ШКИВ КЛИНОРЕМЕННОГО ВАРИАТОРА С КРИВОЛИНЕЙНОЙ ОБРАЗУЮЩЕЙ
V-BELT VARIATOR PULLEY WITH CURVED GENERATRIX

Настоящее изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано, преимущественно, в качестве элемента трансмиссии для привода наземных транспортных средств.
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.
Задачей изобретения является разработка конструкции ответственных элементов - шкивов вариатора для наземных транспортных средств, обеспечивающих более высокую площадь контакта и КПД по сравнению с аналогами.
Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в реализации следующих технических решений:
- переход от прямолинейной образующей шкива к криволинейной;
- равномерного распределения сил трения в зоне контакта и снижения контактного давления на центральную часть боковой поверхности ремня.
Для достижения указанного технического результата предлагается следующая конструкция исполнительного механизма вариаторной передачи (Фиг. 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.
Предлагаемая конструкция работает следующим образом:
x
При натяжении ремня происходит деформация в его поперечном сечении (Фиг. 2) Основными параметрами с помощью которых можно описать эту деформацию являются:  - радиус изгиба ремня под нагрузкой,  - угол дуги изгиба ремня,  - координата измерения деформации в поперечном сечении ремня,  - угол клина ремня в рассматриваемом положении,  - горизонтальная координата точки профиля,  - 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:
где  - радиус кривизны ремня в рассматриваемой точке, в зависимости от координаты высоты ;
- коэффициент снижения деформаций и напряжений при изгибе ремня.
Коэффициент Пуассона (для каучука равен 0,47);
- ширина ремня в деформированном состоянии.