RU222937U1 - Импульсный вариатор - Google Patents

Abstract

Импульсный вариатор относится к машиностроению и может быть использован в приводах машин и механизмов в качестве регулируемой бесступенчатой передачи с независимым регулированием частоты вращения ведомых валов. Импульсный вариатор содержит закрепленные в корпусе ведущий вал с установленным на нем кулачковым диском, два ведомых вала с установленными на них обгонными муфтами и регуляторами частоты вращения каждого из ведомых валов. Для передачи вращательного движения от ведущего вала на ведомые, вариатор содержит не менее двух толкателей, которые выполнены в виде пластин неправильной формы. Толкатели прикреплены с одной стороны к обгонным муфтам с помощью шатунов, а с другой стороны - к корпусу с помощью возвратных пружин. Толкатели выполнены с возможностью взаимодействовать с регуляторами частоты вращения и кулачковым диском. Кулачковый диск выполнен с тремя профилированными участками, обеспечивающими три фазы подъема и опускания толкателя за один полный оборот ведущего вала. Вариатор содержит рычаг, установленный на внешней стороне корпуса, одним своим концом закрепленный на оси, на которой установлен регулятор частоты вращения ведомого вала. Угол поворота оси регулятора частоты вращения ведомого вала определяют путем перемещения винта, закрепленного на другом конце рычага в регулировочном пазу корпуса. Импульсный вариатор снабжен также резьбовыми упорами, установленными с возможностью взаимодействия с регуляторами частоты вращения ведомого вала. Достигаемый технический результат состоит в увеличении ресурса работы и обеспечении стабильности установленного передаточного отношения вариатора. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована в приводах машин и механизмов в качестве регулируемой бесступенчатой передачи с независимым регулированием частоты вращения ведомых валов.

Известны технические решения, в которых вращение с одного приводного вала передается на два ведомых. Например, патент на изобретение RU 2279207 «Зерноуборочный комбайн», МПК A01F 12/18, A01F 12/44, опубликован 10.07.2006. Данное изобретение позволяет регулировать частоту вращения вентилятора и соответствующего ему ротора по отношению друг к другу.

Однако это решение не позволяет регулировать частоту вращения ведомых валов независимо друг от друга.

Известно техническое решение, позволяющее осуществлять независимое регулирование частоты вращения ведомых валов, патент RU 143873 «Импульсный вариатор», МПК F16H 29/08, опубликован 10.08.2014.

Вращательное движение ведущего вала посредством закрепленного на нем эксцентрика с роликами и гибкой связи преобразуется в колебательное движение, которое с помощью приводной звездочки и обгонной муфты вновь трансформируется во вращательное движение, но уже ведомого вала. Чтобы получить непрерывное вращение ведомого вала и уменьшить неравномерность его вращения, установлено не менее двух последовательно работающих гибких связей для каждого ведомого вала. Для обеспечения возможности изменения передаточного отношения каждого ведомого вала используется отдельный кронштейн регулировочного механизма. Изменение передаточного отношения происходит посредством поворота кронштейна регулировочного механизма, к которому прикреплен один конец гибкой связи, другой конец которой закреплен через пружину на корпусе вариатора.

Недостатком этого технического решения является то, что данная конструкция допускает размещение ведомых валов только с противоположных сторон вариатора, что ограничивает возможности его использования.

Наиболее близким к заявляемому является сдвоенный вариатор, с бесступенчатым независимым регулированием частоты вращения ведомых валов, содержащий корпус, закрепленный в корпусе ведущий вал, с установленным на нем кулачковым диском, закрепленные в корпусе два ведомых вала, с установленными на них обгонными муфтами и регуляторы частоты вращения каждого из ведомых валов. Сдвоенный вариатор содержит также не менее двух толкателей, выполненных в виде пластин неправильной формы, с одной стороны закрепленных к обгонным муфтам с помощью шатунов, а с другой стороны закрепленных к корпусу с помощью возвратных пружин и выполненных с возможностью взаимодействовать с регуляторами частоты вращения и кулачковым диском, при этом каждый регулятор частоты вращения выполнен закрепленным на оси, установленной в корпусе с возможностью ее поворота с внешней стороны корпуса (Патент RU 181748 «Сдвоенный вариатор» МПК F16H 29/08, опубликован 26.07.2018, Бюл. 21).

Недостатками данного технического решения являются:

1. Низкий ресурс работы вариатора, обусловленный высокими циклическими нагрузками на пружины и другие элементы конструкции.

2. Для работоспособности вариатора на высоких передаточных отношениях, конструкция кулачково-рычажного механизма изначально предусматривает создание значительного крутящего момента, передаваемого от кулачкового диска через толкатели на регуляторы частоты вращения и далее, на поворотные оси и элементы фиксации рычагов, фиксирующие последние на выставленной регулировочной метке. Опыт эксплуатации показал, что предложенные средства не способны удержать его на выставленной регулировочной метке, что вызывает сдвиг рычага и, как следствие, изменение необходимого передаточного отношения вариатора.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является устранение указанных недостатков, а именно: увеличение ресурса работы и достижение стабильности установленного передаточного отношения вариатора.

Указанный технический результат достигается тем, что в импульсном вариаторе с бесступенчатым независимым регулированием частоты вращения ведомых валов, содержащем корпус, закрепленные в корпусе ведущий вал, с установленным на нем кулачковым диском, два ведомых вала, с установленными на них обгонными муфтами, регуляторы частоты вращения каждого из ведомых валов, не менее двух толкателей, выполненных в виде пластин неправильной формы, прикрепленных с помощью шатунов к обгонным муфтам, а с помощью возвратных пружин к корпусу, и выполненных с возможностью взаимодействовать с регуляторами частоты вращения и кулачковым диском, при этом каждый регулятор частоты вращения выполнен закрепленным на оси, установленной в корпусе с возможностью ее поворота с внешней стороны корпуса, согласно заявляемому техническому решению, кулачковый диск содержит не менее двух «лепестков», каждый из которых выполнен в виде плоской детали с тремя профилированными участками, обеспечивающими три фазы подъема и опускания толкателя за один полный оборот ведущего вала, кроме того, вариатор дополнительно снабжен резьбовыми упорами, установленными с возможностью взаимодействия с регуляторами частоты вращения ведомого вала. Профилированные участки «лепестков» кулачкового диска образованы сопрягаемыми дугами окружностей и расположены между собой под углом 120 градусов. «Лепестки» кулачкового диска смещены относительно друг друга с обеспечением равномерного расположения профилированных участков по окружности кулачкового диска. В «двухлепестковом» кулачковом диске с тремя профилированными участками «лепестки» смещены относительно друг друга на 60 градусов.

Сущность технического решения поясняется чертежом, где на фиг.1 представлен общий вид импульсного вариатора со снятой крышкой в аксонометрии; на фиг.2 - вид сверху на импульсный вариатор с закрытой крышкой.

Импульсный вариатор содержит корпус с крышкой 1 и боковой поверхностью 2, валики 3 и 3а для крепления возвратных пружин, упоры 4 и 4а нулевых положений. В корпусе закреплены ведущий вал 5 с установленным на нем кулачковым диском 6, а также два ведомых вала 7 и 7а с закрепленными на них обгонными муфтами 8, 8а. Толкатели 9, 9а выполнены в виде пластин неправильной формы, прикрепленных с помощью шатунов 10, 10а к обгонным муфтам 8, 8а, а с помощью возвратных пружин 11, 11а к корпусу, и выполненных с возможностью взаимодействовать с регуляторами частоты вращения 12, 12а и кулачковым диском 6. При этом каждый регулятор частоты вращения 12, 12а выполнен закрепленным на поворотной оси 13, 13а, установленной в корпусе с возможностью ее поворота с внешней стороны корпуса. Для каждого ведомого вала 7, 7а установлено не менее двух толкателей 9, 9а, которые с помощью осей 14, 14а шарнирно соединены с шатунами 10, 10а. С противоположной стороны крепления возвратной пружины 11, Па толкатели 9, 9а содержат ролики 15, 15а, выполненные с возможностью взаимодействия с регулятором частоты вращения 12, 12а и кулачковым диском 6. С внешней стороны корпуса на поворотных осях 13, 13а закреплены рычаги 16, 16а, на другом конце которых размещены винты 17, 17а. Рычаги 16, 16а установлены с возможностью перемещения винтов 17, 17а по пазам 18, 18а, вдоль которых нанесены регулировочные метки 19, 19а. Для предотвращения ослабления винтов 17, 17а, являющихся элементами фиксации рычагов 16, 16а, что приводит к смещению этих рычагов, и, как следствие, непроизвольному изменению передаточного отношения, в конструкцию вариатора дополнительно введены резьбовые упоры 20, 20а, которые установлены с возможностью взаимодействия с регуляторами частоты вращения 12, 12а и фиксации резьбовых упоров гайками-барашками 21, 21а. Это способствует снятию нагрузки с других элементов конструкции.

Импульсный вариатор работает следующим образом. Вращательное движение ведущего вала 5 посредством закрепленного на нем кулачкового диска 6 и толкателей 9, 9а преобразуется в колебательное движение, которое с помощью шатунов 10, 10а и обгонных муфт 8, 8а вновь трансформируется во вращательное движение, но уже ведомых валов 7, 7а. Вращение каждого из ведомых валов 7, 7а происходит за счет того, что толкатели 9, 9а, получая движение от кулачков кулачкового диска 6, поочередно поворачивают обгонные муфты 8, 8а на определенный угол, при этом толкатели 9, 9а возвращаются в исходное положение посредством возвратных пружин 11, 11а. Чтобы получить непрерывное вращение ведомых валов 7, 7а и уменьшить неравномерность их вращения, установлено не менее двух толкателей 9, 9а для каждого ведомого вала 7, 7а. Для обеспечения возможности независимого изменения передаточного отношения для каждого ведомого вала 7, 7а используется отдельный регулятор частоты вращения12, 12а. Бесступенчатое регулирование частоты вращения ведомых валов 7, 7а обеспечивается в зависимости от величины угла поворота регулятора 12, 12а, закрепленного на поворотной оси 13, 13а, изменяя, тем самым, угол поворота ведомого вала 7, 7а. В «нулевом» положении регулятора 12, 12а толкатель 9, 9а при воздействии на него кулачка кулачкового диска 6 совершает вращательное движение вокруг оси 14, 14а и обкатывает регулятор 12, 12а, не передавая при этом момент на шатун 10, 10а. При изменении угла наклона регулятора 12,12а, толкатель 9, 9а не только совершает вращательное движение вокруг оси 14, 14а и обкатывает регулятор 12, 12а, но и совершает толчок шатуна 10, 10а. При этом угол наклона регулятора 12, 12а устанавливают путем перемещения резьбового упора 20, 20а, контролируя движение закрепленного на поворотной оси 13, 13а рычага 16, 16а по регулировочным меткам 19, 19а, нанесенным вдоль паза 18, 18а с внешней стороны корпуса. После установления рычага 16, 16а на необходимом значении регулировочной метки 19, 19а, резьбовой упор 20, 20а фиксируется гайкой-барашком 21, 21а, а рычаг 16, 16а фиксируется винтом 17, 17а.

Испытания опытного образца заявляемой полезной модели показали, что данное техническое решение позволяет снизить циклические нагрузки на пружины и другие элементы конструкции и обеспечить значительное повышение ресурса его работы. Опыт эксплуатации показал также, что заявляемый импульсный вариатор предотвращает сдвиг рычага на высоких передаточных отношениях, вызывающих изменение его ранее установленного значения.

Claims (4)

1. Импульсный вариатор с бесступенчатым независимым регулированием частоты вращения ведомых валов, содержащий корпус, закрепленные в корпусе ведущий вал с установленным на нем кулачковым диском, два ведомых вала, с установленными на них обгонными муфтами, регуляторы частоты вращения каждого из ведомых валов, не менее двух толкателей, выполненных в виде пластин неправильной формы, прикрепленных с помощью шатунов к обгонным муфтам, а с помощью возвратных пружин к корпусу и выполненных с возможностью взаимодействия с регуляторами частоты вращения и кулачковым диском, при этом каждый регулятор частоты вращения выполнен закрепленным на оси, установленной в корпусе с возможностью поворота с внешней стороны корпуса, отличающийся тем, что кулачковый диск содержит не менее двух «лепестков», каждый из которых выполнен в виде плоской детали с тремя профилированными участками, обеспечивающими три фазы подъема и опускания толкателя за один полный оборот ведущего вала, кроме того, вариатор дополнительно снабжен резьбовыми упорами, установленными с возможностью взаимодействия с регуляторами частоты вращения ведомого вала.

2. Импульсный вариатор по п. 1, отличающийся тем, что профилированные участки «лепестков» кулачкового диска образованы сопрягаемыми дугами окружностей и расположены между собой под углом 120 градусов.

3. Импульсный вариатор по п. 1, отличающийся тем, что «лепестки» кулачкового диска смещены относительно друг друга с обеспечением равномерного расположения профилированных участков по окружности кулачкового диска.

4. Импульсный вариатор по п. 3, отличающийся тем, что «лепестки» кулачкового диска смещены относительно друг друга на 60 градусов.

Images