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 установленный 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.
Наиболее близким 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, включающем 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 (см. RU 2554904, МПК F16H 55/52, 2015 г.). Существенные признаки наиболее близкого 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 наиболее близкого аналога также является сложность конструкции, наличие большого количества конструктивных элементов (например, по два ответных элемента, один для прямого хода, другой для реверса), работающих с трибосопряжением и образующих фрикционные пары в процессе работы шкива, что приводит к повышенной возможности износа и снижает надежность и долговечность шкива при эксплуатации.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение надежности и срока службы вариатора за счет упрощения его конструкции, снижения количества изнашивающихся элементов и снижения возможности износа поверхностей шкива, работающих с трибосопряжением при регулировании передаточного отношения трансмиссии.
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, подвижный в осевом направлении диск выполнен с возможностью окружного перемещения, подвижная в осевом направлении полумуфта выполнена заодно с подвижным в осевом направлении диском (как выступ на диске), неподвижная в осевом направлении полумуфта выполнена с тремя вырезами, поверхности обеих стенок вырезов выполнены как неэквидистантные разнонаправленные винтовые поверхности с разными углами подъема витка винтовой линии, а ответный элемент выполнен в виде трех полимерных вкладышей клиновидной формы, одна из поверхностей которых находится в трибосопряжении при движении вперед, а другая при реверсе, при этом коэффициент трения пары трения полумуфта-вкладыши составляет от 0,004 до 0,35.
Существенные признаки заявляемой полезной модели «подвижный в осевом направлении диск выполнен с возможностью окружного перемещения, подвижная в осевом направлении полумуфта выполнена заодно с подвижным в осевом направлении диском, неподвижная в осевом направлении полумуфта выполнена с тремя вырезами, поверхности обеих стенок каждого из вырезов выполнены как неэквидистантные разнонаправленные винтовые поверхности с разными углами подъема витка винтовой линии, а ответный элемент выполнен в виде трех полимерных вкладышей клиновидной формы, одна из поверхностей которых находится в трибосопряжении при движении вперед, а другая при реверсе, при этом коэффициент трения пары трения полумуфта-вкладыши составляет от 0,004 до 0,35» являются отличительными от признаков наиболее близкого аналога.
На фиг. представлено сечение ведомого шкива вариатора.
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, неподвижную в осевом направлении полумуфту 6 с вырезами 7, поверхности стенок которых выполнены как винтовые поверхности с «противоположным закручиванием» и разными углами подъема витка винтовой линии, и полимерные вкладыши 8 клиновидной формы. Коэффициент трения пары трения полумуфта-вкладыши составляет от 0,004 до 0,35. Вкладыши зафиксированы на выступах подвижной полумуфты.
Конкретным примером заявляемой полезной модели является ведомый шкив вариатора снегохода «Тайга». Одна из винтовых поверхностей вырезов полумуфты выполнена с углом подъема витка винтовой линии ≈39°±10′, другая винтовая поверхность вырезов выполнена с переменным углом подъема витка винтовой линии: часть поверхности с углом ≈51° и часть с углом ≈80°. Полумуфта выполнена из алюминиевого сплава AlSi4Cd, а вкладыши из наполненного полиформальдегида, вкладыши имеют клиновидную форму с трапецией в основании и снабжены цилиндрической «ножкой» для фиксации в полумуфте.
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 соответствующей поверхностью вкладышей. Это обеспечивает пропорциональное натяжение ремня и исключает его проскальзывание.
Совмещение подвижной полумуфты с подвижным диском, выполнение одного вкладыша как для прямого, так и для реверсивного движения, а также выполнение трибосопряжений в минимальном количестве с оптимальным значением коэффициента трения, существенно упрощает конструкцию ведомого шкива, снижает износ полумуфты при эксплуатации, облегчает замену быстроизнашивающихся элементов, в частности полимерных вкладышей. В результате повышается надежность и срок службы вариатора.