RU2016291C1

RU2016291C1 - Variable-speed drive

Info

Publication number: RU2016291C1
Authority: RU
Inventors: М.Г. Симонян; О.В. Тертерян
Original assignee: Симонян Мартин Гарсеванович
Priority date: 1989-10-03
Filing date: 1989-10-03
Publication date: 1994-07-15

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: variable = speed drive has driving pulley 1 and driven pulley 2 coupled by pretensioned endless flexible member in form of extension spring 3, and roller 4 engaging with driven side of spring 3. In place of contact with spring 3 pulleys 1 and 2 are coated with resilient material 5. With pulleys 2 and 1 rotating, variation of speed is provided by changing inter-turn distance of spring driving side relative to driven side, and travel of roller 4 across side of spring 3 provides changing of gear ratio owing to change of inter-turn distance on driving and driven sides of spring before and after travel of roller 4. Resilient material 5 provides reliable contact of spring 3 with pulleys 1 and 2. EFFECT: enlarged operating capabilities. 1 dwg

Description

Изобретение относится к механизмам бесступенчатого изменения скорости. The invention relates to mechanisms for continuously variable speed.

Известен вариатор, содержащий ведущий и ведомый шкивы, связанные бесконечным элементом, причем в качестве элемента используется плоский ремень (1). Known variator containing the leading and driven pulleys connected by an endless element, and a flat belt (1) is used as an element.

Недостатком аналога является сложность процесса изменения передаточного отношения за счет перемещения ленты вдоль шкивов, имеющих конусную поверхность, и невысокая надежность за счет проскальзывания ремня на шкивах. A disadvantage of the analogue is the complexity of the process of changing the gear ratio due to the movement of the tape along pulleys having a conical surface, and low reliability due to belt slippage on the pulleys.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является вариатор, содержащий ведущий и ведомый шкивы, связанные бесконечным элементом в виде клинового ремня, и механизм изменения передаточного отношения, выполненный в виде раздвижного в осевом направлении ведомого шкива, снабженного средством принудительного раздвижения и фиксации частей шкива, друг относительно друга (2). The closest technical solution (prototype) is a variator containing a driving and driven pulleys connected by an endless element in the form of a V-belt, and a gear ratio changing mechanism made in the form of an axially sliding driven pulley equipped with a means of forced expansion and fixing of the pulley parts, each relative to a friend (2).

Недостатком прототипа является невысокая надежность в эксплуатации за счет возможного проскальзывания ремня на шкивах и сложность конструкции механизма изменения передаточного отношения. The disadvantage of the prototype is the low reliability in operation due to the possible slippage of the belt on the pulleys and the complexity of the design of the mechanism for changing the gear ratio.

Целью изобретения является повышение надежности в эксплуатации и упрощение конструкции. The aim of the invention is to increase reliability in operation and simplify the design.

Поставленная цель достигается тем, что в вариаторе бесконечный элемент выполнен упругим в виде пружины растяжения, поверхность шкивов, взаимодействующих с пружиной, покрыта упругим материалом, а механизм изменения передаточного отношения выполнен в виде ролика, взаимодействующего с ведомой ветвью упругого элемента и выполненного с возможностью перемещения поперек ветви и фиксации. This goal is achieved by the fact that in the variator the endless element is made elastic in the form of a tension spring, the surface of the pulleys interacting with the spring is covered with elastic material, and the gear ratio change mechanism is made in the form of a roller interacting with the driven branch of the elastic element and made to move across branches and fixations.

Техническая сущность предложения заключается в том, что при вращении ведущего шкива с постоянной скоростью ведущая ветвь (от точки схода упругого элемента с ведомого шкива до точки схода элемента с ведущего шкива) упругого элемента растягивается и расстояние между соседними витками пружины увеличивается, а на ведомой ветви - уменьшается, и при сходе упругого элемента с ведомого шкива расстояние между соседними витками пружины увеличивается, что приводит к увеличению передаточного отношения. Регулировка передаточного отношения осуществляется перемещением поперек ведомой ветви пружины, при котором расстояние между соседними витками пружины на этой ветви увеличивается и за счет изменения соотношения межвиткового расстояния на ведущей и ведомой ветвях до и после перемещения ролика изменяется передаточное отношение. The technical essence of the proposal lies in the fact that when the driving pulley rotates at a constant speed, the leading branch (from the point of rescue of the elastic element from the driven pulley to the point of descent of the element from the driving pulley) of the elastic element stretches and the distance between adjacent spring turns increases, and on the driven branch decreases, and when the elastic element leaves the driven pulley, the distance between adjacent turns of the spring increases, which leads to an increase in the gear ratio. The gear ratio is adjusted by moving across the driven spring branch, at which the distance between adjacent spring turns on this branch is increased and by changing the ratio of the inter-turn distance on the driving and driven branches before and after moving the roller, the gear ratio changes.

Выполнение упругого элемента в виде пружины растяжения необходимо для упрощения конструкции упругого элемента и получения на ведущей и ведомой ветвях разных межвитковых расстояний при работе вариатора. Покрытие поверхности шкивов, взаимодействующей с пружиной, упругим материалом необходимо для плотного контакта пружины со шкивами, что повышает надежность в эксплуатации. Взаимодействие ролика с ведомой ветвью пружины необходимо для изменения передаточного отношения за счет изменения межвиткового расстояния на ведомой и ведущей ветвях пружины при перемещении ролика поперек ветви. Фиксация ролика в установленном положении обеспечивает поддержание полученного передаточного отношения. The execution of the elastic element in the form of a tension spring is necessary to simplify the design of the elastic element and to obtain on the leading and driven branches of different inter-turn distances during operation of the variator. Coating the surface of the pulleys interacting with the spring with an elastic material is necessary for tight contact of the spring with the pulleys, which increases reliability in operation. The interaction of the roller with the driven branch of the spring is necessary to change the gear ratio by changing the interturn distance on the driven and driving branches of the spring when moving the roller across the branch. Fixing the roller in the installed position ensures the maintenance of the obtained gear ratio.

Совокупность необходимых признаков является достаточной для достижения цели. The set of necessary features is sufficient to achieve the goal.

На чертеже показана конструкция предложенного вариатора. The drawing shows the design of the proposed variator.

Предложенный вариатор содержит ведущий 1 и ведомый 2 шкивы, на которых с некоторым предварительным натягом установлен бесконечный упругий элемент в виде пружины растяжения 3, ролик 4, постоянно взаимодействующий с ведомой ветвью пружины 3 и установленный поперек этой ветви на механизме изменения передаточного отношения, который выполнен, в частности, в виде винтовой пары с самотормозящейся резьбой (на чертеже не показан). Шкивы 1 и 2 покрыты упругим материалом 5 в местах контакта с пружиной 3, например пористой резиной, при этом витки пружины 3 вдавливаются в резину 5, образуя канавки и обеспечивая плотный контакт пружины 3 со шкивами 1 и 2. The proposed variator contains a leading 1 and a driven 2 pulleys, on which, with some preload, an infinite elastic element is installed in the form of a tension spring 3, a roller 4, constantly interacting with the driven branch of the spring 3 and mounted across this branch on the gear ratio changing mechanism, which is made, in particular, in the form of a screw pair with a self-locking thread (not shown in the drawing). The pulleys 1 and 2 are covered with elastic material 5 at the points of contact with the spring 3, for example, porous rubber, while the turns of the spring 3 are pressed into the rubber 5, forming grooves and providing tight contact of the spring 3 with the pulleys 1 and 2.

Вариатор работает следующим образом. The variator works as follows.

Ведущий шкив 1 вращается с постоянной скоростью и через пружину 3 передает вращение на ведомый шкив 2, при этом угловая скорость вращения шкива 2 будет меньше угловой скорости вращения шкива 1 за счет того, что на ведущей ветви (точнее на участке от точки схода пружины 3 со шкива 2 до точки схода пружины 3 со шкива 1 межвитковое расстояние пружины 3 больше, чем на ведомой ветви, и при сходе пружины 3 со шкива 2 межвитковое расстояние увеличивается по сравнению с межвитковым расстоянием на ведомой ветви. Для изменения передаточного отношения ролик 4 посредством винтовой пары перемещается поперек ведомой ветви пружины 3, растягивает ее и изменяет межвитковое расстояние пружины 3 на этой ветви. Это приводит к изменению соотношения межвиткового расстояния до и после перемещения ролика 4 и, тем самым, к изменению передаточного отношения. При работе вариатора витки пружины 3 надежно контактируют с шкивами 1 и 2 благодаря упругому материалу 5, причем после снятия нагрузки в месте отсутствия контакта между пружиной 3 и вращающимися шкивами упругий материал 5 восстанавливает свою форму поверхности. The drive pulley 1 rotates at a constant speed and transmits the rotation through the spring 3 to the driven pulley 2, while the angular speed of rotation of the pulley 2 will be less than the angular speed of rotation of the pulley 1 due to the fact that on the leading branch (more precisely, in the section from the spring 3 pulley 2 to the point where the spring 3 from the pulley 1 vanishes, the inter-turn distance of the spring 3 is greater than on the driven branch, and when the spring 3 comes off the pulley 2, the inter-turn distance increases compared to the inter-turn distance on the driven branch. by means of a screw pair it moves across the driven branch of the spring 3, stretches it and changes the inter-turn distance of the spring 3 on this branch, which leads to a change in the ratio of the inter-turn distance before and after the movement of the roller 4 and, thereby, to a change in the gear ratio. 3 reliably contact with pulleys 1 and 2 due to the elastic material 5, and after removing the load in the absence of contact between the spring 3 and the rotating pulleys, the elastic material 5 restores its shape to the surface awns.

Использование предложенного вариатора позволит повысить надежность в эксплуатации за счет исключения проскальзывания пружины относительно шкивов и упростить конструкцию за счет более простого механизма изменения передаточного отношения и наличия пружины в качестве бесконечного элемента по сравнению с прототипом. Для получения вариатора необходимой мощности на шкивах в своих желобках устанавливают в ряд несколько пружин. Using the proposed variator will improve reliability in operation by eliminating the slippage of the spring relative to the pulleys and simplify the design due to a simpler mechanism for changing the gear ratio and the presence of the spring as an infinite element compared to the prototype. To obtain the variator of the required power, several springs are installed in a row in the grooves on the pulleys.

Claims

VARIATOR, containing the leading and driven pulleys, covering their infinite flexible element and gear ratio changing mechanism, characterized in that, in order to increase reliability in operation and simplify the design, the endless flexible element is made in the form of a tension spring, the surface of the pulleys interacting with the endless flexible element covered with elastic material, and the gear ratio change mechanism is made in the form of an infinite flexible roller element interacting with the driven branch, installed movably transversely to the return run and subsequent fixation.