ВАРИАТОР МОМЕНТА
MOMENT VARIATOR

Изобретение относится к механизмам зубчатых бесступенчатых передач и может быть использовано в транспортном машиностроении, в станкостроении и в качестве бесступенчатой коробки передач автомобилей и других транспортных средств.
Известны бесступенчатые приводы, содержащие фрикционные вариаторы, клиноременные или торовые [Пронин, Б.А. Бесступенчатые клиноременные и фрикционные передачи (вариаторы) [Текст] / А.Б.Пронин, Г.А.Ревков. - изд. 3-е, перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1980. - 320 с., ил.]
Их недостатком является сложность конструкции, большие потери на трение в фрикционной паре и недостаточная передаваемая мощность, ограниченная возможностями фрикционной пары.
7
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является вариатор момента нефрикционного типа [пат. №2391584 РФ, МПК F16H 3/74, F16H 48/06], содержащее симметричный дифференциал с водилом в качестве входного звена и двумя выходными центральными колесами, одно из которых является выходным звеном, а второе соединяется с водилом планетарного механизма, который выполнен двухрядным, а на водиле установлен с возможностью вращения блок сателлитов, образованный двумя соосными сателлитами с равным числом зубьев, попарно взаимодействующими с двумя центральными соосными зубчатыми колесами, одно из которых закреплено неподвижно, а второе установлено с возможностью вращения, и к нему жестко прикреплен рычаг управления вариатором.
4
5
1
Недостатком данного устройства является то, что управляющий момент со стороны водила планетарного механизма равен моменту на выходном колесе, вследствие чего велико усилие на рычаге управления M=M=0,5М.
Задачей изобретения является уменьшение усилия на рычаге управления вариатором момента.
Поставленная задача решается тем, что в вариаторе момента, содержащем дифференциал с водилом в качестве входного звена, у которого одно центральное колесо является выходным, а второе соединено с водилом двухрядного планетарного механизма, на котором установлен с возможностью вращения блок сателлитов, образованный двумя соосными сателлитами с равным числом зубьев, попарно взаимодействующими с двумя центральными соосными зубчатыми колесами, одно из которых закреплено неподвижно, а второе установлено с возможностью вращения, и к нему жестко прикреплен рычаг управления вариатором, причем центральные колеса дифференциала выполнены с разным числом зубьев, причем большее колесо является выходным, а меньшее соединено с водилом планетарного механизма.
Кинематическая схема вариатора представлена на чертеже. Устройство состоит из дифференциального механизма, входным звеном которого является водило 1 с сателлитами и двумя центральными колесами 4 и 5, установленными на выходных валах 2 и 3 соответственно, один из которых соединен с водилом 6 планетарного механизма, который выполнен двухрядным, а на водиле 6 установлен с возможностью вращения блок сателлитов 7, образованный двумя соосными сателлитами с равным числом зубьев, взаимодействующими с двумя центральными соосными зубчатыми колесами 8, одно из которых закреплено неподвижно, а ко второму подвижному колесу жестко прикреплен рычаг управления 9 вариатором.
Вариатор работает следующим образом.
Вращение от двигателя подается на водило 1 дифференциала. Полученное водилом движение делится между выходными валами 2 и 3 с центральными колесами 4 и 5 соответственно. При неподвижном выходном вале 2 движение центрального колеса 5 передается на водило планетарного механизма 6, которое вместе с блоком сателлитов 7 свободно вращается вокруг центральных зубчатых колес 8, которые остаются неподвижными, поскольку одно из них закреплено неподвижно, а передаточное отношение равно бесконечности при равных числах зубьев центральных зубчатых колес 8.
При приложении управляющего момента на рычаг управления 9 свободное движение водила 6 с блоком сателлитов 7 затормаживается, и возникающий момент торможения на валу водила 6 способствует возникновению крутящего момента на выходном валу 2 вариатора, причем этот момент пропорционален управляющему усилию. Угловая скорость выходного вала 2 также начинает увеличиваться по мере преодоления момента полезного сопротивления пропорционально управляющему воздействию. Диапазон регулирования угловой скорости выходного вала 2, таким образом, находится в пределах от нуля до значения, обусловленного передаточным отношением от водила 1 к центральному колесу 4.
Уменьшение усилия на рычаге управления вариатором момента по сравнению с прототипом достигается за счет уменьшения крутящего момента на колесе 5, равного .
Технический результат: выполнение дифференциала в составе вариатора нессиметричным позволяет уменьшить управляющий момент, и соответственно, усилие на рычаге управления.
Уменьшение усилия на рычаге управления вариатором момента по сравнению с прототипом достигается за счет уменьшения крутящего момента на колесе 5, равного .