam clutch 8 over the cams 19. No wedge slip belt 2 is provided due to the axial clamping of the belt between the movable 7 and the fixed 11 discs, and also due to the absence of their rotation relative to each other by means of six guide axes 18 and bushings 17 forming a movable connection along the axis of the shaft of the threshing drum 3 (see Fig. 1 , 2).

Технический результат заключается в том, что применение ведомого вариатора с синхронным вращением подвижного и неподвижного дисков позволяет исключить пробуксовку и переворот ремня, тем самым позволяет увеличить ресурс и повысить надежность конструкции; применение подшипников скольжения, не требующих смазки, а также исключение ступицы на подвижном диске и применение шести направляющих осей с полимерными втулками позволяет исключить необходимость в периодическом обслуживании путем смазывания, что улучшает потребительские свойства, а также снижает себестоимость изготовления и обслуживания ведомого вариатора.The technical result consists in the fact that the use of a driven variator with synchronous rotation of the movable and fixed disks eliminates slipping and flipping the belt, thereby increasing the resource and increasing the reliability of the structure; the use of lubrication-free sliding bearings, as well as the elimination of the hub on the movable disk and the use of six guide axles with polymer sleeves, eliminate the need for periodic maintenance by lubrication, which improves consumer properties and also reduces the cost of manufacturing and maintenance of the driven variator.

Claims

1. V-belt variator, including a driven variator mounted on the shaft of the threshing drum and connected to the leading variator by means of a V-belt, including a fixed and movable disc mutually spring-loaded due to the spring, while the movable disc is equipped with cams of polymer materials that interact with the teeth of the cam clutch, and the fixed disk incorporates a hub, characterized in that six guide axes are introduced into the fixed disk along which the movable disk is able to perform axial movements along the corresponding six bushings installed in the movable disk, which provides synchronous rotation movable and fixed disks, while fixing the fingers in the fixed disk and fixing the bushings in the moving disk is provided with a press fit, as well as six guide fingers are interconnected by means of a clamp and bolts.

2. V-belt variator according to claim 1, characterized in that the elements of the fixed and movable disks, the spring compressed by the cover, which is fixed by the locking ring on the hub of the fixed disk, form a disk block that can rotate on the hub of the cam clutch due to sliding bearings, installed in the inner part of the hub of the fixed disk and not requiring periodic lubrication.

3. V-belt variator according to claim 1, characterized in that the axial movement of the disk block along the hub of the cam clutch is limited by two stops made of polymeric materials, a washer installed in the stop of the flange of the threshing drum shaft, and a hub of the cam clutch, while the cam clutch hub is fixed to threshing drum shaft to prevent axial movement by washer and nuts.