RU2771388C1 - Chain variator - Google Patents

Chain variator Download PDF

Info

Publication number
RU2771388C1
RU2771388C1 RU2021131827A RU2021131827A RU2771388C1 RU 2771388 C1 RU2771388 C1 RU 2771388C1 RU 2021131827 A RU2021131827 A RU 2021131827A RU 2021131827 A RU2021131827 A RU 2021131827A RU 2771388 C1 RU2771388 C1 RU 2771388C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chain
pulleys
slots
jumpers
variator
Prior art date
Application number
RU2021131827A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Васильевич Филонов
Сергей Викторович Егоров
Алексей Дмитриевич Лустин
Андрей Дмитриевич Сыромятников
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ"
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 "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ"
Priority to RU2021131827A priority Critical patent/RU2771388C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2771388C1 publication Critical patent/RU2771388C1/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
    • F16H9/00Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members
    • F16H9/02Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion
    • F16H9/24Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using chains or toothed belts, belts in the form of links; Chains or belts specially adapted to such gearing

Landscapes

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

Abstract

FIELD: mechanical engineering.SUBSTANCE: invention relates to the field of mechanical engineering. Chain variator contains driving and driven pulleys installed on parallel shafts of spline connection, including pairs of cone-shaped half-pulleys movable along the shafts with slots forming trapezoidal sectors and jumpers in the form of ribs of rectangular section with a wedge-shaped head, articulated by hubs, and with through longitudinal-radial slots, made with the possibility of entry-exit of half-pulleys into each other, and an element of flexible resilient connection. For engagement, a chain with profiled protrusions and a spring enclosing the chain, the coils of which are located on the chain links between the profiled protrusions of the chain and between the bridges in the slots of the half-pulleys, are introduced as an element of a flexible resilient connection. The bridges between the slots are made in the form of ribs of rectangular section with a wedge-shaped head formed by profile chamfers, and the slots forming a trapezoidal sector are made with the possibility of ensuring the convenience of the spring coils engaging with the half-pulley bridges, in addition, the number of chain links is determined by profiled protrusions, depending on number of half-pulley jumpers.EFFECT: increased efficiency of the variator.1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно к приводам, в частности к зацеплению гибкой связью, а именно к бесступенчатым трансмиссиям и может быть использовано в конструкциях различных транспортных средств.The invention relates to the field of mechanical engineering, mainly to drives, in particular to gearing with a flexible connection, namely, continuously variable transmissions, and can be used in the construction of various vehicles.

Известно, что вариатор это устройство, передающее крутящий момент и способное бесступенчато менять передаточное отношение в определенном диапазоне регулирования.It is known that a variator is a device that transmits torque and is capable of steplessly changing the gear ratio in a certain control range.

Существуют различные конструкции вариаторов:There are various designs of variators:

Известно, одной из таковых является «Конический роликовый вариатор», патент RU № 145291, F16H 15/18, опубл.20.09.2014, Бюл.№26, содержащий корпус, в котором параллельно расположены ведущий и ведомый валы. На них установлены диски конусообразной формы, направленные основанием в разные стороны и расположенные так, что между образующими дисков - есть некоторое расстояние. Между дисками находятся промежуточные, передающие момент ролики, прижимаемые к дискам с двух сторон при помощи пружин. Ролики вместе с пружинным устройством имеют возможность поступательного перемещения вдоль конусных поверхностей дисков. It is known that one of these is the "Conical roller variator", patent RU No. 145291, F16H 15/18, publ. They are equipped with cone-shaped discs, directed by the base in different directions and located so that there is a certain distance between the generatrices of the discs. Between the discs there are intermediate, torque-transmitting rollers pressed against the discs from both sides by means of springs. The rollers, together with the spring device, are capable of translational movement along the tapered surfaces of the disks.

Недостатком данного технического решения является сложность предложенной конструкции вариатора и недостаточное сцепление между роликами и дисками из-за образующегося, в результате износа некоторого расстояния, что снижает сцепление между дисками и передающее крутящий момент и передаточное отношение, делая вариатор неэффективным. The disadvantage of this technical solution is the complexity of the proposed design of the variator and insufficient adhesion between the rollers and disks due to a certain distance formed as a result of wear, which reduces the adhesion between the disks and transmits torque and gear ratio, making the variator inefficient.

Наиболее близким по технической сущности и взятым в качестве прототипа является «Клиноременный вариатор», патент RU № 107310, F16H 9/16, F16H 55/56, опубл.10.08.2011, Бюл.№22, содержащий установленные на параллельных валах ведущий и ведомый шкивы, каждый из которых в свою очередь состоит из двух подвижных в горизонтальной плоскости полушкивов со сквозными продольно-радиальными прорезями для возможности входа полушкивов друг в друга, и приводной ремень. Полушкивы выполнены в виде одной детали, состоящей из трех тел вращения, имеющих общую ось и соединенных между собой. Приводной ремень выполнен из эластичного материала с возможностью частичной поперечной деформации его боковых поверхностей, контактирующих с поверхностями шкивов, и получения эффекта «зубчатого ремня». The closest in technical essence and taken as a prototype is the "V-belt variator", patent RU No. 107310, F16H 9/16, F16H 55/56, publ. pulleys, each of which, in turn, consists of two half-pulleys movable in a horizontal plane with through longitudinal-radial slots to allow the half-pulleys to enter each other, and a drive belt. Half-pulleys are made in the form of one part, consisting of three bodies of revolution having a common axis and interconnected. The drive belt is made of an elastic material with the possibility of partial transverse deformation of its side surfaces in contact with the surfaces of the pulleys, and obtaining the effect of a "toothed belt".

Недостатком данного технического решения является низкое сцепление шкивов из-за возможности проскальзывания, а именно во время работы при наращивании скорости ремень, контактируя со сплошными поверхностями, образуемыми полушкивами имеет возможность проскальзывать по ним при рывках или чрезмерных нагрузках, снижая износостойчивость ремня и эффективность вариатора в целом. The disadvantage of this technical solution is the low grip of the pulleys due to the possibility of slipping, namely, during operation, when increasing the speed, the belt, in contact with solid surfaces formed by the half-pulleys, has the ability to slip over them during jerks or excessive loads, reducing the wear resistance of the belt and the efficiency of the variator as a whole .

Решаемой задачей изобретения является введение упругоподатливой связи между элементами, обеспечивающими передачу крутящего момента зацеплением.The problem to be solved by the invention is the introduction of an elastically compliant connection between the elements that ensure the transmission of torque by engagement.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности вариатора за счет сцепления шкивов путем зацепления введением гибкой упругоподатливой связи между элементами, обеспечивающими передачу крутящего момента.The technical result of the invention is to increase the efficiency of the variator due to the clutch of the pulleys by engaging with the introduction of a flexible elastically compliant connection between the elements that ensure the transmission of torque.

Технический результат достигается тем, что в Цепном вариаторе, содержащем установленные на параллельных валах шлицевого соединения, ведущий и ведомый шкивы, включающие подвижные вдоль валов пары полушкивов конусообразной формы с прорезями, образующими трапецеидальные сектора и перемычками в виде ребер прямоугольного сечения с клинообразной головкой, сочлененные ступицами со сквозными продольно-радиальными прорезями с возможностью для входа выхода полушкивов друг в друга, и элемент гибкой упругоподатливой связи, согласно которому, в качестве элемента гибкой упругоподатливой связи введена цепь с профилированными выступами и охватывающая цепь пружина, витки которой расположены на звеньях цепи между профилированными выступами цепи и между перемычками в прорезях полушкивов, при этом перемычки между прорезями выполнены в виде ребер прямоугольного сечения с клинообразной головкой, образованной профильными фасками, и прорези, образующие трапецеидальное сектора, выполненные с возможностью обеспечения удобства вхождения витков пружины в зацепление с перемычками полушкивов, кроме того, количество звеньев цепи определено профилированными выступами, зависящими от количества перемычек полушкивов. The technical result is achieved by the fact that in a chain variator containing splined connections installed on parallel shafts, driving and driven pulleys, including pairs of cone-shaped half-pulleys movable along the shafts with slots forming trapezoidal sectors and jumpers in the form of rectangular ribs with a wedge-shaped head, articulated by hubs with through longitudinal-radial slots with the possibility for the half-pulleys to enter each other, and an element of flexible elastically compliant connection, according to which, as an element of flexible elastically compliant connection, a chain with profiled protrusions and a spring enclosing the chain are introduced, the coils of which are located on the chain links between the profiled protrusions chain and between jumpers in the slots of the half-pulleys, while the jumpers between the slots are made in the form of rectangular ribs with a wedge-shaped head formed by profile chamfers, and slots forming a trapezoidal sector, made with the ability to provide to ensure the convenience of the spring coils engaging with the half-pulley webs, in addition, the number of chain links is determined by profiled protrusions, depending on the number of half-pulley webs.

Для пояснения технической сущности рассмотрим чертежи (на фигурах валы специально не показаны):To clarify the technical essence, consider the drawings (the shafts are not specifically shown in the figures):

Фиг.1 – представлен общий вид цепного вариатора; Fig.1 - shows a General view of the chain variator;

Фиг.2 - представлен общий вид цепного вариатора в произвольной аксонометрии;Fig.2 - shows a General view of the chain variator in an arbitrary perspective;

Фиг.3 – представлено сечение по цепи на общим виде цепного вариатора в произвольной аксонометрии;Fig.3 - shows a section along the chain on a general view of the chain variator in an arbitrary axonometry;

Фиг.4 – представлено положение полушкивов на ведущем и ведомом шкивах и цепи с пружиной;Fig.4 - shows the position of the half-pulleys on the driving and driven pulleys and the chain with a spring;

Фиг.5 – представлено сечение цепи с пружиной;Fig.5 - shows a section of a chain with a spring;

где:where:

1, 2 – ведущий и ведомый полушкивы;1, 2 - leading and driven half-pulleys;

3 – перемычки полушкивов;3 - jumpers of half-pulleys;

4 – цепь с профилированными выступами;4 - chain with profiled protrusions;

5 – пружина.5 - spring.

Предлагаемое техническое решение позволяет получить эффективный «Цепной вариатор» за счет введения упругоподатливой связи между элементами, обеспечивающими передачу крутящего момента зацеплением витков пружины и с выступами цепи, и с перемычками шкивов.The proposed technical solution makes it possible to obtain an effective "Chain variator" due to the introduction of an elastically compliant connection between the elements that ensure the transmission of torque by engaging the coils of the spring with both the chain protrusions and the pulley webs.

Вариатор с гибкой упругоподатливой связью состоит из двух параллельных валов со шлицами для перемещения двух полушкивов 1 ведущего шкива и двух полушкивов 2 ведомого шкива.Variator with flexible resilient connection consists of two parallel shafts with slots for moving two half-pulleys 1 of the driving pulley and two half-pulleys 2 of the driven pulley.

Полушкивы 1, 2 имеют конусообразную форму.Half pulleys 1, 2 have a conical shape.

Полушкивы 1, 2 имеют прорези, трапецеидальные сектора, разделенные перемычками 3.Half-pulleys 1, 2 have slots, trapezoidal sectors separated by bridges 3.

Перемычки 3 выполнены в виде ребер прямоугольного сечения с клинообразной головкой, образованной профильными фасками, входящими в межвитковое пространство пружины 5 одетой на цепь 4.Jumpers 3 are made in the form of ribs of rectangular section with a wedge-shaped head formed by profile chamfers entering the interturn space of the spring 5 dressed on the chain 4.

Между перемычками 3 образуются секторы, позволяющие взаимному проникновению полушкивов 1, 2 для изменения передаточного отношения вариатора. Sectors are formed between jumpers 3, allowing the mutual penetration of half-pulleys 1, 2 to change the gear ratio of the variator.

Упругоподатливая цепь 4 имеет звенья с профильными выступами, входящими в межвитковое пространство пружины 5 одетой на цепь 4.The elastically pliable chain 4 has links with profile ledges entering the interturn space of the spring 5 dressed on the chain 4.

Цепной вариатор работает следующим образом.Chain variator works as follows.

При фиксированном положении полушкивов 1, 2 на шлицевых валах, крутящий момент с ведущих полушкивов 1, через зацепление витков пружины 5 и перемычек полушкивов 3 – с одной стороны и витков пружины 5 и профильных выступов звеньев цепи 4 с другой стороны, передаётся на цепь 4, а затем в обратной последовательности с цепи 4 на ведомые полушкивы 2.With a fixed position of the half-pulleys 1, 2 on the splined shafts, the torque from the driving half-pulleys 1, through the engagement of the coils of the spring 5 and the jumpers of the half-pulleys 3 - on the one hand and the coils of the spring 5 and the profile projections of the chain links 4 on the other hand, is transmitted to the chain 4, and then in reverse order from chain 4 to driven half-pulleys 2.

Изменения передаточного отношения вариатора осуществляется перемещением в противоположных направлениях, ведущих 1 и ведомых 2 полушкивов.Changes in the gear ratio of the variator is carried out by moving in opposite directions, leading 1 and driven 2 half-pulleys.

Благодаря упругой податливости витков пружины 5, происходит непрерывное зацепление выступов цепи 4 и перемычек ведущих 1 и ведомых 2 полушкивов, в том числе на переходных режимах регулирования передаточного отношения вариатора.Due to the elastic compliance of the turns of the spring 5, there is a continuous engagement of the protrusions of the chain 4 and the jumpers of the leading 1 and driven 2 half-sheaves, including in the transient modes of controlling the gear ratio of the variator.

Claims (1)

Цепной вариатор, содержащий установленные на параллельных валах шлицевого соединения ведущий и ведомый шкивы, включающие подвижные вдоль валов пары полушкивов конусообразной формы с прорезями, образующими трапецеидальные сектора, и перемычками в виде ребер прямоугольного сечения с клинообразной головкой, сочлененные ступицами, и со сквозными продольно-радиальными прорезями, выполненные с возможностью входа-выхода полушкивов друг в друга, и элемент гибкой упругоподатливой связи, отличающийся тем, что для зацепления в качестве элемента гибкой упругоподатливой связи введена цепь с профилированными выступами и охватывающая цепь пружина, витки которой расположены на звеньях цепи между профилированными выступами цепи и между перемычками в прорезях полушкивов, при этом перемычки между прорезями выполнены в виде ребер прямоугольного сечения с клинообразной головкой, образованной профильными фасками, и прорези, образующие трапецеидальные сектора, выполнены с возможностью обеспечения удобства вхождения витков пружины в зацепление с перемычками полушкивов, кроме того, количество звеньев цепи определено профилированными выступами, зависящими от количества перемычек полушкивов.Chain variator containing mounted on parallel shafts splined connection driving and driven pulleys, including pairs of cone-shaped half-pulleys movable along the shafts with slots forming trapezoidal sectors, and jumpers in the form of ribs of rectangular section with a wedge-shaped head, articulated hubs, and with through longitudinal-radial slots, made with the possibility of entry-exit of half-pulleys into each other, and an element of flexible resilient connection, characterized in that for engagement as an element of flexible resilient connection, a chain with profiled protrusions and a spring covering the chain are introduced, the coils of which are located on the chain links between the profiled protrusions chains and between jumpers in the slots of the half-pulleys, while the jumpers between the slots are made in the form of rectangular ribs with a wedge-shaped head formed by profile chamfers, and the slots forming trapezoidal sectors are made with the possibility of providing convenience entry of spring coils into engagement with half-pulley webs, in addition, the number of chain links is determined by profiled protrusions, depending on the number of half-pulley webs.
RU2021131827A 2021-10-29 2021-10-29 Chain variator RU2771388C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021131827A RU2771388C1 (en) 2021-10-29 2021-10-29 Chain variator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021131827A RU2771388C1 (en) 2021-10-29 2021-10-29 Chain variator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2771388C1 true RU2771388C1 (en) 2022-05-04

Family

ID=81459046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021131827A RU2771388C1 (en) 2021-10-29 2021-10-29 Chain variator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2771388C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU107310U1 (en) * 2011-03-16 2011-08-10 Михаил Юрьевич Артамонов V-Belt Variator
RU2452883C2 (en) * 2008-11-27 2012-06-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого Multi-purpose system of electric drives on basis of planetary cycloidal reduction gear - mke pcsr
KR101311573B1 (en) * 2013-07-29 2013-09-26 변재웅 Unauthorized transmission for car
RU2711843C1 (en) * 2019-05-28 2020-01-22 Сергей Владимирович Набоков Continuously variator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2452883C2 (en) * 2008-11-27 2012-06-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого Multi-purpose system of electric drives on basis of planetary cycloidal reduction gear - mke pcsr
RU107310U1 (en) * 2011-03-16 2011-08-10 Михаил Юрьевич Артамонов V-Belt Variator
KR101311573B1 (en) * 2013-07-29 2013-09-26 변재웅 Unauthorized transmission for car
RU2711843C1 (en) * 2019-05-28 2020-01-22 Сергей Владимирович Набоков Continuously variator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1234127B1 (en) Continuously variable transmission pulley
ATE451573T1 (en) STEPLESS BELT DRIVE
US4655733A (en) Arrangement for transmitting torque between conical pulleys in a transmission mechanism
US4569671A (en) Metal chain-belt
US4810237A (en) V-belt pulley and drive
RU2771388C1 (en) Chain variator
US5007883A (en) Chain-belt
DE60001509D1 (en) STEPLESS GEARBOX
RU2711843C1 (en) Continuously variator
KR101311573B1 (en) Unauthorized transmission for car
CN103791050A (en) Chained infinitely variable speed transmission gear
US20070149332A1 (en) Power transmission chain and power transmission device
KR100470511B1 (en) Drive ring cvt belt
AU2001245820A1 (en) Drive ring CVT belt
RU218996U1 (en) CVT TRANSMISSION
US8790199B2 (en) Radial diaphragm spring clutch
US20170314654A1 (en) Variators
JP3907261B2 (en) V belt type continuously variable transmission
KR101937637B1 (en) Continuously variable transmission
US3021717A (en) Uniform speed changer or transmission
RU2816726C1 (en) Double-sided variator belt
US2113790A (en) Drive belt
KR102206626B1 (en) Continuously Variable Transmission shift system using rack and pinion gear system
JP4411532B2 (en) Power transmission chain and power transmission device including the same
RU2331002C1 (en) Variable-speed drive