КОНИЧЕСКИЙ РОЛИКОВЫЙ ВАРИАТОР

Изобретение относится к бесступенчатым трансмиссиям и может быть использовано в конструкциях различных транспортных средств.
Как известно, вариатор - это устройство, передающее крутящий момент и способное бесступенчато менять передаточное отношение в некотором диапазоне регулирования.
Известны различные конструкции вариаторов. Одна из наиболее распространенных - клиноременный вариатор, состоящий из двух (ведущего и ведомого) раздвижных шкивов, а также соединяющего их клинового ремня. Сдвигая и раздвигая между собой половинки каждого из шкивов, можно увеличивать или уменьшать радиусы ведущего и ведомого шкивов, тем самым изменяя передаточное отношение.
Из уровня техники также известно устройство, конический вариатор, содержащий корпус, ведущий вал с ведущим диском и пружиной или другим упругим элементом, ведомый вал с ведомым диском и пружиной или другим упругим элементом, вспомогательный вал со вспомогательным роликом, приводной механизм устройства управления и подшипниковые опоры валов, где вместо ведущего и ведомого дисков, состоящих каждый из двух половинок с цилиндрической формой рабочих поверхностей, используются конусообразные ведущий и ведомый диски, каждый из которых является целым элементом, а вспомогательный ролик имеет двухстороннюю конусообразную форму, контактируя одной конусной стороной с ведущим диском, а другой конусной стороной с ведомым диском. Вспомогательный вал вместе со вспомогательным роликом может перемещаться вверх и вниз перпендикулярно оси вспомогательного вала поступательно по направляющим в полостях в корпусе (RU 2197656, Афанасьев С.Н., 27.01.2003 г.).
Целью изобретения является упрощение конструкции вариатора, увеличение сцепления между дисками и роликами.
Поставленная цель достигается тем, что в коническом вариаторе, содержащем корпус вариатора, ведущий вал с жестко закрепленным на нем диском, ведомый вал с жестко закрепленным на нем диском, двое роликов на осях с подшипниковыми опорами, корпус натяжного устройства с пружинами или другими упругими элементами, приводной механизм устройства управления и подшипниковые опоры валов, используется не один, а два ролика, которые прижимаются к дискам при помощи натяжного устройства, и имеют не конусообразную, а закругленную форму. При этом ролики соприкасаются с дисками не в двух, а сразу в четырех точках, прижимаясь к ним с двух сторон, а диски жестко без пружин и других упругих элементов устанавливаются на валах.
Управляется конический вариатор передвижением роликов вместе с натяжным устройством вдоль конусных поверхностей дисков.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен главный вид конического вариатора; на фиг. 2 - то же, в разрезе; на фиг. 3 - натяжное устройство, вид сверху
Конический роликовый вариатор (фиг. 1, 2) содержит корпус 1, в котором расположены ведущий вал 2, вращающийся в подшипниковых опорах 3, ведомый вал 4, вращающийся в подшипниковых опорах 5. На ведущем валу 2 жестко установлен ведущий диск 6 конусообразной формы. Соответственно на ведомом валу 5 жестко установлен ведомый диск 7 конусообразной формы. Между дисками установлен корпус натяжного устройства 8 (фиг. 3), в котором находятся ролики 9 и 10, соответственно вращающиеся на осях 11 и 12, стягиваемые между собой и прижимаемые к дискам с двух сторон при помощи пружин 13 и 14. Управление вариатором и изменение передаточного числа происходит перемещением корпуса натяжного устройства вдоль конусных поверхностей дисков 6 и 7. При этом в любой момент можно останавливать передачу вращения на ведомый вал, раздвигая ролики в разные стороны внутри корпуса натяжного устройства 8, тем самым преодолевая усилие пружин 13 и 14.
Конический вариатор работает следующим образом. В начальный момент времени, когда ролики при помощи механизма управления разведены в разные стороны, крутящий момент с вращающегося ведущего вала 2 на ведомый вал 4 не передается. При сдвижении роликов 9 и 10 по направлению друг к другу за счет действия пружин 13 и 14, ролики 9 и 10 прижимаются к поверхностям дисков 6 и 7 в четырех точках, тем самым крутящий момент с ведущего вала 2 при помощи ведущего диска 6 передается на ролики 9 и 10, и через них на ведомый диск 7, вместе с которым начинает вращаться ведомый вал 4. Как видно из схемы на фиг.2, передаточное отношение равно:
d1/D1·D2/d1, d2/D1·D2/d2; где d1=d2,
d1 - средний диаметр рабочей части ролика 9;
d2 - средний диаметр рабочей части ролика 10;
D1 - средний диаметр рабочей части ведущего диска 6, соприкасающейся с роликом;
D2 - средний диаметр рабочей части ведомого диска 7, соприкасающейся с роликом.
Передаточное отношение подобной передачи можно выразить следующим образом:
D2/D1
На схеме (фиг. 1, 2) натяжное устройство с роликами занимает такое положение, при котором передаточное отношение данной передачи близко к максимальному. При перемещении натяжного устройства 12 вдоль поверхности роликов справа налево и вниз по диагонали (фиг. 1) передаточное число будет плавно уменьшаться.
Технический результат - упрощение конструкции вариатора, увеличение сцепления между дисками и роликами.