RU2179674C2

RU2179674C2 - Impulse stepless drive

Info

Publication number: RU2179674C2
Application number: RU2000102382A
Authority: RU
Inventors: Ю.И. Самохвалов
Original assignee: Ярославский государственный технический университет
Priority date: 2000-01-31
Filing date: 2000-01-31
Publication date: 2002-02-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: impulse stepless drive contains housing, shafts, impulse variable-speed drive which contains overranning clutch, transforming crank-and-rocker device, eccentric device for varying length of the crank. Rod with a pin is mounted on the driving shaft of variable-speed drive for axial movement. The pin is received in profiled groove of the driving shaft of variable-speed drive and of boss. The boss is provided with radial groove and slider which pivotally connected to the eccentric. The eccentric is mounted for movement on the eccentric of the driving wheel of variable-speed drive. EFFECT: improved design, enhanced service life and reliability. 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в трансмиссиях транспортных и приводах технологических машин. The invention relates to mechanical engineering and can be used in transmissions of vehicles and drives of technological machines.

Известен импульсный инерционный автоматический трансформатор вращающего момента /1/, /2/, содержащий шарнирный преобразующий механизм с грузовыми звеньями (генератор импульсов), механизмы свободного хода (выпрямители), ведущий, промежуточный и выходной валы, маховики. Эта импульсная бесступенчатая передача обеспечивает саморегулирование угловой скорости выходного вала за счет действия внешней нагрузки; недостаток - большие динамические нагрузки, развиваемые грузовыми звеньями, низкая надежность и долговечность, вследствие чего она не получила практического применения. Known pulsed inertial automatic torque transformer / 1 /, / 2 /, containing a swivel transforming mechanism with load links (pulse generator), freewheeling mechanisms (rectifiers), driving, intermediate and output shafts, flywheels. This pulse stepless transmission provides self-regulation of the angular velocity of the output shaft due to the action of an external load; the disadvantage is the large dynamic loads developed by the freight links, low reliability and durability, as a result of which it has not received practical application.

Известна импульсная бесступенчатая передача с саморегулированием передаточного отношения (/3/, стр.61-62), содержащая кривошипно-коромысловый преобразующий механизм (генератор импульсов), эксцентриковый механизм изменения длины кривошипа, механизм свободного хода (храповый механизм), регулирующий механизм, выполненный в виде радиально расположенных рычагов, жестко соединенных с эксцентриками и соединенных между собой пружиной. В этой передаче изменение нагрузки на ведомом валу приводит к деформации пружины и относительному повороту эксцентриков, что изменяет длину кривошипа преобразующего механизма и ведет к изменению передаточного отношения. Недостатками такой передачи являются относительно небольшая допустимая частота вращения ведущего вала, большие динамические нагрузки и шум за счет применения храповых механизмов, отсутствие возможности регулирования передаточного отношения по частоте вращения ведущего вала и величине подачи топлива при применении в трансмиссиях транспортных машин. Радиальное расположение рычагов регулирующего механизма не обеспечивает компактности и вызывает дополнительные динамические нагрузки, уменьшает надежность передачи. Known pulse continuously variable transmission with self-regulation of the gear ratio (/ 3 /, pp. 61-62), containing the crank-beam transforming mechanism (pulse generator), the eccentric mechanism for changing the length of the crank, the free-wheeling mechanism (ratchet mechanism), the regulating mechanism, made in in the form of radially arranged levers rigidly connected to eccentrics and interconnected by a spring. In this transmission, a change in the load on the driven shaft leads to deformation of the spring and the relative rotation of the eccentrics, which changes the length of the crank of the converting mechanism and leads to a change in the gear ratio. The disadvantages of such a transmission are the relatively small permissible rotational speed of the drive shaft, large dynamic loads and noise due to the use of ratchet mechanisms, the inability to control the gear ratio by the rotational speed of the drive shaft and the amount of fuel supply when used in transmissions of transport vehicles. The radial arrangement of the levers of the control mechanism does not provide compactness and causes additional dynamic loads, reduces the reliability of the transmission.

Целью изобретения является создание компактной и надежной импульсной бесступенчатой передачи, обеспечивающей саморегулирование передаточного отношения по нагрузке, частоте вращения и величине подачи топлива (при применении передачи в транспортных машинах), имеющей высокую нагрузочную способность, надежность и долговечность, чему, в частности, способствует применение разработанных в последнее время секторной муфты свободного хода /4/ и эксцентрикового механизма изменения длины кривошипа со штоковым приводом /5/. The aim of the invention is the creation of a compact and reliable pulsed continuously variable transmission, providing self-regulation of the gear ratio by load, speed and fuel supply (when using the transmission in transport vehicles), which has high load capacity, reliability and durability, which, in particular, is facilitated by the use of the developed recently, a sector free-wheel clutch / 4 / and an eccentric mechanism for changing the length of the crank with a rod drive / 5 /.

Поставленная цель достигается тем, что импульсная бесступенчатая передача содержит корпус, валы, импульсный вариатор, содержащий кривошипно-коромысловый преобразующий механизм, механизм свободного хода, эксцентриковый механизм изменения длины кривошипа, а в ведущем валу вариатора соосно и подвижно ему установлен шток с пальцем, расположенным в профильных пазах ведущего вала вариатора и профильных пазах установленной с возможностью поворота относительно этого вала ступицы, имеющей радиальный паз с расположенной в нем ползушкой, которая шарнирно соединена с эксцентриком, подвижно установленным на эксцентрике ведущего вала вариатора. This goal is achieved in that the continuously variable transmission comprises a housing, shafts, a pulse variator containing a crank-beam transforming mechanism, a free-wheeling mechanism, an eccentric mechanism for changing the length of the crank, and a rod with a finger located in the drive shaft of the variator coaxially and movably mounted profile grooves of the drive shaft of the variator and profile grooves mounted with the possibility of rotation relative to this shaft of the hub, having a radial groove with a spider located in it, which Single pivotally connected to the eccentric, the eccentric is movably mounted on the drive shaft of the variator.

Ведущий вал вариатора снабжен центробежным регулятором с рычагами, а на штоке установлен профильный диск, контактирующий с рычагами центробежного регулятора. The drive shaft of the variator is equipped with a centrifugal regulator with levers, and a profile disk contacting the levers of the centrifugal regulator is mounted on the rod.

На штоке установлен поршень демпфера. A damper piston is mounted on the rod.

Шток кинематически связан с педалью подачи топлива. The rod is kinematically connected to the fuel pedal.

На фиг. 1 показан продольный разрез импульсной бесступенчатой передачи; на фиг. 2 - вариант соединения ведущего вала передачи с выходным валом; на фиг.3 - схема преобразующего и регулирующего механизма; на фиг.4 - эксцентриковый механизм изменения длины кривошипа; на фиг.5 - схема силового нагружения пальца штока; на фиг.6 - внешняя (скоростная) характеристика двигателя, на которой обозначено: n - частота вращения коленчатого вала двигателя; М_е, N_e - момент, мощность двигателя; g_e - удельный расход топлива; n_g - частота вращения коленчатого вала двигателя при минимальном удельном расходе топлива; на фиг.7 - конструктивная схема связи педали подачи топлива со штоком.In FIG. 1 shows a longitudinal section through a continuously variable pulse transmission; in FIG. 2 - an option for connecting the drive transmission shaft to the output shaft; figure 3 is a diagram of a converting and regulating mechanism; figure 4 - eccentric mechanism for changing the length of the crank; figure 5 is a diagram of the power loading of the rod finger; figure 6 - external (speed) characteristic of the engine, on which is indicated: n - frequency of rotation of the crankshaft of the engine; M _e , N _e - moment, engine power; g _e is the specific fuel consumption; n _g is the engine speed at a minimum specific fuel consumption; Fig.7 is a structural diagram of the connection of the fuel pedal with the rod.

Импульсная бесступенчатая передача имеет корпус 1 (фиг.1), в котором установлен ведущий вал передачи 2, ведущий вал вариатора 3 с соосно и подвижно установленным штоком 4 с пальцем 5, ролики 6 которого расположены в профильных пазах 7 (фиг. 5) ступицы 8 (фиг.1), а другие ролики 9 - в профильных пазах 10 (фиг.5) ведущего вала вариатора 3 (фиг.1), который имеет эксцентрик 11 с эксцентриситетом е₁ (фиг.4). На эксцентрике 11 подвижно установлен эксцентрик 12 с эксцентриситетом е₂,, шарнирно соединенный с ползушкой 13 (фиг.1, фиг.3), расположенной в радиальном пазу ступицы 8 с возможностью перемещения по нему. Векторная сумма эксцентриситетов е₁ и е₂ (фиг. 4) равна радиусу (длине) кривошипа r. При е₁ равно е₂ равно е в зависимости от относительного положения эксцентриков 11 и 12 величина r изменяется от 0 до 2 е. На эксцентрике 12 подвижно установлен шатун 14 (фиг.1, фиг. 4), шарнирно соединенный с внутренней обоймой 15 (фиг.1, фиг.3) секторной муфты свободного хода /4/ (на фиг.1 муфта свободного хода показана условно). Указанное выше образует кривошипно-коромысловый механизм с длиной кривошипа r, преобразующий вращательное движение ведущего вала вариатора 3 в возвратно-вращательное движение внутренней обоймы 15, имеющей несколько равномерно расположенных механизмов заклинивания-расклинивания, каждый из которых имеет серьгу 16, подпружиненный рычаг 17 и сектор 18, контактирующий с наружной обоймой, 19, имеющей зубчатый венец 20 и установленной на ведомом валу вариатора 21. На штоке 4 (фиг.1) установлена пружина 22, которая одним торцем контактирует с упором на штоке, а с другого торца поджимается гайкой ведущего вала вариатора (упор и гайка на фиг.1 не обозначены). Шток 4 снабжен профильным диском 23, контактирующим с рычагами 24 центробежного регулятора, установленного на ведущем валу вариатора 3. Дополнительно шток 4 через пружину 25 (фиг.7) и рычаг 26 кинематически связан с педалью подачи топлива. Импульсная бесступенчатая передача снабжена передачей заднего хода (фиг.1), зубчатое колесо 27 которой неподвижно соединено с ведомым валом вариатора 21, а зубчатое колесо 28 свободно установлено на оси, жестко связанной с корпусом 1. На ведомом валу передачи 29 подвижно в осевом направлении установлена каретка 30 с зубчатыми колесами 31 и 32 и неподвижно закреплено зубчатое колесо 33, которое посредством промежуточных колес кинематически связано с зубчатым колесом 34, подвижно установленным на ведущем валу передачи 2 с синхронизатором 35 двустороннего действия, снабженного конусными или многодисковыми фрикционными выравнивающими элементами (/6/, стр. 61-62). На фиг.2 дан вариант соединения ведущего вала передачи 2 с выходным валом передачи 29 посредством цепной и зубчатой передач. Синхронизатор 35 (фиг. 1) может занимать следующие положения: 0 - нейтральное (нулевое) положение; 1 - крайнее левое положение, в котором посредством зубчатой муфты жестко соединяется ведущий вал передачи 2 с зубчатым колесом 34; 2 - крайнее правое положение, в котором жестко соединяется ведущий вал передачи 2 с ведущим валом вариатора 3. Каретка 30 также может занимать аналогичное положение: 0 - нейтральное (нулевое) положение; 1 - зубчатое колесо 31 каретки 30 зацепляется с зубчатым венцом 20 наружной обоймы 19; 2 - зубчатое колесо 32 зацепляется с зубчатым колесом 28 передачи заднего хода. Для гашения возможных продольных колебаний шток 4 снабжен демпфером 36.The continuously variable pulse transmission has a housing 1 (Fig. 1), in which a drive transmission shaft 2 is installed, a variator drive shaft 3 with a coaxially and movably mounted rod 4 with a pin 5, rollers 6 of which are located in the profile grooves 7 (Fig. 5) of the hub 8 (figure 1), and other rollers 9 - in the profile grooves 10 (figure 5) of the drive shaft of the variator 3 (figure 1), which has an eccentric 11 with an eccentricity e ₁ (figure 4). At the eccentric 11, an eccentric 12 with an eccentricity e _{2 is} movably mounted, pivotally connected to the sprocket 13 (Fig. 1, Fig. 3) located in the radial groove of the hub 8 with the possibility of movement along it. The vector sum of the eccentricities e ₁ and e ₂ (Fig. 4) is equal to the radius (length) of the crank r. When e ₁ is equal to e ₂ is equal to e, depending on the relative position of the eccentrics 11 and 12, the value of r varies from 0 to 2 e. On the eccentric 12 the connecting rod 14 is movably mounted (Fig. 1, Fig. 4), pivotally connected to the inner cage 15 ( figure 1, figure 3) sector freewheel / 4 / (figure 1, freewheel shown conditionally). The above forms a crank mechanism with a crank length r, which converts the rotational movement of the drive shaft of the variator 3 into the reciprocating movement of the inner race 15, which has several evenly spaced wedging-wedging mechanisms, each of which has an earring 16, a spring-loaded lever 17 and sector 18 in contact with the outer cage 19, having a gear ring 20 and mounted on the driven shaft of the variator 21. A spring 22 is installed on the stem 4 (Fig. 1), which contacts one end with a focus on w Ther, and at the other end is urged by the nut driving shaft of the variator (in Figures 1 and stop nut not designated). The rod 4 is equipped with a profile disc 23 in contact with the levers 24 of the centrifugal regulator mounted on the drive shaft of the variator 3. Additionally, the rod 4 through the spring 25 (Fig.7) and the lever 26 is kinematically connected with the fuel supply pedal. The continuously variable pulse transmission is equipped with a reverse gear (Fig. 1), the gear wheel 27 of which is fixedly connected to the driven shaft of the variator 21, and the gear wheel 28 is freely mounted on an axis rigidly connected to the housing 1. On the driven transmission shaft 29, it is movably mounted in the axial direction a carriage 30 with gears 31 and 32 and a gear wheel 33, which is kinematically connected via intermediate wheels to a gear 34 movably mounted on a drive shaft 2 with a synchronizer 35 bilaterally fixed action, equipped with conical or multi-plate friction leveling elements (/ 6 /, p. 61-62). Figure 2 shows a variant of the connection of the drive shaft of the transmission 2 with the output shaft of the transmission 29 through a chain and gear transmission. The synchronizer 35 (Fig. 1) can occupy the following positions: 0 - neutral (zero) position; 1 - the extreme left position in which through the gear clutch is rigidly connected to the drive shaft of the transmission 2 with the gear wheel 34; 2 - the extreme right position in which the drive shaft of the transmission 2 is rigidly connected to the drive shaft of the variator 3. The carriage 30 can also occupy a similar position: 0 - neutral (zero) position; 1 - the gear wheel 31 of the carriage 30 engages with the ring gear 20 of the outer race 19; 2 - the gear 32 engages with the gear wheel 28 reverse gear. To damp out possible longitudinal vibrations, the rod 4 is equipped with a damper 36.

Импульсный вариатор передачи работает следующим образом. При вращении ведущего вала вариатора 3 (фиг.1, фиг.3) вращательное движение кривошипа длиной r, образованной относительным положением эксцентриков 11 и 12, преобразуется шатуном 14 в возвратно-вращательное движение внутренней обоймы 15. При прямом ходе за счет заклинивания звеньев 16, 17, 18 внутренняя обойма 15 жестко соединяется с наружной обоймой 19 и они вращаются как единое звено. При обратном ходе звенья 16, 17, 18 расклиниваются и наружная обойма 19 продолжает вращаться в том же направлении, что и при прямом ходе. Движение обоймы 19 в обратном направлении невозможно ввиду указанного выше заклинивания. Применение двух преобразующих механизмов, сдвинутых по фазе на 180^o, с учетом большой частоты вращения двигателя и инерционности движущихся масс обеспечивает требуемую равномерность движения. При изменении радиуса кривошипа за счет относительного поворота эксцентриков 11 и 12 изменяется угол качания и угловая скорость обоймы 15 и, следовательно, частота вращения наружной обоймы 19.Pulse transmission variator operates as follows. When the drive shaft of the variator 3 is rotated (Fig. 1, Fig. 3), the rotational movement of the crank of length r, formed by the relative position of the eccentrics 11 and 12, is converted by the connecting rod 14 into the reciprocating motion of the inner race 15. In the forward stroke, due to jamming of the links 16, 17, 18, the inner race 15 is rigidly connected to the outer race 19 and they rotate as a single link. With the reverse stroke, the links 16, 17, 18 are wedged and the outer cage 19 continues to rotate in the same direction as with the forward stroke. The movement of the cage 19 in the opposite direction is impossible due to the above jamming. The use of two transforming mechanisms, phase shifted by 180 ^o , taking into account the high engine speed and the inertia of the moving masses, provides the required uniformity of movement. When changing the radius of the crank due to the relative rotation of the eccentrics 11 and 12, the swing angle and the angular velocity of the cage 15 and, consequently, the rotational speed of the outer cage 19 are changed.

Возможны следующие варианты изменения радиуса кривошипа и, следовательно, изменения передаточного отношения вариатора:
1. За счет осевого перемещения и фиксации положения штока 4. В этом случае частота вращения ведомого вала вариатора 21 изменяется без учета преодолеваемой внешней нагрузки, частоты вращения ведущего вала вариатора 3 и величины подачи топлива (в конструкции отсутствуют пружина, центробежный регулятор и нет связи штока 4 с педалью подачи топлива).The following options are possible to change the radius of the crank and, therefore, change the gear ratio of the variator:
1. Due to the axial movement and fixing the position of the rod 4. In this case, the rotation speed of the driven shaft of the variator 21 changes without taking into account the overcome external load, the rotation speed of the drive shaft of the variator 3 and the amount of fuel supply (there is no spring, centrifugal regulator and no rod connection in the design 4 with a fuel pedal).

2. За счет поворота эксцентрика 12 (фиг.3) при изменении внешней нагрузки и, следовательно, усилия со стороны шатуна 14. В этом случае возможны следующие варианты: а) автоматическое регулирование по внешней нагрузке путем введения в конструкцию пружины; б) автоматическое регулирование по внешней нагрузке и частоте вращения ведущего вала вариатора 3 путем добавления в конструкцию центробежного регулятора; в) автоматическое регулирование по внешней нагрузке, частоте вращения ведущего вала вариатора 3 и величине подачи топлива путем добавления в конструкцию связи штока 4 с педалью подачи топлива. 2. Due to the rotation of the eccentric 12 (Fig. 3) when the external load changes and, consequently, the efforts from the connecting rod side 14. In this case, the following options are possible: a) automatic control of the external load by introducing the spring into the structure; b) automatic regulation of the external load and speed of the drive shaft of the variator 3 by adding a centrifugal regulator to the design; c) automatic regulation of the external load, the rotation speed of the drive shaft of the variator 3 and the amount of fuel supply by adding the rod 4 to the fuel supply pedal in the communication structure.

При перемещении штока 4 (фиг.1) ролики 5 и 6, перемещаясь в профильных пазах 7 и 10 (фиг.3), имеющих разные направления подъема (левое и правое), поворачивают ступицу 8 относительно ведущего вала вариатора 3 (фиг.1, фиг. 3), что вызывает перемещение ползушки 13 и поворот шарнирно соединенного с ползушкой 13 эксцентрика 12 (фиг.4) относительно эксцентрика 11 ведущего вала вариатора 3, что изменяет радиус кривошипа r и частоту вращения ведомого вала вариатора 21. When moving the rod 4 (Fig. 1), the rollers 5 and 6, moving in the profile grooves 7 and 10 (Fig. 3), having different lifting directions (left and right), turn the hub 8 relative to the drive shaft of the variator 3 (Fig. 1, Fig. 3), which causes the movement of the sprocket 13 and the rotation of the eccentric 12 pivotally connected to the sprocket 13 (Fig. 4) relative to the eccentric 11 of the drive shaft of the variator 3, which changes the radius of the crank r and the rotation frequency of the driven shaft of the variator 21.

Во втором варианте регулирования при определенной нагрузке осевое усилие F_p на штоке 4, равное векторной сумме усилий, развиваемых пружиной 22 и центробежным регулятором через рычаги 24 и профильный диск 23, развивает на ступице 8 момент М_p, равный моменту М_н от действия нагрузки F_н со стороны шатуна 14, при этом шток 4 занимает соответствующее внешней нагрузке определенное положение и находится в равновесии, так как осевое усилие со стороны пазов F_п равно осевому усилию F_p, развиваемому пружиной 22 и центробежным регулятором.In the second variant of regulation, at a certain load, the axial force F _p on the rod 4, equal to the vector sum of the forces developed by the spring 22 and the centrifugal regulator through the levers 24 and the profile disk 23, develops on the hub 8 a moment M _p equal to the moment M _n from the action of the load F _n from the side of the connecting rod 14, while the rod 4 occupies a certain position corresponding to the external load and is in equilibrium, since the axial force from the grooves F _p is equal to the axial force F _p developed by the spring 22 and the centrifugal regulator.

Указанные выше моменты можно выразить как М_p=С•F_p, где С - коэффициент, зависящий от угла β подъема паза (фиг.5) и среднего радиуса ступины 8; М_н= F_н•h₁•U₁₂₈, где F_н - сила, приложенная к эксцентрику 12 (фиг.4) со стороны шатуна 14; h₁ - плечо силы F_н относительно центра О₁ (фиг.3); U₁₂₈ - передаточное отношение от звена 12 к звену 8 при условно неподвижном ведущем валу вариатора 3. Момент на ведущем валу вариатора 3 от действия внешней нагрузки равен: М_в= F_н•h, где h - плечо силы F_н относительно оси вала 0. Со стороны двигателя к ведущему валу вариатора 3 приложен момент М_е. При установившемся движении шток 4 (фиг.1) неподвижен относительно этого вала и M_e=М_в. Параметры пружины 22, профиль пазов 7 и 10 (фиг.5), профиль диска 23 (фиг.1) подбираются таким образом, чтобы при изменении нагрузки положение штока 4 (фиг. 1) обеспечивало передаточное отношение передачи, при котором момент М_е соответствует минимуму удельного расхода топлива (фиг.6) /7/, стр.21).The above points can be expressed as M _p = C • F _p , where C is a coefficient depending on the angle β of the groove rise (Fig. 5) and the average radius of the foot 8; M _n = F _n • h ₁ • U ₁₂₈ , where F _n is the force applied to the eccentric 12 (figure 4) from the side of the connecting rod 14; h ₁ - shoulder forces F _n relative to the center About ₁ (figure 3); U ₁₂₈ is the gear ratio from link 12 to link 8 with the conditionally fixed drive shaft of the variator 3. The moment on the drive shaft of the variator 3 from the action of an external load is: M _in = F _n • h, where h is the arm of the force F _n relative to the axis of the shaft 0 On the engine side, a torque M _{e is} applied to the drive shaft of the variator 3. With steady motion, the rod 4 (figure 1) is stationary relative to this shaft and M _e = M _in . The parameters of the spring 22, the profile of the grooves 7 and 10 (Fig. 5), the profile of the disk 23 (Fig. 1) are selected so that when the load changes, the position of the stem 4 (Fig. 1) provides a gear ratio of transmission at which the moment M _e corresponds minimum specific fuel consumption (Fig.6) / 7 /, p.21).

Процесс регулирования, например, при возрастании нагрузки осуществляется следующим образом. При возрастании нагрузки согласно внешней характеристике двигателя (фиг. 6) уменьшается частота вращения вала двигателя и возрастает момент М_е. Это ведет к уменьшении осевого усилия F_р (фиг.5) на штоке 4 со стороны диска 23, контактирующего с рычагами центробежного регулятора, и возрастанию момента М_н (фиг.3), при этом М_н>М_р, что вызывает поворот эксцентрика 12 относительно эксцентрика 11, перемещение штока 4 и уменьшение плеча h₁, что в свою очередь вызывает увеличение частоты вращения двигателя и уменьшение М_е до начального значения. При значительной внешней нагрузке шток 4 перемещается в крайнее левое положение, при котором передаточное отношение передачи равно 0, что обеспечивает стоповый режим работы (при работающем двигателе выходной вал передачи 29 не вращается). Аналогичную картину имеем при уменьшении нагрузки. Для обеспечения оптимального регулирования при различных частичных внешних характеристиках двигателя, соответствующих различным положениям педалей подачи топлива, шток 4 (фиг.7) дополнительно связан с педалью подачи топлива посредством пружины 25.The regulatory process, for example, with increasing load is as follows. When the load increases according to the external characteristic of the engine (Fig. 6), the rotational speed of the motor shaft decreases and the moment M _e increases. This leads to a decrease in the axial force F _p (Fig. 5) on the rod 4 from the side of the disk 23 in contact with the levers of the centrifugal regulator, and to an increase in the moment M _n (Fig. 3), while M _n > M _p , which causes the cam to rotate 12 relative to the eccentric 11, the movement of the rod 4 and the reduction of the shoulder h ₁ , which in turn causes an increase in the engine speed and a decrease in _Me to the initial value. With a significant external load, the rod 4 moves to the leftmost position, at which the gear ratio of the gear is 0, which ensures a stop mode of operation (when the engine is running, the output shaft of the gear 29 does not rotate). We have a similar picture with a decrease in load. To ensure optimal control at various partial external characteristics of the engine corresponding to different positions of the fuel supply pedals, the rod 4 (Fig. 7) is additionally connected to the fuel supply pedal by means of a spring 25.

Запуск двигателя производится при нейтральном положении синхронизатора 35 (фиг.1) и положении 1 каретки 30, при этом частота вращения ведущего вала передачи 2 равна частоте вращения вала двигателя. При перемещении синхронизатора 35 в положение 2 увеличивается частота вращения ведущего вала вариатора 3, при этом шток 4 занимает крайнее левое положение, соответствующее передаточному отношению передачи, равному 0. Перемещение штока 4 и, следовательно, изменение передаточного отношения передачи начинается после преодоления усилия предварительного сжатия пружины 22, что обеспечивает плавность разгона. Пределы изменения передаточного отношения вариатора составляют примерно 0. . .0,4. За счет зубчатого зацепления колес 20 и 31 передаточное отношение передачи составляет 0...1 и выше. Передаточное отношение, равное 1, соответствует прямой передаче. Для движения на прямой передаче синхронизатор 35 занимает положение 2 (крайнее левое) и вращение выходного вала передачи 29 осуществляется от ведущего вала передачи 2 через рядовую передачу или, как вариант, через цепную и зубчатую передачи (фиг.2). В этом случае вариатор не работает и шток 4 (фиг.1) занимает крайнее левое положение. Введение рядовой передачи позволяет, кроме того, осуществлять запуск двигателя буксированием и торможение двигателем. Для движения задним ходом каретка 30 занимает положение 2 (крайнее правое). При транспортировке, например, автомобиля буксированием синхронизатор 35 и каретка 30 переводятся в нейтральное положение. The engine is started at the neutral position of the synchronizer 35 (Fig. 1) and position 1 of the carriage 30, while the rotational speed of the drive shaft 2 is equal to the rotational speed of the motor shaft. When moving the synchronizer 35 to position 2, the rotational speed of the drive shaft of the variator 3 increases, while the rod 4 occupies the leftmost position corresponding to a gear ratio of 0. The movement of the rod 4 and, therefore, the change in the gear ratio of the transmission begins after overcoming the spring precompression force 22, which ensures smooth acceleration. The range of variation of the variator gear ratio is approximately 0. .0.4. Due to the gearing of the wheels 20 and 31, the gear ratio of the transmission is 0 ... 1 and higher. A gear ratio of 1 corresponds to direct gear. For movement in direct gear, the synchronizer 35 occupies position 2 (leftmost) and the output shaft of the gear 29 is rotated from the drive shaft of the gear 2 through an ordinary gear or, alternatively, through a chain and gear transmission (FIG. 2). In this case, the variator does not work and the rod 4 (Fig. 1) occupies the extreme left position. The introduction of an in-line gear allows, in addition, to start the engine by towing and engine braking. To reverse, the carriage 30 is in position 2 (rightmost). When transporting, for example, a vehicle by towing, the synchronizer 35 and the carriage 30 are moved to the neutral position.

Возможные высокочастотные колебания штока 4, возникающие по причине импульсного принципа роботы вариатора, гасятся демпфером 36. Possible high-frequency oscillations of the rod 4, arising due to the pulsed principle of the variator robot, are damped by the damper 36.

Предлагаемая конструкция импульсной бесступенчатой передачи при применении в трансмиссиях транспортных машин обеспечивает оптимальные тягово-скоростные и топливо-экономические свойства, легкость управления, высокий КПД. За счет применения секторной муфты свободного хода обеспечивается движение накатом, торможение на склонах, стоповый режим. Так как примерно 70% пробега автомобиль работает на прямой передаче (/6/, стр.102), то наличие кинематической цепи, параллельной кинематической цепи вариатора, обеспечивает работу двигателя на прямой передаче, минуя вариатор, что увеличивает надежность и долговечность импульсной бесступенчатой передачи. Разгон, например, автомобиля начинается с определенной минимальной частоты вращения вала двигателя при дальнейшем плавном изменении передаточного отношения с нуля. Это обеспечивает плавность разгона, меньшие динамические нагрузки и потери. Малая инерционность штока механизма регулирования обеспечивает качество регулирования. Гашение демпфером продольных колебаний штока механизма регулирования повышает долговечность импульсной бесступенчатой передачи. The proposed design of a continuously variable transmission when used in transmissions of transport vehicles provides optimal traction-speed and fuel-economic properties, ease of control, and high efficiency. Through the use of a sector free-wheel clutch, coasting, braking on slopes, and stop mode are ensured. Since approximately 70% of the vehicle’s mileage is in direct gear (/ 6 /, p. 102), the presence of a kinematic chain parallel to the kinematic chain of the variator ensures that the engine operates in direct gear bypassing the variator, which increases the reliability and durability of a continuously variable pulse transmission. Acceleration, for example, of a car begins with a certain minimum engine shaft speed when a further smooth change in gear ratio from zero. This ensures smooth acceleration, less dynamic loads and losses. The low inertia of the rod of the regulation mechanism ensures the quality of regulation. The damping of the longitudinal oscillations of the rod of the control mechanism by the damper increases the durability of the pulse continuously variable transmission.

Предлагаемая импульсная бесступенчатая передача имеет преимущества перед фрикционными бесступенчатыми передачами: более высокий KПД и более широкий диапазон регулирования передаточного отношения, начиная с нуля; не требуется создавать большие усилия, которые необходимы во фрикционной передаче для прижатия фрикционных элементов, обеспечивающих получение сил трения, достаточных для передачи требуемого крутящего момента. Предлагаемая импульсная передача имеет преимущества также перед гидрообъемными и гидромеханическими передачами, которые не получили широкого применения ввиду их сложности и высокой стоимости. The proposed pulse continuously variable transmission has advantages over friction continuously variable transmissions: higher efficiency and a wider range of gear ratio adjustment, starting from zero; it is not necessary to create the large forces that are necessary in the friction gear to compress the friction elements, providing friction forces sufficient to transmit the required torque. The proposed pulse transmission also has advantages over hydrostatic and hydromechanical transmissions, which are not widely used due to their complexity and high cost.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР 195818, кл. F 16 Н 29/04, 1967.Sources of information
1. USSR copyright certificate 195818, cl. F 16 H 29/04, 1967.

2. Леонов A.И. Инерционные автоматические трансформаторы вращающего момента. - М.: Машиностроение, 1978. - 224 с. 2. Leonov A.I. Inertial automatic torque transformers. - M.: Mechanical Engineering, 1978.- 224 p.

3. Саморегулирующийся импульсный вариатор (прототип). - В кн.: Мальцев В.Ф. Механические импульсные передачи. Изд. 3-е, перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1978. -367 с. 3. Self-regulating pulse variator (prototype). - In the book: Maltsev V.F. Mechanical impulse transmissions. Ed. 3rd, rev. and add. M .: Mechanical Engineering, 1978. -367 p.

4. Патент РФ 2113642, кл. F 16 D 41/06, 1998. 4. RF patent 2113642, cl. F 16 D 41/06, 1998.

5. Патент РФ 2139459, кл. F 16 Н 21/20, 1999. 5. RF patent 2139459, cl. F 16 H 21/20, 1999.

6. Осепчугов В.В., Фрумкин А.К. Автомобиль: Анализ конструкций, элементы расчета. - М.: Машиностроение, 1989. - 304с. 6. Osepchugov V.V., Frumkin A.K. Car: Structural analysis, calculation elements. - M .: Mechanical Engineering, 1989 .-- 304s.

7. Автомобиль: Основы конструкции /Н.Н.Вишняков. В.К.Вахламов, А.Н.Нарбут и др. - 2-е изд., перераб. и доп. - М..: Машиностроение, 1986. -304 с. 7. Car: Design Basics / N.N. Vishnyakov. V.K. Vakhlamov, A.N. Narbut et al. - 2nd ed., Revised. and add. - M ..: Engineering, 1986. -304 p.

Claims

1. Импульсная бесступенчатая передача, содержащая корпус, валы, импульсный вариатор, содержащий кривошипно-коромысловый преобразующий механизм, механизм свободного хода, эксцентриковый механизм изменения длины кривошипа, отличающаяся тем, что в ведущем валу вариатора соосно и подвижно ему установлен шток с пальцем, расположенным в профильных пазах ведущего вала вариатора и профильных пазах установленной с возможностью поворота относительно этого вала ступицы, имеющей радиальный паз с расположенной в нем ползушкой, которая шарнирно соединена с эксцентриком, подвижно установленным на эксцентрике ведущего вала вариатора. 1. Pulse continuously variable transmission comprising a housing, shafts, a pulse variator containing a crank-beam transforming mechanism, a free-wheeling mechanism, an eccentric mechanism for changing the length of the crank, characterized in that a rod with a finger located in the drive shaft of the variator is coaxially and movably mounted to it profile grooves of the drive shaft of the variator and profile grooves mounted with the possibility of rotation relative to this shaft of the hub, having a radial groove with a cradle located in it, which is articulated with one with an eccentric, movably mounted on the eccentric of the drive shaft of the variator.

2. Импульсная бесступенчатая передача по п. 1, отличающаяся тем, что ведущий вал вариатора снабжен центробежным регулятором с рычагами, а на штоке установлен профильный диск, контактирующий с рычагами центробежного регулятора. 2. Pulse continuously variable transmission according to claim 1, characterized in that the drive shaft of the variator is equipped with a centrifugal regulator with levers, and a profile disk contacting the levers of the centrifugal regulator is mounted on the rod.

3. Импульсная бесступенчатая передача по п. 1, отличающаяся тем, что на штоке установлен поршень демпфера. 3. The continuously variable transmission according to claim 1, characterized in that a damper piston is mounted on the rod.

4. Импульсная бесступенчатая передача по п. 1, отличающаяся тем, что шток кинематически связан с педалью подачи топлива. 4. The continuously variable transmission according to claim 1, characterized in that the rod is kinematically connected to the fuel pedal.