рычажный вариатор

Формула изобретения

Вариатор, содержащий ведущее звено кривошип с шатуном и выходное звено коромысло, на оси которого посредством обгонных муфт смонтированы шестерни, преобразующие качательное движение коромысла и непрерывное вращательное движение, отличающийся тем, что он снабжен рычагом с осью вращения, смонтированной на ползуне, имеющем привод, и неподвижными направляющими, при этом один конец рычага соединен с шатуном ведущего звена, а другой конец посредством оси с концом коромысла выходного звена, ползун с осью вращения рычага установлен в неподвижной направляющей, которая параллельна биссектрисе угла качения рычага.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в трансмиссиях транспортных, грузоподъемных и прочих машин и механизмов.

Известны вариаторы, осуществляющие регулирование оборотов выходного звена через жесткие кинематические связи, состоящие из ведущего звена - кривошипа, соединенного посредством шатуна с коромыслом выходного звена, на оси которого смонтированы шестерни, установленные на обгонных муфтах, преобразующих качание коромысла во вращение шестерен. Регулирование оборотов осуществляется путем изменения длины кривошипа. Однако необходимость регулирования длины вращающегося кривошипа усложняет конструкцию, а существенно меняющийся за один оборот кривошипа угол приложения силы к коромыслу выходного звена (особенно при малых передаточных отношениях ), снижает КПД вариатора и приводит к возникновению паразитных радиальных сил на оси коромысла.

Для ликвидации этих недостатков поставлена задача, решение которой обеспечивает упрощение конструкции, повышение КПД и уменьшение паразитных радиальных сил на выходном звене.

Решение поставленной задачи достигается тем, что между ведущим звеном, выполненным в виде кривошипа с шатуном, и выходным звеном, представляющим собой коромысло, на оси которого на обгонных муфтах смонтированы шестерни, установлен рычаг, один конец которого посредством шатуна связан с кривошипом входного звена, а другой конец осью соединен с концом коромысла выходного звена, а ось вращения рычага смонтирована в ползуне, который установлен на неподвижной направляющей и может перемещаться параллельно биссектрисе угла качания рычага.

На фиг. 1 и 2 изображены две проекции кинематической схемы рычажного вариатора.

Рычажный вариатор состоит из кривошипа 2, который посредством шатуна 3 соединен с рычагом 1, другой конец которого через ось O₂ присоединен к коромыслу 4, на оси O₁ которого на обгонных муфтах противоположного направления смонтированы шестерни 5, связанные между собой конической шестерней 6. Ось O вращения рычага 1 смонтирована в ползуне 7, имеющем привод, который может перемещаться относительно направляющей 8 (привод, перемещающий ползун, не показан), которая параллельна биссектрисе a угла качания рычага 1 от точки A до точки B, лежащей в плоскости а x O₁.

Вариатор работает следующим образом.

Вращение кривошипа 2 через шатун 3 преобразуется в качательное движение рычага 1, которое передается на коромысло 4, сообщая ему качательное движение, и посредством обгонных муфт и шестерен 6 преобразуется в непрерывное вращательное движение шестерен 5. Бесступенчатое регулирование передаточного отношения осуществляется перемещением ползуна 7 посредством гидроцилиндра или червячной пары по закону регулирования, оптимальному для каждого конкретного механизма вдоль направляющей 8 между точками A и B, причем при совмещении осей O и O₂ (точка A) выходное звено останавливается и блокируется от обратного хода, т. к. коромысло 4 заперто. Положение точки B определяется конструктивными соображениями и кинематическими возможностями данной схемы. Очевидно, что угол приложения силы к коромыслу 4 от рычага 1 мало меняется и близок к 90^o во всем диапазоне регулирования, а следовательно, КПД вариатора возрастает, радиальные нагрузки на ось O₁ существенно уменьшатся.