ВЕДОМЫЙ ШКИВ ВАРИАТОРА

Заявляемая полезная модель относится к элементам бесступенчатых автоматических клиноременных передач транспортных средств, в частности к ведомым шкивам автоматических клиноременных вариаторов.
Аналогом заявляемой полезной модели является ведомый шкив автоматического клиноременного вариатора, содержащий размещенные на валу два конических диска, пружину сжатия и кулачковый регулятор по моменту, где первый конический диск жестко установлен на валу, второй установлен с возможностью осевого и окружного перемещения, шкив снабжен втулкой, жестко установленной на наружном торце второго конического диска, на внутренней поверхности которой диаметрально противоположно выполнены продольные прорези, кулачковый регулятор по моменту выполнен в виде установленных на валу с возможностью вращения двух центральных конических колес, на обращенных друг к другу торцах которых расположены торцевые кулачки, ползунов, размещенных в продольных прорезях с возможностью осевого перемещения, конических сателлитов, установленных в ползунах с возможностью вращения для взаимодействия с центральными коническими колесами, кулачков, жестко закрепленных на конических сателлитах для взаимодействия с наружным торцом второго конического диска, и установленной на валу между центральными коническими колесами с возможностью осевого перемещения подвижной полумуфты с кулачками на обоих торцах для периодического взаимодействия с кулачками центральных конических колес (см. SU 1796830, МПК F16H 55/56, 1993 г.).
Существенные признаки аналога «размещенные на валу два конических диска, пружина сжатия, первый конический диск жестко установлен на валу, второй установлен с возможностью осевого и окружного перемещения» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.
Недостатком аналога является сложность конструкции ведомого шкива, наличие в нем большого количества конструктивных элементов, работающих с трибосопряжением и образующих фрикционные пары в процессе регулирования передаточного отношения, что существенно снижает надежность шкива, его долговечность, а также другие эксплуатационные характеристики и позволяет использовать шкив только в случае комплектации транспортного средства коробкой передач.
Другим аналогом заявляемой полезной модели является ведомый шкив автоматического клиноременного вариатора скорости, содержащий вал, подвижный и неподвижный в осевом направлении, конические диски, имеющие возможность совместного окружного перемещения, муфту, включающую подвижную в осевом направлении полумуфту с опорой, размещенную со стороны неподвижного диска, жестко связанную с подвижным диском, неподвижную в осевом направлении полумуфту и пружину, одним концом связанную с неподвижной полумуфтой, при этом ведомый шкив снабжен средством передачи окружного усилия от конических дисков к неподвижной полумуфте, включающим вырез в одной из полумуфт, поверхности обеих стенок которого выполнены винтовыми, и ответные элементы, при этом винтовые стенки имеют возможность силового взаимодействия с одним ответным элементом для передачи окружного усилия к неподвижной полумуфте в прямом направлении и со вторым ответным элементом для передачи усилия в противоположном (реверсивном) направлении, при этом ответные элементы расположены в неподвижной полумуфте и выполнены в виде тел качения (шариков и роликов) (см. RU 2554904, МПК F16H 55/52, 2015 г.).
Существенные признаки другого аналога «вал, пружина, подвижный в осевом направлении диск, неподвижный в осевом направлении диск, подвижная в осевом направлении полумуфта, неподвижная в осевом направлении полумуфта, средство передачи усилия от дисков к неподвижной полумуфте, включающее вырез в полумуфте, поверхности обеих стенок которого выполнены винтовыми, ответный элемент» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.
Недостатком другого аналога также является сложность конструкции, наличие большого количества конструктивных элементов (например, шариков и роликов), работающих с трением качения в процессе работы шкива, что приводит к повышенной возможности износа, снижает надежность и долговечность шкива при эксплуатации и позволяет использовать шкив только при наличии коробки передач.
Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является ведомый шкив вариатора, включающий размещенные на валу пружину сжатия, неподвижный в осевом направлении диск, подвижный в осевом направлении диск, подвижную в осевом направлении полумуфту, неподвижную в осевом направлении полумуфту, вырез в полумуфте, поверхности обеих стенок которого выполнены винтовыми, и ответный элемент в виде трех полимерных вкладышей клиновидной формы, одна из поверхностей которых находится в трибосопряжении при движении вперед, а другая при реверсивном движении (см. RU 163610, МПК F16H 55/52, 2016 г.).
Существенные признаки наиболее близкого аналога «размещенные на валу пружину сжатия, неподвижный в осевом направлении диск, подвижный в осевом направлении диск, подвижная в осевом направлении полумуфта, неподвижная в осевом направлении полумуфта, вырез в полумуфте, поверхности обеих стенок которого выполнены винтовыми, ответный элемент в виде полимерных вкладышей» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.
Недостатком наиболее близкого аналога является необходимость использования на транспортном средстве совместно с ведомым шкивом коробки передач из-за низких значений усилий, которые могут передаваться ответным элементом в виде трех клиновидных полимерных вкладышей.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является исключение необходимости установки на транспортное средство коробки передач (упрощение конструкции транспортного средства, снижение веса и т.д.) при использовании зажигания, работающего в реверсивном режиме, за счет существенного увеличения усилий, которые могут передаваться ответным элементом.
Для достижения указанного технического результата в ведомом шкиве вариатора, включающем размещенные на валу пружину сжатия, неподвижный в осевом направлении диск, подвижный в осевом направлении диск, подвижную в осевом направлении полумуфту, неподвижную в осевом направлении полумуфту, вырез в полумуфте, поверхности обеих стенок которого выполнены винтовыми, и ответный элемент в виде полимерных вкладышей, ответный элемент выполнен в виде шести вкладышей, размещенных радиально осевому направлению тремя парами под углом друг к другу α=28°÷32° в каждой паре, при этом один из вкладышей каждой пары находится в трибосопряжении при движении вперед, а другой - в трибосопряжении при реверсивном движении.
Существенные признаки заявляемой полезной модели «ответный элемент выполнен в виде шести вкладышей, размещенных радиально осевому направлению тремя парами под углом друг к другу α=28°÷32° в каждой паре, при этом один из вкладышей каждой пары находится в трибосопряжении при движении вперед, а другой при реверсивном движении» являются отличительными от признаков наиболее близкого аналога.
На фиг. 1 представлено сечение ведомого шкива вариатора. На фиг. 2 представлен подвижный в осевом и окружном направлениях диск, вид со стороны вкладышей.
Ведомый шкив вариатора включает вал 1, пружину сжатия 2, неподвижный диск 3, подвижный в осевом и окружном направлениях диск 4, выполненный как одно целое с подвижной полумуфтой 5, содержащий шесть вкладышей 6, размещенных тремя парами под углом между вкладышами в каждой паре α=28°÷32°. Вкладыши зафиксированы на выступах подвижной полумуфты. Также имеется неподвижная в осевом направлении полумуфта 7 с вырезами.
Конкретным примером заявляемой полезной модели является ведомый шкив вариатора для снегоболотохода, не содержащего коробку передач и оснащенного зажиганием, работающим в реверсивном режиме. Вкладыши выполнены из наполненного полиформальдегида, полумуфта выполнена из алюминиевого сплава. Вкладыши снабжены цилиндрической «ножкой» для фиксации в полумуфте. Радиальный угол между вкладышами в каждой паре составляет α≈30°.
Заявляемое устройство функционирует следующим образом. По мере увеличения радиуса вращения клиновидного ремня в ведущем шкиве, из-за постоянной длины ремня, радиус вращения ремня в ведомом шкиве уменьшается за счет сжатия пружины при перемещении подвижного диска с подвижной полумуфтой в сторону неподвижной полумуфты при трибовзаимодействии поверхностей вырезов с соответствующим вкладышем каждой пары. Это обеспечивает пропорциональное натяжение ремня и исключает его проскальзывание. При реверсе происходит трибовзаимодействие с другим вкладышем пары.
Поскольку предлагаемая конструкция позволяет значительно увеличить эксплуатационные усилия, передаваемые ответным элементом, то становится возможным отказаться от коробки передач (при использовании зажигания, работающего в реверсном режиме), что существенно упрощает снегоболотоход, снижает его вес, упрощает обслуживание и т.д.