RU2750438C1 - V-belt variator pulley with curved generatrix - Google Patents

V-belt variator pulley with curved generatrix Download PDF

Info

Publication number
RU2750438C1
RU2750438C1 RU2020138678A RU2020138678A RU2750438C1 RU 2750438 C1 RU2750438 C1 RU 2750438C1 RU 2020138678 A RU2020138678 A RU 2020138678A RU 2020138678 A RU2020138678 A RU 2020138678A RU 2750438 C1 RU2750438 C1 RU 2750438C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
belt
pulley
generatrix
variator
belt variator
Prior art date
Application number
RU2020138678A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александра Александровна Генералова
Артём Анатольевич Никулин
Александр Евгеньевич Зверовщиков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования ФГБОУ ВО "Пензенский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования ФГБОУ ВО "Пензенский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования ФГБОУ ВО "Пензенский государственный университет"
Priority to RU2020138678A priority Critical patent/RU2750438C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2750438C1 publication Critical patent/RU2750438C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/32Friction members
    • F16H55/36Pulleys
    • F16H55/38Means or measures for increasing adhesion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmissions By Endless Flexible Members (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering.
SUBSTANCE: v-belt variator pulley consists of a movable and fixed halves and a limiting sleeve. The surface of the pulley, which interacts with the belt and transmits the torque from the driving pulley to the driven one by means of friction forces, is made of a curved shape to increase the area of the contact spot with the side surface of the belt, which is deformed under the action of tension forces.
EFFECT: efficiency of the device is increased.
1 cl, 2 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано, преимущественно, в качестве элемента трансмиссии для привода наземных транспортных средств.The present invention relates to the field of mechanical engineering and can be used mainly as a transmission element for driving land vehicles.

Из существующего уровня техники известна конструкция бесступенчатой коробки передач с повышенным диапазоном передаточных отношений (см. патент RU 2716396, дата публикации 11.03.2020) содержащая корпус, механизм реверса, дифференциал, вариаторную передачу. Ведомый шкив вариаторной передачи состоит из двух секций, перемещающихся в осевом направлении друг относительно друга посредством шлицевого соединения и блокирующего устройства для ограничения осевого перемещения шкива, соединяющегося с ведомым валом, передающим вращение на механизм реверса с помощью зубчатого соединения и дифференциал, установленный в подшипниках качения в корпусе коробки передач для привода ведущих колес. Недостатком конструкции известного вариатора является прямолинейная образующая шкива, что не обеспечивает достаточной площади контакта, КПД и из-за неравномерного распределения давлений в зоне контакта приводит к быстрому износу ремня.From the existing prior art, the design of a continuously variable transmission with an increased range of gear ratios is known (see patent RU 2716396, publication date 03/11/2020) containing a housing, a reverse mechanism, a differential, a variator transmission. The driven pulley of the variator transmission consists of two sections moving in the axial direction relative to each other by means of a spline connection and a locking device to limit the axial movement of the pulley, which is connected to the driven shaft, transmitting rotation to the reverse mechanism using a gear connection and a differential installed in rolling bearings in the gearbox housing for driving the drive wheels. The disadvantage of the known variator design is the rectilinear generatrix of the pulley, which does not provide a sufficient contact area, efficiency and, due to the uneven distribution of pressures in the contact zone, leads to rapid belt wear.

Задачей изобретения является разработка конструкции ответственных элементов - шкивов вариатора для наземных транспортных средств, обеспечивающих более высокую площадь контакта и КПД по сравнению с аналогами.The objective of the invention is to develop the design of critical elements - variator pulleys for land vehicles, providing a higher contact area and efficiency in comparison with analogues.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в реализации следующих технических решений:The technical result achieved by the invention consists in the implementation of the following technical solutions:

- переход от прямолинейной образующей шкива к криволинейной;- transition from a rectilinear generatrix of a pulley to a curved one;

- равномерного распределения сил трения в зоне контакта и снижения контактного давления на центральную часть боковой поверхности ремня.- uniform distribution of friction forces in the contact zone and reduction of contact pressure on the central part of the side surface of the belt.

Для достижения указанного технического результата предлагается следующая конструкция исполнительного механизма вариаторной передачи (Фиг. 1)To achieve the specified technical result, the following design of the variator transmission actuator is proposed (Fig. 1)

Конструкция состоит из двух половин шкивов: подвижной 1 и неподвижной 2, расположенных соосно и перемещающихся поступательно вдоль оси вала. Для ограничения перемещения подвижной половины шкива предусмотрена втулка 3. Поверхность 4, предназначена для контакта с боковой поверхностью ремня и передачи крутящего момента от ведомого ремня к ведущему при помощи сил трения. Для поддержания натяжения ремня предусмотрена поверхность для установки пружины 5.The design consists of two halves of pulleys: movable 1 and stationary 2, located coaxially and moving translationally along the axis of the shaft. To restrict the movement of the movable half of the pulley, a bushing 3 is provided. Surface 4 is intended for contact with the side surface of the belt and for transmitting torque from the driven belt to the leading one by means of friction forces. To maintain the belt tension, there is a surface for installing the spring 5.

Предлагаемая конструкция работает следующим образом:The proposed design works as follows:

При натяжении ремня происходит деформация в его поперечном сечении (Фиг. 2) Основными параметрами с помощью которых можно описать эту деформацию являются:

Figure 00000001
- радиус изгиба ремня под нагрузкой,
Figure 00000002
- угол дуги изгиба ремня,
Figure 00000003
- координата измерения деформации в поперечном сечении ремня,
Figure 00000004
- угол клина ремня в рассматриваемом положении, x - горизонтальная координата точки профиля,
Figure 00000005
- радиус дуги ремня в средней линии. В результате чего боковая поверхность ремня, которая контактирует со шкивом принимает криволинейную форму. Для того чтобы увеличить площадь контакта и КПД передачи необходимо чтобы поверхность шкива имела такую же образующую. Были произведены теоретические расчеты и выведены параметрические уравнения образующей шкива:When the belt is tensioned, deformation occurs in its cross section (Fig. 2). The main parameters that can be used to describe this deformation are:
Figure 00000001
- bending radius of the belt under load,
Figure 00000002
- the angle of the arc of the bend of the belt,
Figure 00000003
- coordinate of measurement of deformation in the cross-section of the belt,
Figure 00000004
is the angle of the belt wedge in the position under consideration, x is the horizontal coordinate of the profile point,
Figure 00000005
- radius of the arc of the belt in the center line. As a result, the side surface of the belt, which is in contact with the pulley, takes on a curved shape. In order to increase the contact area and transmission efficiency, it is necessary that the pulley surface has the same generatrix. Theoretical calculations were made and parametric equations of the pulley generatrix were derived:

Figure 00000006
Figure 00000006

где

Figure 00000007
- радиус кривизны ремня в рассматриваемой точке, в зависимости от координаты высоты
Figure 00000008
;Where
Figure 00000007
- the radius of curvature of the belt at the point in question, depending on the coordinate of the height
Figure 00000008
;

Figure 00000009
- коэффициент снижения деформаций и напряжений при изгибе ремня.
Figure 00000009
- coefficient of reduction of deformations and stresses during bending of the belt.

Figure 00000010
Коэффициент Пуассона (для каучука равен 0,47);
Figure 00000010
Poisson's ratio (for rubber is 0.47);

Figure 00000011
- ширина ремня в деформированном состоянии.
Figure 00000011
- width of the belt in a deformed state.

Claims (6)

Шкив клиноременного вариатора, состоящий из подвижной и неподвижной половин, ограничительной втулки, поверхность шкива, которая взаимодействует с ремнем и передает крутящий момент от ведущего шкива к ведомому при помощи сил трения, выполнена криволинейной формы для увеличения площади пятна контакта с боковой поверхностью ремня, который деформируется под действием сил натяжения, отличающийся тем, что параметрические уравнения образующей шкива выглядят следующим образом, параметрические уравнения образующей шкива:The V-belt variator pulley, consisting of a movable and stationary halves, a restrictive sleeve, a pulley surface that interacts with the belt and transmits torque from the driving pulley to the driven pulley using friction forces, is curved to increase the area of contact with the lateral surface of the belt, which is deformed under the action of tensile forces, characterized in that the parametric equations of the pulley generatrix are as follows, the parametric equations of the pulley generatrix:
Figure 00000012
Figure 00000012
где
Figure 00000013
- радиус кривизны ремня в рассматриваемой точке, в зависимости от координаты высоты
Figure 00000014
;
Where
Figure 00000013
- the radius of curvature of the belt at the point in question, depending on the coordinate of the height
Figure 00000014
;
Figure 00000015
- коэффициент снижения деформаций и напряжений при изгибе ремня;
Figure 00000015
- coefficient of reduction of deformations and stresses during belt bending;
Figure 00000016
коэффициент Пуассона (для каучука равен 0,47);
Figure 00000016
Poisson's ratio (for rubber is 0.47);
Figure 00000017
- ширина ремня в деформированном состоянии.
Figure 00000017
- width of the belt in a deformed state.
RU2020138678A 2020-11-26 2020-11-26 V-belt variator pulley with curved generatrix RU2750438C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020138678A RU2750438C1 (en) 2020-11-26 2020-11-26 V-belt variator pulley with curved generatrix

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020138678A RU2750438C1 (en) 2020-11-26 2020-11-26 V-belt variator pulley with curved generatrix

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2750438C1 true RU2750438C1 (en) 2021-06-28

Family

ID=76820124

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020138678A RU2750438C1 (en) 2020-11-26 2020-11-26 V-belt variator pulley with curved generatrix

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2750438C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2790511C1 (en) * 2022-05-24 2023-02-21 Общество с ограниченной ответственностью "Комбайновый завод "Ростсельмаш" V-belt variator

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1792921A (en) * 1928-03-31 1931-02-17 Allis Chalmers Mfg Co Power-transmitting mechanism
US2893254A (en) * 1955-11-03 1959-07-07 Raymond B Grover Speed change device
RU196020U1 (en) * 2019-11-13 2020-02-13 Общество с ограниченной ответственностью "Комбайновый завод "Ростсельмаш" WEDDING VARIATOR

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1792921A (en) * 1928-03-31 1931-02-17 Allis Chalmers Mfg Co Power-transmitting mechanism
US2893254A (en) * 1955-11-03 1959-07-07 Raymond B Grover Speed change device
RU196020U1 (en) * 2019-11-13 2020-02-13 Общество с ограниченной ответственностью "Комбайновый завод "Ростсельмаш" WEDDING VARIATOR

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2790511C1 (en) * 2022-05-24 2023-02-21 Общество с ограниченной ответственностью "Комбайновый завод "Ростсельмаш" V-belt variator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6824484B2 (en) Chain
JP4960387B2 (en) A kind of gear pair for power transmission in a speed accelerator and a speed reducer and method of forming the same
WO2004070233A1 (en) Traction drive type continuously variable transmission
KR20070087590A (en) Drive belt for a transmission with convex pulley sheaves
KR101206641B1 (en) Continuously variable transmission
CN101248289B (en) Driving belt
US8485927B2 (en) Power transmission chain and power transmission device
US20070191165A1 (en) Plate-link chain for a motor vehicle drive system
RU2750438C1 (en) V-belt variator pulley with curved generatrix
CN101809315B (en) Power transmission chain, and power transmission device
EP2249060B1 (en) Power transmission chain and power transmission device provided therewith
CN101809316B (en) Power transmission chain and power transmission device
US9556931B2 (en) Element for metallic belt
JP5347290B2 (en) Power transmission chain pretension method
US6348019B1 (en) Drive ring CVT belt
AU2001245820A1 (en) Drive ring CVT belt
EP1748221A2 (en) Power transmission chain and power transmission device
US20020155919A1 (en) Traction drive rotary assembly
US20040259671A1 (en) Device for controlling contact pressure in a continuously variable transmission
RU202591U1 (en) MECHANICAL REDUCER
JP4893562B2 (en) Power transmission chain and power transmission device
JP4645038B2 (en) Belt type continuously variable transmission
Starikov et al. Calculation-Graphical method of belt transmission operation parameters estimating
JP2009521647A (en) Link plate chain especially for vehicle drives
KR20120101562A (en) Drive belt for a transmission with convex pulley sheaves