RU2563294C2 - Variator based on gear of variable diameter - Google Patents
Variator based on gear of variable diameter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2563294C2 RU2563294C2 RU2013148079/11A RU2013148079A RU2563294C2 RU 2563294 C2 RU2563294 C2 RU 2563294C2 RU 2013148079/11 A RU2013148079/11 A RU 2013148079/11A RU 2013148079 A RU2013148079 A RU 2013148079A RU 2563294 C2 RU2563294 C2 RU 2563294C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gear
- driven gear
- satellite
- satellites
- axis
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Friction Gearing (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Все области машиностроения.All areas of mechanical engineering.
Уровень техники.The level of technology.
Существующие на текущий момент времени разработки вариаторов включают в себя следующие технологии:Existing current development CVTs include the following technologies:
Фрикционные вариаторы: лобовые, конусные, шаровые, многодисковые, торовые, волновые, дискошариковые, клиноременные, описанные в «Бесступенчатые клиноременные и фрикционные передачи (вариаторы)» Б.А. Пронин, П.А. Ревков. Москва, Машиностроение, 1980 г.Friction variators: frontal, cone, ball, multi-disk, torus, wave, disc-ball, V-belt, described in "Stepless V-belt and friction gears (variators)" B.A. Pronin, P.A. Revkov. Moscow, Engineering, 1980
Известны гидравлические вариаторы, состоящие из гидравлических насоса и мотора и системы регулировки потока. Например «гидравлический вариатор» (патент РФ №2404386, кл. F16H 39/42, 2009 г.).Hydraulic variators are known, consisting of a hydraulic pump and motor and a flow control system. For example, “hydraulic variator” (RF patent No. 2404386, class F16H 39/42, 2009).
Электрические вариаторы, состоящие из электрического генератора и мотора (иногда объединенных), системы регулировки тока, напряжения, частоты или фазы, а также аккумуляторов, описанных в «Электрические машины», часть 2, Брускин Д.Э., Зорохович А.Е., Хвостов B.C. Москва, 1987 г., глава 8.14.Electric variators, consisting of an electric generator and motor (sometimes combined), a system for adjusting current, voltage, frequency or phase, as well as the batteries described in “Electric machines”,
Фрикционные вариаторы, состоящие из ведущего и ведомого дисков (шкивов) с поверхностями, обеспечивающими передачу крутящего момента фрикционным способом через ролики, шарики или клиновый ремень, взаимодействующие с ними по регулируемым радиусам во всем диапазоне регулировки передаточного числа.Friction variators, consisting of a drive and a driven disk (pulleys) with surfaces that transmit torque in a friction way through rollers, balls or a V-belt, interacting with them along adjustable radii throughout the entire gear ratio adjustment range.
Вариаторы существующих типов, основанные в основном на фрикционных передачах, имеют высокие потери на трение качения и скольжения, ограничение передаваемого крутящего момента и громоздкие системы прижима, включающие перегибаемые элементы, имеют малые ресурс, надежность и высокие потери на деформацию. В гидравлических высокие потери из-за вязкости, существует эффект срыва и другие эксплуатационные ограничения. Электрические вариаторы громоздки и дорогостоящи.Variators of existing types, based mainly on friction gears, have high rolling friction and sliding friction losses, limited torque transmission and bulky clamping systems, including bendable elements, have low life, reliability and high deformation losses. In hydraulic high losses due to viscosity, there is a stall effect and other operational limitations. Electric variators are bulky and expensive.
Раскрытие изобретения.Disclosure of the invention.
Сущностью изобретения является возможность плавного регулирования передаточного числа и, как следствие, выходных скорости и крутящего момента в машинах, агрегатах и механизмах в широком диапазоне крутящих моментов, при высоких КПД и надежности.The essence of the invention is the ability to smoothly control the gear ratio and, as a result, the output speed and torque in machines, assemblies and mechanisms in a wide range of torques, with high efficiency and reliability.
Вариатор на основе шестерни изменяемого диаметра решает следующие технические задачи: устройство заменяет узел с переключаемыми дискретными передаточными числами (в частности, коробка переключения передач). За счет плавности регулирования достигаются более выгодные режимы сопряженных устройств, а также посредством снижения передаточного числа достигаются эффекты рекуперации или торможения двигателем, что упраздняет необходимость в тормозных механизмах. Достигается повышение максимального допустимого крутящего момента, КПД, срока службы и надежности по отношению к аналогичным устройствам.The variator-based variator gear variator solves the following technical problems: the device replaces a unit with selectable discrete gear ratios (in particular, a gearbox). Due to the smoothness of regulation, more advantageous modes of paired devices are achieved, and by reducing the gear ratio, the effects of regeneration or engine braking are achieved, which eliminates the need for braking mechanisms. An increase is achieved in the maximum allowable torque, efficiency, service life and reliability in relation to similar devices.
По конструкции это устройство - аналог механической коробки переключения передач (МКПП). Отличие заключается только в том, что в МКПП имеется группы постоянно вращающихся шестеренок и переключение передаточного числа происходит при замыкании одной группы и размыкании остальных при разъединении устройства (дисков) сцепления на первичном валу, а в вариаторе на основе шестерни изменяемого диаметра имеется группа постоянно вращающихся шестеренок, изменяющих свое положение в пространстве. Устройства сцепления установлены на каждой шестерне всей группы шестеренок, находящихся в постоянном зацеплении в ведомой шестерней, и передача крутящего момента происходит при включении сцепления с одной шестерней, находящейся в нужном положении.By design, this device is an analogue of a mechanical gearbox (manual transmission). The only difference is that in the manual transmission there are groups of constantly rotating gears and gear ratio switching occurs when one group is closed and the others are opened when the clutch device (disks) are disconnected on the input shaft, and in the variator based on a gear of variable diameter there is a group of constantly rotating gears changing their position in space. Clutch devices are installed on each gear of the entire group of gears that are constantly engaged in the driven gear, and torque transmission occurs when the clutch is engaged with one gear located in the desired position.
Признаками вариатора на основе шестерни изменяемого диаметра являются: применение составной ведущей зубчатой шестерни, состоящей из нескольких маленьких сателлитов.Signs of a variator based on a gear of variable diameter are: the use of a composite drive gear, consisting of several small satellites.
Независимо от того, какой диаметр имеет ведущая шестерня, передача крутящего момента от ведущей шестерни к ведомой происходит только с помощью тех зубьев ведущей шестерни, которые находятся в секторе (3), остальные зубья ведущей шестерни в передаче крутящего момента не участвуют фиг. 12. Заменим ведущую шестерню колесом с маленькими шестеренками (сателлитами) оси которых закреплены на прямоугольных направляющих, которые могут перемещаться внутри ведущего колеса по своим каналам фиг.13. Для того чтобы крутящий момент от ведущей шестерни передавался к ведомой, необходимо выполнить 2 условия:No matter what diameter the drive gear has, the transmission of torque from the drive gear to the driven gear takes place only with the help of the teeth of the drive gear that are in sector (3), the remaining teeth of the drive gear do not participate in the torque transmission of FIG. 12. Replace the drive gear with a wheel with small gears (satellites) whose axes are mounted on rectangular guides that can move inside the drive wheel through its channels Fig.13. In order for the torque from the pinion gear to be transmitted to the follower, 2 conditions must be met:
Необходимо, чтобы сателлиты при попадании в область сектора (3) жестко фиксировались и не могли вращаться вокруг своей оси, а вне сектора (3) свободно вращались вокруг своей оси.It is necessary that the satellites, when they enter the region of sector (3), are rigidly fixed and cannot rotate around their axis, and outside sector (3) freely rotate around their axis.
Необходимо, чтобы при приближении к сектору (3) зубья сателлитов совпадали с зубьями ведомой шестерни независимо от положения привода изменения передаточного числа.It is necessary that, when approaching sector (3), the teeth of the satellites coincide with the teeth of the driven gear, regardless of the position of the drive gear change.
Для того, чтобы сателлиты при попадании в область сектора (3) жестко фиксировались и не могли вращаться вокруг своей оси в качестве быстродействующего фиксатора сателлитов (на рисунке не показан) применен конический тормоз, хотя возможно применение и любого другого типа тормоза (дискового, барабанного, ленточного).In order to ensure that the satellites, when they enter the sector of sector (3), are rigidly fixed and cannot rotate around their axis, a conic brake is applied as a high-speed satellite clamp (not shown), although any other type of brake (disc, drum, tape).
Также возможно вместо тормоза использовать механизм свободного хода (обгонную муфту) реверсивного действия.It is also possible to use a freewheel (overrunning clutch) of reverse action instead of a brake.
Так как прямоугольные направляющие могут свободно перемещаться внутри ведущей шестерни по своим каналам, а сателлиты вне сектора (3) могут свободно вращаться вокруг своей оси, сателлиты должны всегда быть в зацеплении с ведомой шестерней. Этим будет достигаться постоянное совпадение зубьев сателлитов с зубьями ведомой шестерни независимо от положения привода изменения передаточного числа фиг.4, фиг.5.Since the rectangular guides can freely move inside the pinion gear along their channels, and the satellites outside the sector (3) can freely rotate around their axis, the satellites should always be engaged with the driven gear. This will achieve a constant coincidence of the teeth of the satellites with the teeth of the driven gear, regardless of the position of the drive change the gear ratio of figure 4, figure 5.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Цифрами на чертежах показаны:The numbers in the drawings show:
1. Ведущее колесо.1. Drive wheel.
2. Ведомая шестерня.2. Driven gear.
3. Часть корпуса с выступом в виде сектора.3. Part of the body with a protrusion in the form of a sector.
4. Рамка крепления ведомой шестерни и изменения крутящего момента.4. The mounting frame of the driven gear and torque changes.
5. Привод изменения крутящего момента.5. The drive changes the torque.
6. Входной (первичный) вал.6. Input (primary) shaft.
7. Промежуточная шестерня, жестко связанная с промежуточным валом.7. An intermediate gear wheel rigidly connected with an intermediate shaft.
8. Коронная шестерня (эпицикл).8. Crown gear (epicyclic).
9. Выходной (вторичный) вал.9. Output (secondary) shaft.
10. Винт изменения крутящего момента.10. Screw changes torque.
11. Часть корпуса.11. Part of the housing.
12. Двигатель.12. The engine.
13. Сателлит.13. Satellite.
14. Конический фиксатор.14. Conical retainer.
15. Ось сателлита.15. The axis of the satellite.
16. Направляющая оси сателлита.16. The axis of the satellite.
17. Нажимная лапка.17. Presser foot.
18. Планетарные шестерни (сателлиты) выходного дифференциала.18. Planetary gears (satellites) of the output differential.
19. Упорная шайба.19. Thrust washer.
20. Вытягивающее кольцо.20. The pulling ring.
21. Корпус компенсатора.21. Compensator housing.
22. Возвратная пружина.22. The return spring.
23. Силовая пружина.23. The power spring.
24. Нажимная гайка.24. Push nut.
25. Торцевая гайка.25. End nut.
26. «Палец».26. “Finger”.
27. Разрезное упругое кольцо.27. Split elastic ring.
Осуществление изобретения.The implementation of the invention.
Во внутренней части ведущего колеса (1) изготавливаются прямоугольные канавки от центра к периферии, по которым свободно перемещаются направляющие оси сателлита (16) фиг.2. По бокам канавки сужены упорными бортиками, которые предотвращают движение направляющих по оси, параллельной оси вращения ведущего колеса. Внутрь направляющих (16) встроен компенсатор механического износа и температурных колебаний, к которому с одной стороны крепится вытягивающее кольцо (20) с нажимной лапкой (17) фиг.9, а с другой ось сателлита (15) в сборе с сателлитом (13) и коническими фиксаторами (14) фиг.8. Компенсатор механического износа и температурных колебаний в сборе с сателлитом показан на фиг.11 (правый конический фиксатор показан в разрезе). При вращении ведущего колеса (1), независимо от того, в каком положении находятся направляющие (16), нажимная лапка (17) неизбежно проходит ту часть корпуса (3), на которой находится выступ в виде сектора фиг.3. При проходе этого выступа происходит нажатие на нажимную лапку (17), которая, упираясь в направляющую (16), вытягивает вытягивающее кольцо (20), которое через компенсатор тянет за собой ось сателлита (15). При перемещении оси сателлита (15) в сторону направляющей (16) происходит прижимание сателлита (13) и конических фиксаторов (14) к ведущему колесу (1), блокируя свободное вращение сателлита (13) вокруг своей оси (15). После прохождения направляющей (16) выступа на корпусе в виде сектора нажатия на нажимную лапку (17) не происходит и возвратная пружина (22), внутри компенсатора, разжимает сателлит (13) и конические фиксаторы (14) благодаря чему сателлит (13) свободно вращается вокруг своей оси. Крутящий момент от ведущего колеса (1) передается ведомой шестерне (2) только с помощью тех сателлитов (13), которые зажаты коническими фиксаторами (14) фиг.4, а те сателлиты (13), которые не зажаты коническими фиксаторами (14), свободно вращаются вокруг своей оси (15) и в передаче крутящего момента не участвуют. Для того чтобы зубья сателлитов (13) всегда находились в зацеплении с зубьями ведомой шестерни (2), внутри ведомой шестерни расположено кольцо, по которому скользят конические фиксаторы (14) с выступами немного вогнутой формы, находящиеся на одной оси с сателлитами (13) и предотвращают расцепление зубьев сателлитов с зубьями ведомой шестерни.In the inner part of the drive wheel (1), rectangular grooves are made from the center to the periphery, along which the guide axes of the satellite (16) of FIG. 2 freely move. On the sides of the grooves are narrowed by stop rails that prevent the guides from moving along an axis parallel to the axis of rotation of the drive wheel. Inside the guides (16), a compensator for mechanical wear and temperature fluctuations is integrated, to which, on the one hand, a pull ring (20) with a presser foot (17) of Fig. 9 is attached, and on the other, the axis of the satellite (15) assembled with the satellite (13) and conical clips (14) Fig. 8. The compensator for mechanical wear and temperature fluctuations in the assembly with the satellite is shown in Fig. 11 (the right conical retainer is shown in section). When the drive wheel (1) rotates, regardless of the position of the guides (16), the presser foot (17) inevitably passes through that part of the housing (3) on which there is a protrusion in the form of a sector of FIG. 3. During the passage of this protrusion, the presser foot (17) is pressed, which, abutting against the guide (16), draws a pull ring (20), which pulls the satellite axis (15) through the compensator. When the axis of the satellite (15) moves towards the guide (16), the satellite (13) and conical latches (14) are pressed against the drive wheel (1), blocking the free rotation of the satellite (13) around its axis (15). After passing the guide (16) of the protrusion on the body in the form of a sector of pressing the presser foot (17), the return spring (22) does not occur, inside the compensator, unclenches the satellite (13) and conical latches (14) so that the satellite (13) rotates freely around its axis. Torque from the drive wheel (1) is transmitted to the driven gear (2) only with the help of the satellites (13) that are clamped by the conical clamps (14) of Fig. 4, and those gears (13) that are not clamped by the bevel clamps (14), freely rotate around its axis (15) and do not participate in the transmission of torque. To ensure that the teeth of the satellites (13) are always in mesh with the teeth of the driven gear (2), a ring is located inside the driven gear along which the conical latches (14) slide with protrusions of a slightly concave shape that are on the same axis as the satellites (13) and prevent disengagement of the teeth of the satellites with the teeth of the driven gear.
Для изменения передаточного числа от ведущего колеса (1) к ведомой шестерне (2) необходимо сместить ведомую шестерню в сторону, перпендикулярно, оси вращения ведущей шестерни фиг.5. Так как движение сателлитов (13) в перпендикулярном направлении ограничено внутренними зубьями и внутренним кольцом ведомой шестерни (2), то сателлиты (13) сместятся вместе с ведомой шестерней (2). Так как крутящий момент от ведущего колеса к ведомой шестерне передается только через сателлиты, зафиксированные коническими фиксаторами, то радиусом ведущей шестерни будет считаться расстояние от центра ведущего колеса до внутренних зубьев ведомой шестерни в направлении расположения выступа на корпусе в виде сектора фиг.2 и фиг.5.To change the gear ratio from the drive wheel (1) to the driven gear (2), it is necessary to shift the driven gear to the side, perpendicular to the axis of rotation of the drive gear of FIG. 5. Since the movement of the satellites (13) in the perpendicular direction is limited by the internal teeth and the inner ring of the driven gear (2), the satellites (13) will move together with the driven gear (2). Since the torque from the drive wheel to the driven gear is transmitted only through satellites fixed by conical latches, the radius of the drive gear will be considered the distance from the center of the drive wheel to the internal teeth of the driven gear in the direction of the protrusion on the housing in the form of a sector of FIG. 2 and FIG. 5.
Смещение ведомой шестерни для изменения передаточного числа происходит с помощью рамки крепления ведомой шестерни (4) фиг.6. Изменение передаточного числа происходит с помощью подвижно закрепленного на корпусе (11) привода (5), который может быть механический, электромеханический (электромотор), гидравлический, пневматический и т.д. Привод вращает винт изменения крутящего момента (10), по резьбе которого перемещается гайка, закрепленная на рамке крепления ведомой шестерни (4) с помощью втулок.The shift of the driven gear to change the gear ratio occurs using the mounting frame of the driven gear (4) of Fig.6. The gear ratio is changed with the help of a drive (5), which can be mechanically, electromechanically (electromotor), hydraulic, pneumatic, etc., movably fixed on the housing (11). The drive rotates the screw for changing the torque (10), the thread of which moves the nut, mounted on the mounting frame of the driven gear (4) using bushings.
При среднем положении гайки на винте изменения крутящего момента (10) ось ведомой шестерни (2) совпадает с осью ведущего колеса (1) и расстояние от центра ведущего колеса до внутренних зубьев ведомой шестерни совпадает с радиусом ведомой шестерни и изменение передаточного числа не происходит, частота вращения ведомой шестерни (2) совпадает с частотой вращения ведущего колеса (1).In the middle position of the nut on the screw for changing the torque (10), the axis of the driven gear (2) coincides with the axis of the driving wheel (1) and the distance from the center of the driving wheel to the internal teeth of the driven gear coincides with the radius of the driven gear and the gear ratio does not change, the frequency rotation of the driven gear (2) coincides with the speed of the drive wheel (1).
Перемещение ведомой шестерни (2) в противоположную сторону от выступа на корпусе в виде сектора происходит уменьшение расстояния от центра ведущей шестерни до внутренних зубьев ведомой шестерни в области сектора, то есть фактически происходит уменьшение радиуса ведущей шестерни и передаточное число между ведущей и ведомой шестерней увеличивается, так как диаметр (радиус) ведомой шестерни постоянный.Moving the driven gear (2) in the opposite direction from the protrusion on the housing in the form of a sector, the distance from the center of the driving gear to the internal teeth of the driven gear in the sector decreases, that is, the radius of the driving gear decreases and the gear ratio between the driving and driven gear increases, since the diameter (radius) of the driven gear is constant.
Перемещение ведомой шестерни (2) в сторону к выступу на корпусе в виде сектора происходит увеличение расстояния от центра ведущего колеса до внутренних зубьев ведомой шестерни в области сектора, то есть фактически происходит увеличение радиуса ведущей шестерни и передаточное число между ведущей и ведомой шестерней уменьшается.Moving the driven gear (2) sideways to the protrusion on the housing in the form of a sector, the distance from the center of the driving wheel to the internal teeth of the driven gear in the sector increases, that is, the radius of the pinion gear increases and the gear ratio between the pinion and pinion gears decreases.
При изменении передаточного числа расстояние между сателлитами изменяется. Чтобы изменение передаточного числа было возможным в любую единицу времени, необходимо, чтобы крутящий момент передавался от ведущей шестерни к ведомой только через один сателлит в единицу времени, поэтому при вращении, как только происходит полная фиксация следующего сателлита, в этот же момент начинается расфиксация ранее зафиксированного соседнего сателлита. Для того чтобы всегда был зафиксирован только один сателлит, выступ на корпусе сделан в виде сектора.When the gear ratio changes, the distance between the satellites changes. In order to change the gear ratio in any unit of time, it is necessary that the torque is transmitted from the pinion gear to the driven gear only through one satellite per unit of time, therefore during rotation, as soon as the next satellite is fully fixed, the fixation of the previously fixed neighboring satellite. In order to always have only one satellite fixed, the protrusion on the body is made in the form of a sector.
Данная конструкция не позволяет изменять частоту вращения ведомой шестерни до ноля и для работы этого устройства, в качестве полноценного вариатора, применен дифференциал на основе планетарного ряда, позволяющей на выходе устройства изменять частоту вращения выходного вала до ноля.This design does not allow changing the speed of the driven gear to zero, and for the operation of this device, as a full variator, a differential based on the planetary gear set is used, which allows changing the speed of the output shaft to zero at the output of the device.
Переданный, ведомой шестерне (2), крутящий момент далее передается шестерне промежуточного вала (7) фиг.6. Для того чтобы подвижная ведомая шестерня (2) всегда находилась в зацеплении с этой шестерней, ось вращения промежуточного вала совпадает с осью перемещения ведомой шестерни, для этого рамка крепления ведомой шестерни (4) перемещается по промежуточному валу. Далее вращение передается на водило с сателлитами (18) выходного дифференциала, в качестве которого применен планетарный ряд. Солнечная шестерня планетарного ряда жестко соединена с входным валом (6), от которого вращается еще и ведущее колесо (1) фиг.7. Входной вал (6) вращается с помощью двигателя (12). Так как ведущее колесо вращается гораздо медленней входного вала из за большой разницы в их диаметрах и при максимальном увеличении передаточного числа с помощью ведомой шестерни, вращение ведомой шестерни становится еще более медленным и небольшое увеличение числа оборотов промежуточного вала ведущей шестерней приводит к тому, что водило вращается с такой скоростью, что сателлиты (18) фиг.6, вращаясь вместе с солнечной шестерней (6) обкатываются вокруг коронной шестерни (8) и коронная шестерня не вращается фиг.1. При уменьшении передаточного числа скорость вращения ведомой шестерни увеличивается, следовательно, увеличивается и скорость вращения промежуточного вала с водилом, а скорость вращения сателлитов (18) вокруг своей оси уменьшается, что приводит к вращению коронной шестерни (8) и выходного вала (9). При установке минимального передаточного числа скорость вращения ведомой шестерни больше скорости вращения ведущего колеса, следовательно, скорость вращения промежуточного вала равно (или больше) скорости вращения входного вала и сателлиты (18) не вращаются (или вращаются в противоположную сторону) вокруг своей оси, что приводит к вращению коронной шестерни (8) и выходного вала (9) со скоростью, равной (или большей) скорости вращения входного вала. Так происходит плавное изменение скорости вращения выходного вала, независимо от скорости вращения входного вала, также передаточное число не зависит ни от изменения скорости вращения входного вала, ни от изменения величины нагрузки выходного вала. Меньшая скорость вращения ведущего колеса и ведомой шестерни по отношению к входному валу необходима для уменьшения скорости работы фиксаторов сателлитов.The transmitted, driven gear (2), the torque is then transmitted to the gear of the intermediate shaft (7) of Fig.6. In order for the movable driven gear (2) to always be in gear with this gear, the axis of rotation of the intermediate shaft coincides with the axis of movement of the driven gear, for this the mounting frame of the driven gear (4) moves along the intermediate shaft. Further, the rotation is transmitted to the carrier with satellites (18) of the output differential, which is used as a planetary gear set. The sun gear of the planetary gear set is rigidly connected to the input shaft (6), from which the drive wheel (1) of FIG. 7 also rotates. The input shaft (6) is rotated by a motor (12). Since the drive wheel rotates much slower than the input shaft due to the large difference in their diameters and when the gear ratio is maximized with the driven gear, the rotation of the driven gear becomes even slower and a small increase in the number of revolutions of the intermediate shaft of the drive gear causes the carrier to rotate at such a speed that the satellites (18) of FIG. 6, rotating together with the sun gear (6), run around the ring gear (8) and the ring gear does not rotate in FIG. 1. With a reduction in the gear ratio, the speed of rotation of the driven gear increases, therefore, the speed of rotation of the intermediate shaft with the carrier also increases, and the speed of rotation of the satellites (18) around its axis decreases, which leads to the rotation of the ring gear (8) and the output shaft (9). When setting the minimum gear ratio, the speed of the driven gear is greater than the speed of the drive wheel, therefore, the speed of the intermediate shaft is equal to (or greater) than the speed of the input shaft and the satellites (18) do not rotate (or rotate in the opposite direction) around their axis, which to the rotation of the ring gear (8) and the output shaft (9) with a speed equal to (or greater) the rotation speed of the input shaft. So there is a smooth change in the speed of rotation of the output shaft, regardless of the speed of rotation of the input shaft, also the gear ratio does not depend either on the change in the speed of rotation of the input shaft, or on the change in the load of the output shaft. A lower rotational speed of the drive wheel and the driven gear relative to the input shaft is necessary to reduce the speed of the operation of the satellite clamps.
Устройство компенсатораCompensator device
Компенсатор механического износа и температурных колебаний встроен в направляющую оси сателлита (16) фиг.9, который состоит из корпуса (21), силовой (23) и возвратной (22) пружины, нажимной гайки (24), в которую вкручивается вытягивающее кольцо (20), и торцевой гайки (25) фиг.10, в которую вкручивается ось сателлита (15) фиг.11. При нажатии нажимной лапки (17) о выступ на корпусе в виде сектора, нажимная лапка, упираясь в направляющую оси сателлита (16), вытягивает вытягивающее кольцо (20), которое тянет за собой вкрученную в него нажимную гайку (24). Нажимная гайка давит на упругую силовую пружину (23) и сдавливает менее упругую возвратную пружину (22). Силовая пружина, давя на корпус компенсатора (21), перемещает его вместе с вкрученной в него торцевой гайкой (25) и с осью сателлита (15), вследствие чего конические фиксаторы прижимаются к сателлиту, что приводит к фиксации сателлита. После отпускания нажимной лапки (17) вне выступа на корпусе в виде сектора, нажимная лапка возвращается в исходное состояние вместе с вытягивающим кольцом с помощью возвратной пружины, давящей на нажимную гайку. Также нажимная гайка, упираясь в торцевую гайку, возвращает в исходное состояние ось сателлита и конические фиксаторы перестают прижиматься к сателлиту, что приводит к свободному вращению сателлита. При малом износе конических фиксаторов будет происходить чрезмерное сдавливание силовой пружины, а по мере увеличения износа величина сдавливания будет уменьшаться. Также в направляющей оси сателлита (16) в распор установлено разрезное кольцо (27) фиг.11, на которое, при фиксации сателлита, пройдя определенный зазор, давит упорная шайба (19), напрессованная на ось сателлита. Сила сжатия силовой пружины (23) выше силы распора разрезного кольца и упорная шайба (19) будет перемещать разрезное кольцо до полной фиксации сателлита. При отпускании сателлита силы упругости возвратной пружины (22) не достаточно для смещения разрезного кольца и корпус компенсатора, под действием этой пружины, дойдя до разрезного кольца, остановится. Так обеспечивается постоянство зазора между сателлитом и коническими фиксаторами, а следовательно, и постоянство скорости фиксации, так как разрезное кольцо при увеличении зазора между сателлитом и компенсаторами смещает корпус компенсатора внутрь направляющей оси сателлита (16). Величина постоянного зазора равна величине зазора между корпусом компенсатора (разрезным кольцом) и упорной шайбой (19).The compensator for mechanical wear and temperature fluctuations is built into the guide axis of the satellite (16) of Fig. 9, which consists of a housing (21), a force (23) and a return (22) spring, a compression nut (24), into which a pull ring (20) is screwed ), and an end nut (25) of FIG. 10, into which the axis of the satellite (15) of FIG. 11 is screwed. When the presser foot (17) is pressed against a protrusion on the housing in the form of a sector, the presser foot, abutting against the guide axis of the satellite (16), pulls out a pull ring (20), which pulls the screw nut (24) screwed into it. The pressure nut presses on the elastic power spring (23) and compresses the less elastic return spring (22). The power spring, pressing on the compensator body (21), moves it together with the end nut (25) screwed into it and with the axis of the satellite (15), as a result of which the conical clamps are pressed against the satellite, which leads to the fixation of the satellite. After releasing the presser foot (17) outside the protrusion on the housing in the form of a sector, the presser foot returns to its original state with the pull ring using a return spring pressing on the press nut. Also, the pressure nut, abutting against the end nut, returns the satellite axis to its initial state and the conical latches cease to be pressed against the satellite, which leads to free rotation of the satellite. With low wear of the conical retainers, excessive compression of the power spring will occur, and as the wear increases, the amount of compression will decrease. Also, in the guide axis of the satellite (16), a split ring (27) of FIG. 11 is installed in the strut, on which, when fixing the satellite, after passing a certain clearance, the thrust washer (19) pressed on the axis of the satellite is pressed. The compression force of the power spring (23) is higher than the thrust force of the split ring and the thrust washer (19) will move the split ring until the satellite is completely fixed. When the satellite is released, the elastic force of the return spring (22) is not enough to displace the split ring and the compensator body, under the action of this spring, when it reaches the split ring, it will stop. This ensures the constancy of the gap between the satellite and the conical latches, and, consequently, the constancy of the fixing speed, since a split ring with an increase in the gap between the satellite and the compensators shifts the case of the compensator inside the guide axis of the satellite (16). The constant gap is equal to the gap between the compensator body (split ring) and the thrust washer (19).
Смазка всех механизмов осуществляется разбрызгиванием масла из картера шестеренками, находящимися в нижней части конструкции, а смазка компенсаторов и конических фиксаторов осуществляется с помощью масленого насоса (на рисунке не показан). Масло, после насоса, поступает по масленым каналам через ось ведущего колеса (1) в открытые отверстия, сделанные в ведущем колесе внутри прямоугольных канавок в центре в направлении направляющих оси сателлита (16). При вращении ведущего колеса (1) масло из этих отверстий под действием центробежной силы по стенкам прямоугольных канавок ведущей шестерни (1) будет стекать на направляющие оси сателлита (16), торцевая часть которых выполнена в виде воронки в центре с отверстием фиг.2 (см. дальнюю направляющую) и фиг.11. Далее через это отверстие масло попадет внутрь компенсатора и через сквозное отверстие (на рисунке не показано) полого штока вытягивающего кольца (20) масло попадет внутрь полой оси сателлита (15) и через выходные отверстия в оси в местах примыкания сателлита и конических фиксаторов масло попадет в рабочее пространство конического фиксатора, смазывая наружную поверхность оси сателлита и конические части сателлита, обеспечивая более быстрое растормаживание сателлита и очистку конической поверхности от абразивных частиц.All mechanisms are lubricated by spraying oil from the crankcase with gears located in the lower part of the structure, and expansion joints and conical clamps are lubricated using an oil pump (not shown in the figure). The oil, after the pump, enters through the oil channels through the axis of the drive wheel (1) into the open holes made in the drive wheel inside the rectangular grooves in the center in the direction of the satellite axis guides (16). When the drive wheel (1) rotates, oil from these holes under the action of centrifugal force along the walls of the rectangular grooves of the pinion gear (1) will drain onto the guide axes of the satellite (16), the end part of which is made in the form of a funnel in the center with the hole of Fig. 2 (see far guide) and Fig. 11. Further, through this hole, oil will enter the compensator and through the through hole (not shown in the figure) of the hollow rod of the extraction ring (20), the oil will enter the hollow axis of the satellite (15) and through the outlet openings in the axis at the junctions of the satellite and the conical retainers, the oil will the working space of the conical retainer, lubricating the outer surface of the axis of the satellite and the conical parts of the satellite, providing faster disinhibition of the satellite and cleaning the conical surface of abrasive particles.
Вместо механического компенсатора возможна установка более совершенного гидравлического компенсатора с тем же принципом подачи в него масла с дополнительной камерой для сбора масла, встроенной в направляющую оси сателлита (16).Instead of a mechanical compensator, it is possible to install a more advanced hydraulic compensator with the same principle of supplying oil to it with an additional chamber for collecting oil built into the guide axis of the satellite (16).
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013148079/11A RU2563294C2 (en) | 2013-10-30 | 2013-10-30 | Variator based on gear of variable diameter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013148079/11A RU2563294C2 (en) | 2013-10-30 | 2013-10-30 | Variator based on gear of variable diameter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013148079A RU2013148079A (en) | 2015-05-10 |
| RU2563294C2 true RU2563294C2 (en) | 2015-09-20 |
Family
ID=53283254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013148079/11A RU2563294C2 (en) | 2013-10-30 | 2013-10-30 | Variator based on gear of variable diameter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2563294C2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108506439A (en) * | 2018-05-17 | 2018-09-07 | 张锐 | A kind of variable ratio drive system |
| CN110407070A (en) * | 2018-12-28 | 2019-11-05 | 大连嘉宏至伟新技术开发有限公司 | Pagoda type variable diameter gear stepless speed variator and the unpowered elevator for using the speed changer |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU179154A1 (en) * | Л. А. Малкин | VARIABLE TRANSFER | ||
| GB1195962A (en) * | 1967-08-12 | 1970-06-24 | Rolls Royce | Gear. |
| SU929921A1 (en) * | 1979-12-25 | 1982-05-23 | За витель | Planetary toothed variable speed drive |
| SU1320569A1 (en) * | 1985-11-26 | 1987-06-30 | Головное Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро Краностроения Производственного Объединения "Автокран" | Planetary gearbox |
| WO2010030205A1 (en) * | 2008-09-11 | 2010-03-18 | Vedeneev Sergey Arkadevich | Automatic geared variator for changing gear ratio without disengaging gears and without control devices or therewith |
-
2013
- 2013-10-30 RU RU2013148079/11A patent/RU2563294C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU179154A1 (en) * | Л. А. Малкин | VARIABLE TRANSFER | ||
| GB1195962A (en) * | 1967-08-12 | 1970-06-24 | Rolls Royce | Gear. |
| SU929921A1 (en) * | 1979-12-25 | 1982-05-23 | За витель | Planetary toothed variable speed drive |
| SU1320569A1 (en) * | 1985-11-26 | 1987-06-30 | Головное Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро Краностроения Производственного Объединения "Автокран" | Planetary gearbox |
| WO2010030205A1 (en) * | 2008-09-11 | 2010-03-18 | Vedeneev Sergey Arkadevich | Automatic geared variator for changing gear ratio without disengaging gears and without control devices or therewith |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013148079A (en) | 2015-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8382637B2 (en) | Transmission | |
| EP1045999B1 (en) | A continuously variable transmission device | |
| US5860888A (en) | Automatic transmission with a toroidal CVT and a belt type CVT for vehicle | |
| US3852998A (en) | Speed changing mechanisms | |
| US4158317A (en) | Infinite ratio transmission | |
| RU2563294C2 (en) | Variator based on gear of variable diameter | |
| EP2971857A1 (en) | Continuously variable transmission with input/output planetary ratio assembly | |
| CN102338210A (en) | Automatic transmission | |
| EP0375798B1 (en) | Variable-speed power transmission device | |
| CN104919214A (en) | Motive-power transmission device | |
| US9599218B2 (en) | Modulated clamping force generator for Toroidal CVT | |
| US20020011148A1 (en) | Axial actuator | |
| EP2159449B1 (en) | Transmission | |
| CN212155691U (en) | Stepless speed variator | |
| RU2286495C1 (en) | Friction toroidal variator | |
| KR20130110031A (en) | Continuously variable transmission | |
| WO2011053187A1 (en) | Infinitely variable transmission, variable-speed drive, gear ratio range limiter and planetary gear | |
| RU223468U1 (en) | Mechatronic transmission clutch locking mechanism | |
| GB2339863A (en) | A continuously-variable transmission device | |
| RU2350804C1 (en) | Automatic continuously variable gear box | |
| RU2086833C1 (en) | Device for steplessly changing speed of rotation | |
| SU1740827A1 (en) | Planetary reducer | |
| CN208203937U (en) | Vortex guide-way-type stepless speed changer and mechanical mixed dynamic device | |
| SU1772007A1 (en) | Gearbox with stepless change of gear ratio | |
| JPH0310821B2 (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HE4A | Notice of change of address of a patent owner | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181031 |