Планетарный вариатор

Полезная модель относится к устройствам для изменения передаточного отношения, в частности к планетарному вариатору.
Из уровня техники, патент РФ №2140028, известен планетарный вариатор, содержащий центральные колеса, водило, промежуточные диски, внутренние и внешние отбуртованные диски, нажимные устройства с упругими элементами осевого действия и связи. При этом упругие элементы всех отбуртованных дисков расположены с обеих торцевых сторон всех промежуточных дисков и контактируют с торцами всех отбуртованных дисков и имеют возможность изменять свою осевую жесткость по величине и по знаку. Однако, наличие в большом количестве промежуточных дисков, внутренних и внешних отбуртованных дисков, нажимных устройств с упругими элементами усложняет конструкцию вариатора и снижает его надежность.
Техническая проблема, решаемая заявленной полезной моделью, заключается в получении сверхбольших передаточных отношений с одновременным увеличением крутящего момента на выходном валу, с одновременным упрощением конструкции и повышением ее надежности (в том числе ремонтопригодности как частного свойства в составе комплексного свойства надежность).
Технический результат - обеспечение возможности плавного регулирования больших передаточных отношений.
Указанный технический результат достигается тем, что планетарный вариатор, содержит коронную шестерню с осевым отверстием, солнечную шестерню, соосную с коронной шестерней, расположенную внутри ее осевого отверстия и являющуюся входным звеном, причем солнечная шестерня выполнена с возможностью закрепления на своей оси вала для передачи вращательного движения, сателлиты, находящиеся внутри осевого отверстия коронной шестерни в зацеплении с коронной и солнечной шестернями, и водило, являющееся выходным звеном, причем коронная шестерня выполнена с возможностью зацепления с червяком для образования червячной передачи и является вторым входным звеном, при этом на осях сателлитов своими концами жестко закреплены валы, другие концы которых закреплены на водиле с возможностью вращения вокруг своей оси.
Сущность заявленного технического решения поясняется общим видом планетарного вариатора на фиг. 1, где обозначены:
1 - коронная шестерня;
2 - солнечная шестерня;
3 - сателлиты;
4 - водило;
5 - червяк.
Ниже приведен пример осуществления полезной модели.
Предлагаемое устройство для бесступенчатого изменения передаточного отношения (планетарный вариатор) включает в себя коронную 1 и солнечную 2 шестерни (зубчатые колеса), являющимися входными звеньями, сателлиты 3 и выходное звено в виде водила 4. В центре коронной шестерни 1 выполнено осевое отверстие. Внутри отверстия коронной шестерни также выполнены зубья. Солнечная шестерня 2 соосна с коронной шестерней 1 и располагается в отверстии, так что находится в зацеплении с сателлитами 3 и по сути опирается на них. На солнечной шестерне 2, на ее оси закреплен вал, через который солнечной шестерне 2 сообщается вращательное движение. Коронная шестерня 1 выполнена с возможностью зацепления с червяком 5, тем самым образовывая червячную передачу, при этом коронная шестерня 1 может образовывать и зубчатую передачу, например, зацепляясь с внешним зубчатым колесом, также коронная шестерня 1 и солнечная шестерня 2 могут напрямую соединяться с приводами. Сателлиты 3 представляют собой шестерни (зубчатые колеса) и находятся в зацеплении с коронной 1 и солнечной 2 шестернями внутри осевого отверстия коронной шестерни 1. При этом на осях сателлитов 3 своими концами жестко закреплены валы, другие концы которых закреплены в подшипниках (то есть с возможностью вращения вокруг своей оси) на водиле 4.
Шестерни 1 и 2 выполнены с возможностью вращаться в разные стороны. Получается, что для любой определенной геометрии червячной передачи (количества внешних зубьев шестерни 1 и витков червяка) и шестерней 1, 2, 3 (соотношения числа их зубъев) в предлагаемой конструкции возможно такое соотношения скоростей и направлений вращения входных звеньев, что водило 4 не получает вращения, а вращения шестерней 1 и 2 замыкаются на вращении сателлитов 3 только вокруг своих осей, т.е. передаточное отношение при этих условиях изменяется и стремится к бесконечности (любому количеству оборотов входных звеньев соответствует стремящееся к нулю количество оборотов выходного звена). При этом величина получаемого сверхбольшого передаточного отношения ограниченно техническими возможностями по количеству нарезаемых зубьев зубчатых колес.
При изменении соотношения скоростей входных звеньев в ту или иную сторону, при их неизменных направлениях вращения (в разные стороны), выходное звено также получает вращение в ту или иную сторону. Численное изменение соотношения скоростей входных звеньев в единицу времени приводит к изменению скорости вращения выходного звена и, следовательно, к изменению передаточного отношения устройства в процессе его работы.
Следовательно, вышеописанной конструкцией достигается плавное регулирование передаточного отношения с повышением надежности и упрощением самой конструкции в сравнении с прототипом.
Очевидно, что можно получить множество наперед заданных значений величины перемещения выходного звена при различных комбинациях чисел зубьев шестерен 1, 2, 3. При этом верхнее и максимальное значение передаточного отношения получается при одновременно работающих с одной и той же скоростью входных звеньев. Нижнее значение будет определяться передаточным отношением планетарного вариатора при одной из работающих передач и при неработающей другой. Изменение соотношения скоростей входных звеньев реализует все возможные значения передаточных отношений лежащих в пределах их верхних и нижних значений.
Червячная передача также служит для надежной передачи крутящего момента.