ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ РЕГУЛЯТОР КЛИНОРЕМЁННОЙ ПЕРЕДАЧИ

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована в центробежных регуляторах, в частности в клиноременных передачах транспортных средств, например в снегоходах, вездеходах и т.д.
Известен центробежный регулятор клиноременной передачи (Патент США №3574366, МПК F16D 1/06, заявл. 23.07.1969 г., опубл. 13.04.1971 г.), содержащий, приводной вал, установленные на нем неподвижный и подвижный в осевом направлении полушкивы, а также неподвижный корпус с внутренней полостью, обращенной к подвижному шкиву. В полости корпуса размещены средство перемещения подвижного шкива вдоль приводного вала в виде центробежных грузов, шарнирно связанных с подвижным диском, и закрепленных на грузах роликов, имеющих возможность перемещения по направляющим поверхностям, выполненных на внутренней поверхности неподвижного корпуса.
Центробежный регулятор также содержит средство передачи крутящего момента от подвижного полушкива к валу, которое выполнено в виде внутренних шлиц на ступице подвижного полушкива, взаимодействующих с наружными шлицами приводного вала через промежуточные вкладыши.
К недостаткам такого центробежного регулятора относится то, что для передачи крутящего момента от подвижного шкива к приводному валу требуется приложение большой силы, т.к. невелико плечо - расстояние от оси приводного вала до контактных поверхностей шлиц, что, в свою очередь, приводит к возникновению значительных сил трения, которые необходимо преодолеть средствам перемещения для сдвига подвижного полушкива.
Также известен центробежный регулятор клиноременной передачи (Патент РФ №2442921, МПК F16H 55/56, F16H 9/04, заявл. 07.09.2010, опубл. 20.02.2012), содержащий приводной вал, установленные на нем неподвижный и подвижный в осевом направлении полушкивы, пружину, неподвижный корпус в виде полусферы, обращенной к подвижному полушкиву, при этом в полости корпуса размещено средство перемещения подвижного шкива вдоль приводного вала в виде центробежных грузов, расположенных симметрично относительно оси вала, и установленных в грузах роликов, контактирующих с направляющими поверхностями, выполненными на подвижном полушкиве.
Центробежный регулятор содержит средство передачи крутящего момента от подвижного полушкива к валу, которое представляет собой реборды, выполненные на грузах, входящие в зацепление с радиальными Т-образными пазами на внутренней поверхности неподвижного корпуса.
При передаче крутящего момента от подвижного полушкива к валу с помощью вышеуказанного средства изменение положения подвижного шкива на валу вызывает изменение положения грузов относительно неподвижного корпуса: при сдвинутых друг к другу полушкивах груз близок к внешнему диаметру, а затем, по мере раздвижения полушкивов и увеличения ширины канавки шкива груз перемещается в сторону вала. Т.о., происходит изменение плеча действия силы, создающей крутящий момент на приводном валу. В этом случае величина сил трения между подвижным шкивом и валом не является постоянной и при минимальном плече имеет наибольшее значение, т.е. плечо действия силы не является оптимальным во всем диапазоне работы центробежного регулятора.
Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель является передача крутящего момента от подвижного полушкива к приводном валу центробежного регулятора посредством обеспечения максимально большого плеча действия силы, создающей крутящий момент, что позволит минимизировать силы трения, которые необходимо преодолеть средству перемещения для сдвига подвижного полушкива.
Заявляемый технический результат достигается тем, что центробежный регулятор клиноременной передачи содержит приводной вал, установленные на нем неподвижный и подвижный в осевом направлении полушкивы, пружину, и неподвижный корпус с внутренней полостью, обращенной к подвижному полушкиву. В полости корпуса размещены средство перемещения подвижного полушкива вдоль приводного вала в виде двух центробежных грузов, шарнирно закрепленных на подвижном полушкиве, расположенных симметрично относительно оси вала, и роликов, шарнирно установленных в каждом из грузов, контактирующих с направляющими поверхностями, а также средство передачи крутящего момента от подвижного полушкива к валу.
Новым в полезной модели является то, что средство передачи крутящего момента от подвижного полушкива к валу выполнено в виде двух пар продольных ребер на внутренней поверхности корпуса и продольного ребра на подвижном диске, расположенного между ребер корпуса и взаимодействующим с ними через антифрикционные вкладыши, ребра расположены симметрично относительно оси приводного вала, контактирующие с поверхностями ребер корпуса, при этом направляющие поверхности для роликов выполнены на внутренней поверхности неподвижного корпуса.
Центробежный груз может быть выполнен в виде, по меньшей мере, двух пластин, соединенных осями, на одной из которых установлен ролик, а другая соединяет груз с подвижным полушкивом, что создает дополнительный технический результат, заключающийся в обеспечении возможности регулировки массы путем изменения геометрии и числа пластин, а также позволяет осуществлять замену осей в случае их износа.
Для обеспечения линейного контакта роликов с направляющими поверхностями они имеют прямолинейные образующие, расположенные перпендикулярно оси шкива.
Для предотвращения деформации неподвижного корпуса и его овализации корпус может иметь ребра жесткости, выполненные на его внутренней поверхности и расположенные параллельно плоскости проходящей через ось шкива и центры тяжести центробежных грузов.
На прилагаемых чертежах изображен центробежный регулятор клиноременной передачи.
Фиг. 1 общий вид, фиг. 2 - вид по стрелке А фиг. 1.
Центробежный регулятор клиноременной передачи содержит приводной вал 1 (фиг. 1), установленные на нем неподвижный 2 и подвижный 3 в осевом направлении полушкивы, возвратную пружину 4, и неподвижный корпус 5. Корпус 5 имеет внутреннюю полость 6, обращенную к подвижному полушкиву 3. В полости 6 корпуса 5 размещены средство перемещения подвижного шкива 3 вдоль приводного вала 1 и средство передачи крутящего момента от подвижного полушкива 3 к валу 1.
Средство перемещения подвижного шкива 3 вдоль приводного вала 1 выполнено в виде двух центробежных грузов 7, шарнирно закрепленных на ступице подвижного полушкива 3, которые расположены симметрично относительно оси вала 1, и роликов 8, шарнирно установленных в каждом из грузов 7 и контактирующих с направляющими поверхностями 9 на неподвижном корпусе 5.
Средство передачи крутящего момента от подвижного полушкива 3 к валу 1 выполнено в виде двух пар продольных ребер 10 (фиг. 2) на внутренней поверхности корпуса 5 и продольного ребра 11 на подвижном диске 3, расположенного между ребер 10 корпуса 5. Ребра 10 и 11 расположены симметрично относительно оси приводного вала 1. Между ребрами 10 и ребром 11 расположены антифрикционные вкладыши 12. Они могут быть закреплены на боковых сторонах ребра 11 или на продольных ребрах 10. Ролики 8 имеют прямолинейные образующие 13, расположенные перпендикулярно оси вала 1, обеспечивающие линейный контакт с направляющими поверхностями 9 корпуса 5 (фиг. 1).
Центробежный груз 7 может быть выполнен из двух или более пластин 14 (фиг. 2), соединенных осями 15 и 16. На оси 15 установлен ролик 8, а ось 16 соединяет груз 7 с подвижным полушкивом 3. Неподвижный корпус 5 снабжен ребрами жесткости 17, выполненными на его внутренней поверхности и расположенными параллельно плоскости проходящей через ось вала 1 и центры тяжести центробежных грузов 7.
Центробежный регулятор клиноременной передачи работает следующим образом. При вращении приводного вала 1 возникающие центробежные силы воздействуют на грузы 7, которые, перемещаясь внутри полости 6 неподвижного корпуса 5, приводят во вращение ролики 8, вступающие во взаимодействие с направляющими поверхностями 9 на корпусе 5, которые имеют прямолинейные образующие, расположенные перпендикулярно оси вала 1, что увеличивает площадь контакта роликов 8 с направляющими поверхностями 9.
Перемещение центробежных грузов 7 вызывает движение подвижного полушкива 3 к неподвижному полушкиву 2 и сжатие ремня 18 между полушкивами 2 и 3.
Крутящий момент на вал 1 передается через ребра 10 и 11. В этом случае плечо действия силы, создающей крутящий момент - расстояние от оси вала 1 до точек контакта поверхностей 10 и 11 - постоянно и имеет максимально возможное значение за счет максимально возможного удаления от оси вала. В этом случае сила, создающая крутящий момент имеет минимальное значение, что уменьшает силу трения между валом и подвижным шкивом при его перемещении.
Такой центробежный регулятор имеет улучшенную динамическую характеристику зависимости осевой силы от перемещения подвижного полушкива.