RU2242652C2

RU2242652C2 - Automatic friction variator

Info

Publication number: RU2242652C2
Application number: RU2003105247/11A
Authority: RU
Inventors: П.Д. Балакин (RU); П.Д. Балакин
Original assignee: Омский государственный технический университет
Priority date: 2003-02-21
Filing date: 2003-02-21
Publication date: 2004-12-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: variator has driving link (1), driven link (5), and device (2) for control of position of driving link (1) along its axis. The axes of the driving and driven links are crossed. The working side of driving link (1) is composed of rotation bodies movably mounted on the round axle secured to the hub of driving link (1). The working side of driven link (5) is an envelope of the round cylinder whose diameter equal to the diameter of driving link (1).

EFFECT: simplified design.

3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в бесступенчатых приводах машин с автоматической регулировкой угловой скорости в зависимости от момента сил полезного сопротивления.The invention relates to mechanical engineering and can be used in continuously variable drives of machines with automatic adjustment of angular velocity depending on the moment of forces of useful resistance.

Известны автоматические фрикционные вариаторы, содержащие ведущее и ведомое звенья, связанные соответственно с ведущим и ведомым валами, причем все технические решения трехзвенных фрикционных передач построены на простейших начальных поверхностях: цилиндрах - оси звеньев параллельны; конусах - оси звеньев пересекаются; сферах - оси расположены в одной плоскости. Все известные решения предусматривают расположение фрикционного контакта на оси мгновенного относительного вращения звеньев [1-3].Automatic friction variators are known, containing driving and driven links, connected respectively with driving and driven shafts, and all technical solutions of three-link friction gears are built on the simplest initial surfaces: cylinders — the axes of the links are parallel; cones - the axis of the links intersect; spheres - the axes are located in the same plane. All known solutions provide for the location of the frictional contact on the axis of the instantaneous relative rotation of the links [1-3].

Общий недостаток всей группы трехзвенных вариаторов состоит в невозможности передачи и преобразования движения между пространственно расположенными входным и выходным валами.A common drawback of the entire group of three-link variators is the impossibility of transmitting and converting motion between spatially located input and output shafts.

Известен фрикционный механизм лобовой бесступенчатой передачи с шаром [4], содержащий ведущее и ведомое звенья, оси вращения которых перекрещиваются, промежуточное звено шаровой формы установлено с возможностью взаимодействия с ведущим и ведомым звеньями и перемещается специальным устройством для изменения передаточного отношения передачи.Known friction mechanism of a frontal continuously variable transmission with a ball [4], containing the driving and driven links whose rotation axes intersect, the spherical intermediate link is installed with the possibility of interaction with the driving and driven links and is moved by a special device to change the gear ratio of the transmission.

Недостатком такого вариатора является сложность его конструкции за счет введения в схему промежуточного звена и малая несущая способность фрикционного контакта, определяемая весом промежуточного звена.The disadvantage of this variator is the complexity of its design due to the introduction of an intermediate link into the circuit and the low bearing capacity of the frictional contact, determined by the weight of the intermediate link.

Задачей изобретения является упрощение конструкции автоматического фрикционного вариатора скорости в условиях пространственной ориентации осей валов передачи и увеличение несущей способности фрикционного контакта автоматического фрикционного вариатора.The objective of the invention is to simplify the design of the automatic friction speed variator in the spatial orientation of the axes of the transmission shafts and increase the bearing capacity of the friction contact of the automatic friction variator.

Поставленная задача достигается тем, что в автоматическом фрикционном вариаторе, содержащем ведущее звено, установленное на ведущем валу, и ведомое звено, установленное на ведомом валу, причем оси ведущего и ведомого звеньев перекрещиваются, согласно изобретению, рабочая поверхность ведущего звена выполнена составной из тел вращения, установленных подвижно на круговой оси, закрепленной на ступице ведущего звена, а рабочая поверхность ведомого звена представляет собой огибающую кругового цилиндра, диаметр которого равен диаметру ведущего звена, кроме того, ведущее звено снабжено силовым устройством управления положением ведущего звена вдоль его оси.The problem is achieved in that in an automatic friction variator containing a driving link mounted on the drive shaft and a driven link mounted on the driven shaft, the axes of the driving and driven links intersecting, according to the invention, the working surface of the driving link is made up of bodies of revolution, mounted movably on a circular axis fixed to the hub of the driving link, and the working surface of the driven link is the envelope of a circular cylinder, the diameter of which is equal to the diameter of the lead its level, in addition, the driving member is provided with a power device controlling the position of the driving member along its axis.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображена схема передачи общего вида, на фиг.2 изображены элементы конструкции ведущего звена, на фиг.3 - узел А на фиг.2 в увеличенном масштабе в разрезе.The invention is illustrated by the drawing, in which Fig. 1 shows a transmission diagram of a general view, Fig. 2 shows structural elements of the drive link, in Fig. 3 - node A in Fig. 2 in an enlarged sectional view.

Ведущее звено 1 содержит силовое устройство 2 управления положением ведущего звена вдоль оси 3 вала 4. Ведомое звено 5 имеет рабочую поверхность, выполненную в виде огибающей кругового цилиндра с диаметром, равным диаметру ведущего звена 1. Ведомое звено 5 закреплено на валу 6. Оси валов 4 и 6 перекрещиваются.The leading link 1 contains a power device 2 for controlling the position of the leading link along the axis 3 of the shaft 4. The driven link 5 has a working surface made in the form of an envelope of a circular cylinder with a diameter equal to the diameter of the leading link 1. The driven link 5 is mounted on the shaft 6. The axis of the shafts 4 and 6 intersect.

Рабочая поверхность ведущего звена 1 выполнена составной из тел вращения 7, размещенных подвижно на круговой оси 8, закрепленной на ступице 9 ведущего звена 1.The working surface of the driving link 1 is made of composite bodies of revolution 7, placed movably on a circular axis 8, mounted on the hub 9 of the driving link 1.

Автоматический фрикционный вариатор скорости общего вида работает следующим образом. В исходном состоянии ведущее звено 1 находится в зоне горлового сечения ведомого звена 5. Горловое сечение имеет минимальный размер, и в таком положении вариатор имеет минимальное передаточное отношение.Automatic friction speed variator of a general form works as follows. In the initial state, the driving link 1 is in the area of the throat section of the driven link 5. The throat section has a minimum size, and in this position, the variator has a minimum gear ratio.

При увеличении передаваемого момента сил ведущее звено 1 с помощью силового устройства 2 адекватно перемещается вдоль оси 3, при этом кинематический размер ведомого звена 5 увеличивается, как следствие - увеличивается передаточное отношение передачи, при этом потребляемая мощность силового потока сохраняется, как и стабильный режим эксплуатации источника движения.With an increase in the transmitted moment of forces, the leading link 1 with the help of the power device 2 adequately moves along the axis 3, while the kinematic size of the driven link 5 increases, as a result, the gear ratio increases, while the power consumption of the power flow is maintained, as well as the stable operation of the source movement.

При снижении нагрузки происходит обратный процесс. При изменении направления силового потока (реверсе) направляющее движение звена 1 вдоль оси 3 меняет знак.With a decrease in load, the reverse process occurs. When the direction of the power flow (reverse) changes, the guiding movement of link 1 along axis 3 changes sign.

Во всех режимах работы передачи составные элементы 7 ведущего звена 1, входя во фрикционный контакт, совершают дополнительное вращательное движение относительно оси 8, закрепленной на ступице 9 ведущего звена, при этом геометрическое скольжение во фрикционном точечном контакте рабочих поверхностей передачи исключается, что позволяет передать движение в условиях пространственной ориентации осей вдоль валов передачи и повысить несущую способность фрикционного контакта. Кроме того, упрощается конструкция вариатора за счет исключения промежуточного звена.In all modes of transmission operation, the constituent elements 7 of the driving link 1, entering the friction contact, perform an additional rotational movement relative to the axis 8, mounted on the hub 9 of the driving link, while geometric sliding in the friction point contact of the working surfaces of the transmission is eliminated, which allows the movement to be transmitted to spatial orientation of the axes along the transmission shafts and increase the bearing capacity of the frictional contact. In addition, the design of the variator is simplified by eliminating the intermediate link.

Для ослабления эффекта дискретизации фрикционного контакта из-за составной поверхности ведущего звена, кинематическая поверхность ведомого звена 5 может быть покрыта слоем эластомерного материала.To attenuate the discretization effect of the frictional contact due to the composite surface of the driving link, the kinematic surface of the driven link 5 can be coated with a layer of elastomeric material.

Источники информацииSources of information

1. Заблонский К.И., Шустер А.Е. Плавнорегулируемые передачи. Киев: Техника, 1975, 272 с.1. Zablonsky K.I., Schuster A.E. Continuously adjustable gears. Kiev: Technique, 1975, 272 p.

2. Есипенко Я.И. Механические вариаторы скорости. Киев: Гостехиздат, 1961, 784 с.2. Esipenko Ya.I. Mechanical speed variators. Kiev: Gostekhizdat, 1961, 784 p.

3. Кожевников С.Н., Есипенко Я.И., Раскин Я.М. Механизмы. Изд.4-е перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1976, 784 с.3. Kozhevnikov S. N., Esipenko Y. I., Raskin Y. M. The mechanisms. Edition 4th rev. and add. M.: Mechanical Engineering, 1976, 784 p.

4. Артоболевский И.И. Механизмы в современной технике. Т. 4. М.: Наука, 1975, 448 с. Стр. 356 (механизм 1176 - фрикционный механизм лобовой бесступенчатой передачи с шаром) - прототип.4. Artobolevsky I.I. Mechanisms in modern technology. T. 4. M .: Nauka, 1975, 448 p. Page 356 (mechanism 1176 - friction mechanism of a frontal continuously variable transmission with a ball) - prototype.

Claims

An automatic friction variator comprising a driving link mounted on the drive shaft and a driven link mounted on the driven shaft, the axes of the driving and driven links intersecting, characterized in that the working surface of the driving link is made up of rotational bodies mounted movably on a circular axis, fixed on the hub of the driving link, and the working surface of the driven link is an envelope of a circular cylinder with a diameter equal to the diameter of the driving link, in addition, the driving link is equipped with a force th unit position control unit along an axis.