RU2391584C2 - Torque variator of non-friction type - Google Patents

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: variator consists of differential, carrier (1) of which corresponds to inlet link and two outlet central gears (4, 5), and of planetary mechanism containing carrier (6) with satellites and two central gears. The second outlet link of the differential is joined with carrier (6) of the planetary mechanism, whereon there is mounted rotating block of satellites (7). The block of satellites is formed with two coaxial satellites with identical number of teeth in pairs interacting with two central coaxial tooth gears (8). One of the central gears is rigidly fixed, while the second one rotates, and control lever (9) is rigidly attached to it.

EFFECT: facilitating control of angular speed and torque of outlet link; simplification of design.

1 dwg

Description

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.The invention relates to gears of continuously variable gears and can be used in transport engineering, machine tools and as a continuously variable gearbox for cars and other vehicles.

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.].Stepless drives are known containing friction variators, V-belt or torus. [Pronin B.A. Stepless V-belt and friction gears (variators) [Text] / A.B.Pronin, G.A. Revkov. - Ed. 3rd, rev. and add. - M.: Mechanical Engineering, 1980. - 320 p., Ill.].

Их недостатками являются сложность конструкции, большие потери на трение в фрикционной паре и недостаточная передаваемая мощность, ограниченная возможностями фрикционной пары.Their disadvantages are design complexity, large friction losses in the friction pair and insufficient transmitted power, limited by the capabilities of the friction pair.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство для бесступенчатого регулирования передачи между валами [Пат. 2146022 РФ, МПК 7 F16H 3/44], содержащее два дифференциальных механизма, кинематически связанные между собой зубчатыми передачами, и обгонную муфту на валу одного из центральных колес.Closest to the proposed technical solution is a device for continuously variable transmission between the shafts [US Pat. 2146022 RF, IPC 7 F16H 3/44], containing two differential mechanisms kinematically connected by gears and an overrunning clutch on the shaft of one of the central wheels.

Недостатками данного устройства являются сложность конструкции и отсутствие звена, осуществляющего управление передаточным отношением, поэтому данное устройство можно лишь условно отнести к вариаторам.The disadvantages of this device are the design complexity and the lack of a link that controls the gear ratio, so this device can only be conditionally attributed to the variators.

Целью изобретения является упрощение конструкции вариатора и обеспечение возможности управления угловой скоростью и моментом выходного звена.The aim of the invention is to simplify the design of the variator and to provide the ability to control the angular velocity and torque of the output link.

Для достижения поставленной цели в вариаторе, содержащем дифференциал с водилом в качестве входного звена и двумя выходными центральными колесами, одно из которых соединяется с планетарным механизмом, содержащим водило с сателлитами и два центральных колеса, второе выходное звено дифференциала 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.To achieve this goal in a variator containing a differential with a carrier as an input link and two output central wheels, one of which is connected to a planetary mechanism containing a carrier with satellites and two central wheels, the second output differential link is connected to a planet carrier of a planetary mechanism, which is made double row, and on the carrier mounted with the possibility of rotation the satellite block formed by two coaxial satellites with an equal number of teeth interacting in pairs with two cent -trivial coaxial toothed wheels, one of which is fixedly secured, while the second is rotatably mounted and fixedly attached thereto the control lever variator.

Кинематическая схема вариатора представлена на чертеже.The kinematic diagram of the variator is shown in the drawing.

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.The device consists of a differential mechanism, the input link of which is carrier 1 with satellites and two central wheels 4 and 5 mounted on the output shafts 2 and 3, respectively, one of which is connected to carrier 6 of the planetary mechanism, which is double-row, and installed on carrier 6 with the possibility of rotation, the block of satellites 7, formed by two coaxial satellites with an equal number of teeth interacting with two central coaxial gear wheels 8, one of which is fixed motionless, and to the second Vision wheel fixedly attached lever 9 variator.

Вариатор работает следующим образом.The variator works as follows.

Вращение от двигателя подается на входное звено (водило) 1 дифференциала. Полученное водилом движение делится между выходными валами 2 и 3 с центральными колесами 4 и 5 соответственно. При неподвижном выходном валу 2 движение центрального колеса 5 передается на водило планетарного механизма 6, которое вместе с сателлитным блоком 7 свободно вращается вокруг центральных колес 8, которые остаются неподвижными, поскольку одно из них закреплено неподвижно, а передаточное отношение равно бесконечности при равных числах зубьев колес 8.Rotation from the engine is fed to the input link (carrier) 1 differential. The movement received by the carrier is divided between the output shafts 2 and 3 with the central wheels 4 and 5, respectively. When the output shaft 2 is stationary, the movement of the central wheel 5 is transmitted to the planet carrier 6, which, together with the satellite unit 7, rotates freely around the central wheels 8, which remain stationary, since one of them is fixed motionless, and the gear ratio is infinity with equal numbers of gear teeth 8.

При приложении управляющего момента на рычаг 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.When a control moment is applied to the lever 9, the free movement of the carrier 6 with the satellite block 7 is braked, and the braking moment arising on the carrier shaft 6 contributes to the appearance of torque on the output shaft 2 of the variator, and this moment is proportional to the control force. The angular velocity of the output shaft 2 also begins to increase as the moment of useful resistance is overcome in proportion to the control action. The range of control of the angular velocity of the output shaft 2, therefore, is in the range from zero to a value due to the gear ratio from the carrier 1 to the central wheel 4.

Упрощение конструкции по сравнению с прототипом достигается за счет уменьшения количества подвижных звеньев с 11 до 8 и отсутствием обгонной муфты, а возможность регулирования момента и оборотов достигается путем воздействия на рычаг управления вариатором, связанный с одним из центральных колес планетарного механизма.Simplification of the design in comparison with the prototype is achieved by reducing the number of movable links from 11 to 8 and the absence of an overrunning clutch, and the ability to control the torque and speed is achieved by acting on the control lever of the variator associated with one of the central wheels of the planetary mechanism.

Claims (1)

Вариатор, содержащий дифференциал с водилом в качестве входного звена и двумя выходными центральными колесами, одно из которых соединяется с планетарным механизмом, содержащим водило с сателлитами и два центральных колеса, отличающийся тем, что второе выходное звено дифференциала 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. A variator containing a differential with a carrier as an input link and two output central wheels, one of which is connected to a planetary mechanism containing a carrier with satellites and two central wheels, characterized in that the second output differential link is connected to a planet carrier of a planetary mechanism, which is made in two rows and the satellite block is rotatably mounted on the carrier, formed by two coaxial satellites with an equal number of teeth interacting in pairs with two central coaxial E toothed wheels, one of which is fixedly secured, while the second is rotatably mounted and fixedly attached thereto the control lever variator.