RU2610323C2

RU2610323C2 - Drive pulley of variator

Info

Publication number: RU2610323C2
Application number: RU2015125202A
Authority: RU
Inventors: Владимир Викторович Осокин
Original assignee: Индивидуальный предприниматель Осокин Владимир Викторович
Priority date: 2015-06-25
Filing date: 2015-06-25
Publication date: 2017-02-09
Also published as: RU2015125202A

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to machine building, namely to devices intended to control speed of rotation of shafts. Drive pulley of the variator comprises a shaft, onto which there are two semi-pulleys, inserts and a stop. One of the semi-pulleys is movable in the axial direction. In the stop there are four pairs of projections. In each pair between the projections there is a roller, and in the movable semi-pulley there are four hinged centrifugal loads contacting with the rollers. Stop projections pairs are arranged crosswise, in the movable semi-pulley in two opposite sectors between the loads there are grooves. Onto the stop there are additional projections arranged in the grooves. Inserts are installed in the additional projections of the stop, herewith the inserts are made from a friction material.

EFFECT: guides are made from an antifriction material and contacting surface of the inserts and the guides are not flat.

1 cl

Description

Заявляемое изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам, предназначенным для регулирования скорости вращения валов, например вариаторам транспортных средств.The claimed invention relates to mechanical engineering, and in particular to devices designed to control the speed of rotation of the shafts, such as variators of vehicles.

Аналогом заявляемого изобретения является ведущий шкив клиноременной передачи (вариатора), содержащий вал, на котором расположены два полушкива, один из которых подвижен в осевом направлении, упор, в котором выполнены четыре пары выступов, причем в каждой паре между выступами установлен ролик, а в подвижном полушкиве шарнирно закреплены четыре центробежных грузика, контактирующих с роликами, ведущий шкив снабжен антифрикционными вкладышами, пары выступов упора расположены Х-образно, при этом в подвижном полушкиве в двух противолежащих секторах между грузиками выполнены проточки, а на упоре дополнительные выступы, которые размещены в этих проточках, при этом антифрикционные вкладыши установлены в дополнительных выступах упора (см. патент RU 121331, МПК F16H 9/14, 2012 г.). Существенные признаки аналога «вал, на котором расположены два полушкива, один из которых подвижен в осевом направлении, упор, в котором выполнены четыре пары выступов, причем в каждой паре между выступами установлен ролик, а в подвижном полушкиве шарнирно закреплены четыре центробежных грузика, контактирующих с роликами, ведущий шкив снабжен вкладышами, пары выступов упора расположены X-образно, при этом в подвижном полушкиве в двух противолежащих секторах между грузиками выполнены проточки, а на упоре дополнительные выступы, которые размещены в этих проточках, при этом вкладыши установлены в дополнительных выступах упора» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.An analogue of the claimed invention is a driving pulley of a V-belt transmission (variator), containing a shaft on which there are two half-pulleys, one of which is movable in the axial direction, an emphasis in which four pairs of protrusions are made, and a roller is installed in each pair between the protrusions, and in the movable four centrifugal weights in contact with the rollers are articulated to the hemisphere, the drive pulley is equipped with anti-friction liners, the pairs of stop projections are arranged in an X-shape, while in the moving hemisphere in two opposite grooves are made between the weights of the sectors, and additional protrusions are placed on the stop, which are located in these grooves, while the antifriction liners are installed in the additional protrusions of the stop (see patent RU 121331, IPC F16H 9/14, 2012). The essential features of the analogue are “a shaft on which there are two half-cups, one of which is axially movable, an emphasis in which four pairs of protrusions are made, with a roller installed in each pair between the protrusions, and four centrifugal weights in contact with rollers, the leading pulley is equipped with liners, the pairs of protrusions of the stop are X-shaped, while grooves are made in the movable hemisphere in two opposite sectors between the weights, and additional protrusions are made on the stop, which are p zmescheny in these bore, wherein additional inserts are installed in abutment ledges "coincide with essential features of the claimed invention.

Недостатком аналога является ухудшение эксплуатационных характеристик вариатора из-за возможности повышенного износа подвижного полушкива вследствие применения антифрикционных вкладышей, материал которых по прочностным характеристикам близок к материалу полушкива, что может привести к преждевременному выходу шкива вариатора из строя (вкладыш - сменный элемент, а полушкив - основной элемент ведущего шкива).The disadvantage of the analogue is the deterioration of the operational characteristics of the variator due to the possibility of increased wear of the moving half-cup due to the use of antifriction liners, the material of which is close in strength to the material of the half-pulley, which can lead to premature failure of the variator pulley (the insert is a replaceable element, and the half-pulley is the main drive pulley element).

Прототипом заявляемого изобретения является ведущий шкив вариатора, включающий вал, на котором установлены два полушкива (конуса), один из которых подвижен в осевом направлении и снабжен двумя направляющими, упор, в котором выполнены четыре пары выступов, причем в каждой паре между выступами установлен ролик, а в подвижном полушкиве шарнирно закреплены четыре центробежных грузика, контактирующих с роликами, при этом ведущий шкив снабжен вкладышами, пары выступов упора расположены крестообразно, в подвижном полушкиве в двух противоположных секторах между грузиками выполнены проточки, а на упоре выполнены дополнительные выступы, которые размещены в этих проточках, при этом вкладыши установлены в дополнительных выступах упора и выполнены фрикционными из фрикционного материала, имеющего коэффициент трения от 0,44 до 0,73 в диапазоне температур от 30°С до 70°С (см. патент RU 151942, МПК F16H 9/18, 2015 г.). Существенные признаки прототипа «вал, на котором установлены два полушкива, один из которых подвижен в осевом направлении и снабжен двумя направляющими, упор, в котором выполнены четыре пары выступов, причем в каждой паре между выступами установлен ролик, а в подвижном полушкиве шарнирно закреплены четыре центробежных грузика, контактирующих с роликами, при этом ведущий шкив снабжен вкладышами, пары выступов упора расположены крестообразно, в подвижном полушкиве в двух противоположных секторах между грузиками выполнены проточки, а на упоре выполнены дополнительные выступы, которые размещены в этих проточках, при этом вкладыши установлены в дополнительных выступах упора и выполнены фрикционными» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.The prototype of the claimed invention is the drive pulley of the variator, including a shaft on which there are two half-pulleys (cones), one of which is movable in the axial direction and provided with two guides, an emphasis in which four pairs of protrusions are made, and a roller is installed in each pair between the protrusions, and four centrifugal weights in contact with the rollers are pivotally mounted in the movable half-shell, while the driving pulley is provided with liners, the pairs of stop tabs are located crosswise, in the movable half-type, in two opposite directions grooves are made between the weights, and additional protrusions are made on the stop, which are located in these grooves, while the liners are installed in additional protrusions of the stop and are made of friction from friction material having a friction coefficient from 0.44 to 0.73 in the temperature range from 30 ° C to 70 ° C (see patent RU 151942, IPC F16H 9/18, 2015). The essential features of the prototype are “a shaft on which two half-cups are mounted, one of which is axially movable and equipped with two guides, an emphasis in which four pairs of protrusions are made, with a roller installed in each pair between the protrusions, and four centrifugal bolts mounted in the movable half-pulley the weight in contact with the rollers, while the driving pulley is equipped with liners, the pairs of stop tabs are located crosswise, in the movable half-pulley in two opposite sectors between the weights grooves are made, and on additional protrusions are made that are placed in these grooves, while the liners are installed in additional protrusions of the stop and are made frictional "coincide with the essential features of the claimed invention.

Недостатком прототипа является ухудшение эксплуатационных характеристик вариатора из-за повышенных потерь на трение при изменениях скоростей вращения вала вследствие применения фрикционных вкладышей (выполненных из фрикционного материала).The disadvantage of the prototype is the deterioration of the operational characteristics of the variator due to increased friction losses with changes in shaft rotation speeds due to the use of friction liners (made of friction material).

Задачей, на решение которой направлена заявляемое изобретение, является улучшение эксплуатационных характеристик вариатора путем снижения потерь на трение при изменении скорости вращения вала за счет применения пары трения с оптимальными триботехническими характеристиками.The problem to which the invention is directed is to improve the operational characteristics of the variator by reducing friction losses when the shaft rotational speed changes due to the use of a friction pair with optimal tribotechnical characteristics.

Для достижения указанного технического результата ведущий шкив вариатора, содержащий вал, на котором расположены два полушкива, один из которых подвижен в осевом направлении и снабжен двумя направляющими, упор, в котором выполнены четыре пары выступов, причем в каждой паре между выступами установлен ролик, а в подвижном полушкиве шарнирно закреплены четыре центробежных грузика, контактирующих с роликами, при этом ведущий шкив снабжен вкладышами, пары выступов упора расположены крестообразно, в подвижном полушкиве в двух противоположных секторах между грузиками выполнены проточки, а на упоре выполнены дополнительные выступы, которые размещены в этих проточках, при этом вкладыши установлены в дополнительных выступах упора и выполнены фрикционными из фрикционного материала, направляющие подвижного полушкива выполнены антифрикционными из антифрикционного материала с коэффициентом трения от 0,01 до 0,25; а соприкасающиеся поверхности вкладышей и направляющих выполнены не плоскими.To achieve the technical result, the drive pulley of the variator contains a shaft on which there are two half pulleys, one of which is axially movable and equipped with two guides, an emphasis in which four pairs of protrusions are made, with a roller installed in each pair between the protrusions, and in four centrifugal weights in contact with the rollers are pivotally fixed to the movable hemisphere, while the drive pulley is provided with liners, the pairs of stop tabs are located crosswise, in the opposite grooves are made in the sectors between the weights, and additional protrusions are made on the stop, which are placed in these grooves, while the liners are installed in additional protrusions of the stop and are made of friction material from friction, the guides of the moving half-shell are made of anti-friction material with an friction coefficient of 0.01 up to 0.25; and the contacting surfaces of the liners and guides are not flat.

Существенные признаки заявляемого изобретения «направляющие подвижного полушкива выполнены антифрикционными из антифрикционного материала с коэффициентом трения от 0,01 до 0,25; а соприкасающиеся поверхности вкладышей и направляющих выполнены не плоскими» являются отличительными от признаков прототипа.Salient features of the claimed invention “guides of the moving half-shell are made antifriction of antifriction material with a coefficient of friction from 0.01 to 0.25; and the contacting surfaces of the liners and guides are not flat ”are distinctive from the features of the prototype.

Ведущий шкив вариатора содержит вал, на котором расположены подвижный в осевом направлении полушкив (может называться подвижный конус), неподвижный полушкив (может называться неподвижный конус) и упор. В упоре выполнены четыре пары выступов, в каждой паре между выступами установлен ролик. В подвижном полушкиве шарнирно закреплены четыре центробежных грузика, контактирующих с роликами. Пары выступов упора расположены крестообразно (Х-образно), в подвижном полушкиве в двух противолежащих секторах между грузиками выполнены проточки, а на упоре имеются дополнительные выступы, которые размещены в проточках. Ведущий шкив снабжен фрикционными вкладышами, выполненными из фрикционного материала, например фрикционного полимерного композита. Фрикционные вкладыши установлены в дополнительных выступах упора внутри проточек подвижного полушкива. Между фрикционным вкладышем и выступом упора может быть установлена пружина сжатия, а между торцами фрикционных вкладышей и торцами выступов упора могут быть установлены демпфирующие кольца. Направляющие подвижного полушкива выполнены из антифрикционного материала, значения коэффициента трения определяются при испытаниях на машине трения и составляют от 0,01 до 0,25. При этом соприкасающиеся поверхности элементов пары трения, то есть поверхности, которые в процессе работы перемещаются (скользят) относительно друг друга, выполнены не плоскими (например, в виде части поверхности эллиптического цилиндра).The drive pulley of the variator contains a shaft on which the axially movable pulley (the movable cone may be called) is located, the stationary pulley (the stationary cone may be called) and an emphasis. Four pairs of protrusions are made in the stop; a roller is installed in each pair between the protrusions. Four centrifugal weights in contact with the rollers are pivotally fixed in the movable hemisphere. The pairs of protrusions of the stop are arranged crosswise (X-shaped), grooves are made in the movable hemisphere in two opposite sectors between the weights, and on the stop there are additional protrusions that are placed in the grooves. The drive pulley is equipped with friction liners made of friction material, for example a friction polymer composite. Friction liners are installed in additional protrusions of the stop inside the grooves of the moving half-shell. A compression spring can be installed between the friction liner and the stop protrusion, and damping rings can be installed between the ends of the friction liners and the ends of the stop protrusions. The guides of the moving half-shell are made of antifriction material, the values of the coefficient of friction are determined during tests on a friction machine and range from 0.01 to 0.25. In this case, the contacting surfaces of the elements of the friction pair, that is, surfaces that move (slide) relative to each other during operation, are not flat (for example, as a part of the surface of an elliptical cylinder).

Изготавливаться заявляемое изобретение может известными способами, при этом фрикционные вкладыши могут быть изготовлены из полимерного материала формованием в пресс-форме, а направляющие подвижного полушкива (как и сам полушкив) - из антифрикционного сплава, например, отливкой.The claimed invention can be made by known methods, while the friction liners can be made of polymer material by molding in a mold, and the guides of the moving half-shell (like the half-shell itself) can be made of an antifriction alloy, for example, by casting.

Конкретным примером заявляемого изобретения является ведущий шкив вариатора, фрикционные вкладыши которого изготовлены из полимерного материала, а направляющие из алюминиевого сплава. Соприкасающиеся поверхности пары трения выполнены в виде частей цилиндрической поверхности.A specific example of the claimed invention is the drive pulley of the variator, the friction liners of which are made of a polymeric material, and the guides are made of aluminum alloy. The contacting surfaces of the friction pair are made in the form of parts of a cylindrical surface.

Выполнение направляющих из антифрикционного материала с не плоскими рабочими поверхностями улучшает эксплуатационные характеристики вариатора за счет обеспечения лучших характеристик трибоконтакта при изменении скоростей вала.The implementation of the guides of the antifriction material with non-flat working surfaces improves the operational characteristics of the variator by providing better characteristics of the tribocontact when changing shaft speeds.

Claims

The drive pulley of the variator, containing a shaft on which there are two half pulleys, one of which is axially movable and provided with two guides, an emphasis in which four pairs of protrusions are made, and a roller is installed in each pair between the protrusions, and four are mounted in the movable half pulley centrifugal weights in contact with the rollers, while the drive pulley is provided with liners, the pairs of stop tabs are located crosswise, in the movable half-pulley in two opposite sectors, grooves are made between the weights, and on emphasis made additional protrusions that are placed in these grooves, while the liners are installed in additional protrusions of the emphasis and are made of friction material, characterized in that the guides of the moving half-shell are made of antifriction material with a friction coefficient from 0.01 to 0.25, and in contact the surfaces of the liners and guides are not flat.