ПЕРЕДАЧА "МИГ"
"MIG" GEAR

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в передачах с бесступенчатым изменением скорости.
Известна передача по пат. РФ №2092729, М. кл. F16H 15/30, которая предназначена для бесступенчатого регулирования скорости ведомого вала.
Однако в известной передаче не обеспечены повороты промежуточных звеньев навстречу друг другу с целью регулирования скорости ведомого звена, т.е. обеспечено только передаточное отношение 1:1 или близко к этому.
Задачей настоящего изобретения является обеспечение поворотов навстречу друг другу промежуточных звеньев вариаторов в передаче путем замены одних соседних параллельных прямолинейных в плане тяг другими соседними -образными в плане тягами симметричными относительно плоскости, перпендикулярной осевым вариаторам и проходящей через ось поворотов средних двуплечих рычагов.
Это достигается тем, что дугообразные элементы выполнены системой из двух -образных в плане и дугообразных при виде сбоку, каждая с наклонной и параллельной между собой концевыми частями, и двух параллельных в плане и дугообразных при виде сбоку в каждом вариаторе.
Каждая -образная тяга одной концевой частью шарнирно посредством полых сферических оболочек из одного центра соединена прямолинейной в плане тягой.
Концевая часть каждого плеча двухплечевого рычага выполнена цапфой с образованным на конце сферическим утолщением диаметром больше диаметра цапфы примерно в 1,6 раза, а внутренний диаметр сферической оболочки концевой части прямолинейной тяги равен диаметру сферического утолщения цапфы.
Наружный диаметр сферической оболочки концевой части прямолинейной тяги равен внутреннему диаметру сферической оболочки концевой части -образной тяги.
В сферических контактируемых -образных и прямолинейных тягах образованы внутренние цилиндрические отверстия.
В наружной сферической оболочке каждой -образной тяги в каждом вариаторе передачи цилиндрическое отверстие расположено вдоль -образной тяги и равно диаметру наружной сферической оболочки прямолинейной тяги, а во внутренней сферической оболочке прямолинейной тяги внутреннее цилиндрическое отверстие расположено поперечно прямолинейной тяги.
В цилиндрических отверстиях сферических оболочек -образных и прямолинейных тяг закреплены на резьбе в каждой соответствующее резьбовое кольцо со сферической торцевой поверхностью радиусом, равным радиусу сферической оболочки, в которой смонтировано резьбовое кольцо.
В резьбовых кольцах и соответствующих сферических оболочках концевых частей -образных и прямолинейных тяг образовано в каждой окно с раструбом на угол поворота плеч двуплечих рычагов и шириной, равное диаметру стержня цапфы концевой части двуплечих рычагов.
Наружное резьбовое кольцо навернуто на наружную цилиндрическую концевую часть наружной сферической оболочки, а внутреннее резьбовое кольцо ввернуто во внутреннюю резьбу цилиндрической части внутренней сферической оболочки прямолинейной тяги.
Смонтированные сферические оболочки каждых -образной и прямолинейной тяг на сферическом утолщении каждой цапфы плеча двухплечевого рычага обеспечивают возвратно-поворачивающиеся и возвратно-поступательные перемещения тяг и рычагов относительно друг друга.
Наклонные стойки -образных тяг контактируют между собой в месте расположенной на расстоянии 2/3 длины -образной тяги, начиная от сферической оболочки, образуя перекрестие под углом примерно 75°.
Другая концевая часть каждой -образной тяги шарнирно сферически соединена со сферической концевой частью плеча двухплечевого рычага соответствующего фрикционного звена.
В месте контактирования -образных тяг и посредине прямолинейных тяг поперечно сверху закреплены на соответствующих бобышках корпуса вариаторов планки концевыми частями для -образных тяг и в средней части для прямолинейных тяг с обеспечением возвратно-поворачивающихся и возвратно-поступательных перемещений относительно друг друга тяг.
Полусферические направленные вогнутостью друг против друга соосные соседние оболочки вариаторов передачи удалены друг от друга на расстояние, равное примерно 0,97 их внутреннего диаметра сферы, а каждая пара контактируемых сферических оболочек -образных и прямолинейных тяг и сферические концевые части плеч среднего двуплечего рычага каждого вариатора передачи являются концентрическими.
Соседние -образные в плане тяги в каждом вариаторе расположены симметрично относительно плоскости, перпендикулярной осевой вариатора и проходящей через ось поворотов среднего двуплечего рычага каждого вариатора.
Передача содержит четное число вариаторов, но не менее двух.
Соседние параллельные продольные тяги между соседними вариаторами передачи кинематически связаны с концевыми плечами соответствующих двуплечих рычагов соосно расположенными над средними двуплечими рычагами и закрепленными с ними соответствующих вариаторов аналогично кинематическому сферическому соединению поперечных параллельных дуговых тяг каждого вариатора.
Цапфы двуплечих рычагов дугообразных и параллельных тяг установлены концевыми частями в соответствующие П-образные в одну сторону при виде сбоку проемы в ленте закрепленной на наружной цилиндрической поверхности корпуса передачи на расстоянии, равном расстоянию между вариаторами.
В средней части между проемами с боков ленты образованы Г-образные в одну сторону выступы с полками на одном уровне в противоположные друг от друга стороны, а в ленте в месте расположения Г-образных выступов закреплена П-образная повернутая на 180°C скоба с образованными с боков горизонтальными полками в противоположные друг от друга стороны.
Горизонтальные полки скобы расположены над горизонтальными полками ленты на расстоянии, равном толщине прямолинейных параллельных тяг с возможностью возвратно-поступательного перемещения в полках.
Высота П-образных проемов в ленте кроме последнего равна сумме толщин двуплечих соседних по высоте рычагов каждого вариатора, а высота последнего Г-образного проема равна сумме толщин двуплечих соседних рычагов и звездочки цепной передачи последнего вариатора.
Каждый двуплечий рычаг с закрепленными продольными прямолинейными тягами закреплен с соответствующим средним двуплечим рычагом под углом примерно 75°C между линиями расположения соответствующих плеч двуплечих рычагов.
Цепная передача от конечного двуплечего рычага продольных параллельных тяг последнего вариатора передачи кинематически связана с рукояткой механизма изменения скорости ведомого вала передачи.
На фиг.1 изображена передача в разрезе /при передаточном отношении 1:3,8/; на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1 /при передаточном отношении 1:1/; на фиг.3 - разрез по Б-Б на фиг.2 /при передаточном отношении 1:3,8/; на фиг.4 - разрез по В-В на фиг.1 /двуплечие рычаги с продольными тягами при передаточном отношении 1:3,8/; на фиг.5 - разрез по В-В на фиг.1 /двуплечие рычаги с продольными тягами при передаточном отношении 3,8:1/; на фиг.6 - разрез по Д-Д на фиг.3; на фиг.7 - разрез по Е-Е на фиг.3; на фиг.8 - блок сдвоенных сферических оболочек в разрезе; на фиг.9 - сечение по Г-Г на фиг.3; на фиг.10 - вид 1 на фиг.3; на фиг.11 - разрез по Ж-Ж на фиг.10; /повернуто // при передаточном отношении 1:1/; на фиг.12 - кинематическая схема положения валов и промежуточных элементов при передаточном отношении 1:1/; на фиг.13 и 14 - левая -образная тяга в 2-х проекциях; на фиг.15 и 16 - правая -образная тяга в двух проекциях; на фиг.17 - разрез по И-И на фиг.13 и на фиг.18 - сферическая оболочка концевой части прямолинейной поперечной тяги в разрезе.
Передача содержит цилиндрический корпус 1 с боковыми крышками, в одной из которых установлен ведущий вал 2 с жестко закрепленной на нем ведущей сферической полой фрикционной оболочкой 3, а в другой - соосно с ведущим валом 2 установлен ведомый вал 4 с ведомой сферической полой фрикционной оболочкой 5 /см. фиг.1 и 2/.
Между сферическими элементами соосно смонтирован, например, один блок сдвоенных сферических оболочек 6 /см фиг.1/.
Внутри фрикционных оболочек 3 и 5 каждого вариатора смонтированы взаимодействующие с ними промежуточные фрикционные звенья 7 и 8 соответственно верхнее и нижнее /см. фиг.1 и 2/ диаметром, меньшим внутреннего диаметра сферических полых фрикционных оболочек.
На наружной верхней цилиндрической поверхности корпуса 1 каждого вариатора /см. фиг.2/ смонтирован механизм изменения передаточного отношения, выполненный в виде двуплечего рычага 9, соединенного с ним шарнирно, и размещенных на корпусе двух тяг соответственно 10 и 11, представляющий собой последовательно расположенные дугообразные элементы, шарнирно соединенные с крайними двумя рычагами 12, связанными каждый с соответствующим промежуточным фрикционным звеном 7 и 8 /см. фиг.2/.
На поверхности каждого фрикционного звена 7 и 8 каждого вариатора в плоскости поворота каждого звена образован дуговой паз 13, а каждый вариатор снабжен закрепленными в корпусе 1 и расположенными одна против другой осями с установленными на них втулками 14, расположенными в дуговых пазах 13 /см. фиг.1 и 2/.
Дугообразные элементы выполнены системой из двух  -образных в плане и дугообразных при виде сбоку тяг 15 и 16, каждая с наклонной и параллельными между собой концевыми частями, и двух параллельных в плане и дугообразных при виде сбоку тяг 10 и 11 /см. фиг.3/.
Каждая  -образная тяга 15 и 16 одной концевой частью шарнирно посредством полых сферических оболочек из одного центра соединена с прямолинейной в планке тягой соответственно 10 и 11 /см. фиг.3/.
Концевая часть каждого плеча двуплечего рычага среднего 9 и крайних 12 /см. фиг.3/ выполнена цапфой 17 с образованным на конце сферическим утолщением 18 диаметром, больше диаметра цапфы примерно в 1,6 раза, а внутренний диаметр 22 /см. фиг.12/ сферической оболочки 19 концевой части прямолинейной тяги 10 или 11 равен диаметру сферического утолщения 18 цапфы 17 /см. фиг.3, 10 18/.
Наружный диаметр сферической оболочки 19 концевой части прямолинейной тяги 10 или 11 равен внутреннему диаметру сферической оболочки 20 концевой части -образной тяги 15 и 16 /см. фиг.3/.
В сферических контактируемых -образных и прямолинейных тяг соответственно 10, 11 и 15, 16 образованы внутренние цилиндрические отверстия 21 и 22 /см. фиг.17 и 18/.
В наружной сферической оболочке 20 каждой -образной тяги 15 и 16 в каждом вариаторе передачи внутреннее цилиндрическое отверстие 22 /см. фиг.10 и 17/ расположено вдоль -образной тяги и равно диаметру наружной сферической оболочки 19 прямолинейной тяги 10 и 11, а во внутренней сферической оболочке 19 прямолинейной тяги внутреннее цилиндрическое отверстие 21 расположено поперечно прямолинейной тяги /см. фиг.10, 11 и 18/.
В цилиндрических отверстиях 21 и 22 сферических оболочек 19 и 20 -образных 15, 16 тяг закреплены на резьбе в каждой соответствующее резьбовое кольцо 23 и 24 соответственно со сферической торцевой поверхностью радиусом, равным радиусу сферической оболочки, в которой смонтировано резьбовое кольцо /см. фиг.17 и 18/.
В резьбовых кольцах 23 и 24 и соответствующих сферических оболочках 19 и 20 концевых частей -образных 15 и 16 и прямолинейных 10 и 11 образовано в каждой окно 25 и 26 соответственно /см. фиг.3, 10, 17 и 18/ с раструбом на угол поворота плеч двуплечих двуплечих рычагов 9 и 12 и шириной, равной диаметру стержня цапфы 17 концевой части двуплечих рычагов.
Наружное резьбовое кольцо 24 навернуто /см. фиг.17/ на наружную цилиндрическую концевую часть наружной сферической оболочки 20, а внутреннее резьбовое кольцо 23 ввернуто во внутреннюю резьбу цилиндрической части внутренней сферической оболочки прямоугольной тяги 10 и 11.
Смонтированные сферические оболочки 19 и 20 каждых -образной и прямолинейной тяг на сферическом утолщении 18 каждой цапфы плеча двуплечего рычага 9 обеспечивают возвратно-поворачивающиеся и возвратно-поступательные перемещения тяг и рычагов относительно друг друга.
НАКЛОННЫЕ СТОЙКИ 26 -образных тяг 15 и 16 контактируют между собой в месте расположенной на расстоянии, равном 2/3, длины -образной тяги, начиная от сферической оболочки, образуя перекрестие под углом α примерно 75°C.
ДРУГАЯ концевая часть каждой -образной тяги 15 и 16 шарнирно сферически соединена со сферической концевой частью плеча двуплечего рычага 12 соответствующего фрикционного звена /см. фиг.3/.
В месте контактирования -образных тяг 15 и 16 и посредине прямолинейных тяг 10 и 11 сверху закреплены на соответствующих бобышках корпуса вариатора планки 27 и 28 /см. фиг.3, 6 и 7/ концевыми частями для -образных тяг и в средней части для прямолинейных тяг с обеспечением возвратно-поворачивающихся и возвратно-поступательных перемещений относительно друг друга тяг.
Полусферические направляющие вогнутостью друг против друга соосные соседние оболочки 3, 29 и 5 /см. фиг.1/ вариаторов передачи удалены друг от друга на расстояние, равное примерно 0,97 их внутреннего диаметра 22 сферы, а каждая пара контактируемых сферических оболочек 20 и 21 -образных 15 и 16 и прямолинейных 10 и 11 в плане тяг и сферические концевые части плеч двуплечего рычага 9 каждого вариатора передачи являются концентрическими.
Соседние -образные тяги 15 и 16 /см. фиг.3/ в каждом вариаторе расположены симметрично относительно плоскости, перпендикулярной осевой вариатора и проходящей через ось поворотов среднего двуплечего рычага каждого вариатора.
Передача содержит четное число вариаторов, но не менее двух.
Соседние параллельные продольные тяги 30 и 31 между соседними вариаторами передачи кинематически связаны с концевыми частями соответствующих двуплечих рычагов 32 соосно расположенными над средними двуплечими рычагами 9 и закреплены с ними соответствующих вариаторов аналогично кинематическому сферическому соединению поперечных параллельных дуговых тяг 10, 11 и 15 и 16 каждого вариатора /см. фиг.3, 4 и 5/.
Цапфы двуплечих рычагов 9, 12 и 32 дугообразных 10, 11, 15 и 16 и прямолинейных 30 и 31 тяг установлены концевыми частями в соответствующие П-образные в одну сторону при виде сбоку проемы в ленте 23 закрепленной на наружной цилиндрической поверхности корпуса передачи на расстоянии, равном расстоянию между вариаторами /см. фиг.1, 2 и 3/.
В средней части между проемами с боков ленты 33 образованы Г-образные в одну сторону выступы 34 полками 35 на одном уровне в противоположные друг от друга стороны, а в ленте в месте расположения Г-образных выступов 34 закреплена П-образная повернутая на 180°C скоба 36 с образованными с боков горизонтальными полками 37 в противоположные друг от друга стороны /см. фиг.9/.
Горизонтальные полки 37 скобы 36 расположены над горизонтальными полками 35 ленты 33 на расстоянии, равном толщине прямолинейных параллельных тяг 30 и 31, с возможностью поступательного перемещения в полках /см. фиг.9/.
Высота П-образных проемов в ленте 33 кроме последнего равна сумме толщин двуплечих соседних по высоте рычагов 9 и 32 /см. фиг.3/ каждого вариатора, а высота последнего П-образного проема ленты равна сумме толщин двуплечих по высоте рычагов 9 и 32 и звездочки 38 цепной передачи 39 последнего вариатора /см. фиг.1, 3, 4 и 5/.
Каждый двуплечий рычаг 32 продольных тяг 30 и 31 закреплен с соответствующим средним двуплечим рычагом 9 под углом β примерно 75°C между линиями расположения соответствующих плеч двуплечих рычагов /см. фиг.3/.
Цепная передача 39 от конечного двуплечего рычага 32 продольных тяг 30 и 32 последнего вариатора передачи кинематически связана с рукояткой механизма изменения скорости ведомого вала 4 передачи /не показано/.
На фиг.1 изображена передача из двух вариаторов, достаточных для передачи вращения ведущего и ведомого валов в одну сторону.
Работает передача “МИГ” в следующей последовательности.
Для получения нужного передаточного отношения рукоятку механизма изменения скорости ведомого вала 4 поворачивают на определенный угол, при этом кинематически связанная с рукояткой цепная передача 39 повернет рычаг 32, который, в свою очередь, через прямолинейные тяги 30 и 31 повернет рычаги 9 и 12 соответствующих двуплечих рычагов 9 и 12 другого вариатора.
Плечи рычага 9 каждого вариатора при их повороте перемещают -образные 15 и 16 и прямолинейные 10 и 11 тяги, причем прямолинейные тяги 10 и 11 поворачивают крайний правый /см. фиг.3/ двуплечий рычаг 12 в ту же сторону, что и средний 9, а -образные тяги 15 и 16 поворачивают левый двуплечий рычаг 12 в противоположную от среднего рычага 9 сторону, обеспечивая, тем самым, повороты соответствующих фрикционных звеньев 7 и 8 навстречу друг другу /см. фиг.1/.
Передача вращения соответствующих фрикционных звеньев 7 и 8 происходит от ведущего вала 2 через его полусферическую оболочку 3, далее на полую сферическую оболочку 29 блока 6 с одной его стороны первого вариатора, далее с оболочки 29 блока 6 с другой стороны на соответствующие фрикционные звенья 7 и 8 последующего вариатора и так далее до последнего вариатора, в котором фрикционные звенья 7 и 8 воздействуют на сферическую оболочку 8 ведомого вала 4 /см. фиг.1/, при этом вращение ведущего вала 2 и ведомого вала 4 происходит в одну сторону при наличии в передаче четного количества вариаторов, а фрикционные звенья 7 и 8 каждого вариатора поворачиваются в разные стороны, обеспечивая, тем самым, изменение передаточного отношения.
Устройство и работа остальных элементов передачи описана в патенте РФ №2092729.
Предлагаемая передача обеспечивает надежное бесступенчатое регулирование скорости ведомого вала в диапазоне примерно ±14,4 при наличии двух вариаторов в передаче; ±207 при наличии четырех вариаторов в передаче, а при наличии шести вариаторов в передаче - ±2980.