RU2616084C1

RU2616084C1 - Friction variator of planetary type

Info

Publication number: RU2616084C1
Application number: RU2016100272A
Authority: RU
Inventors: Владимир Петрович Балдаев; Вячеслав Самбуевич Балбаров; Эржена Цыдендамбаевна Галсанова; Александр Романович Тарасов
Priority date: 2016-01-11
Filing date: 2016-01-11
Publication date: 2017-04-12

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: invention is relevant to the field of mechanical transmissions and can be used in various fields of mechanical engineering, in particular, in devices intended for infinitely variable control of driven-shaft rotations. Friction variator of planetary type includes annular ring made in the form of cone. Pinion carrier equipped with fastened satellites, which are suitable for axial movement, is mounted on the same axis of rotation as and wheel. Contrate wheel is manufactured with inner surface. Elements of annular ring and contrate wheel are made in parallel each other.

EFFECT: smooth infinitely variable control of driven-shaft rotations is provided.

2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области механических передач и может быть использовано в различных областях машиностроения, в частности в устройствах бесступенчатого регулирования оборотов ведомого вала.The present invention relates to the field of mechanical gears and can be used in various fields of engineering, in particular in devices for continuously variable control of the revolutions of the driven shaft.

Известна фрикционная передача (см. Решетов Д.Н. Детали машин. Учебник для студентов машиностроительных и механических специальностей вузов. 4-е издание. - М.: Машиностроение, 1989 г., стр. 267, рис. 13.1а), состоящая из двух цилиндрических роликов, которые для передачи нагрузки прижимаются друг к другу с заданной силой.Known friction transmission (see Reshetov D.N. Machine parts. A textbook for students of engineering and mechanical specialties of universities. 4th edition. - M .: Mechanical Engineering, 1989, p. 267, Fig. 13.1a), consisting of two cylindrical rollers that are pressed against each other with a given force to transfer the load.

Основным недостатком данной передачи является то, что для получения полезной окружной силы необходимое усилие прижатия значительно превышает окружную силу. Усилие прижатия воспринимается опорными подшипниками, которые имеют значительные габариты. Вследствие этого, диаметры валов, на которых установлены ролики с подшипниками, также имеют большие габариты для обеспечения требуемой изгибной жесткости.The main disadvantage of this transmission is that to obtain a useful circumferential force, the necessary pressing force significantly exceeds the circumferential force. The pressing force is perceived by thrust bearings, which have significant dimensions. As a result, the diameters of the shafts on which the rollers with bearings are mounted also have large dimensions to provide the required bending stiffness.

Наиболее близким к заявленному техническому решению по выполняемой функции и достигаемому эффекту является выбранная в качестве прототипа фрикционная планетарная соосная передача (SU 355413, М. кл. F16h 13/10, 23.10.1972), содержащая солнечное колесо, упругое коронное колесо, выполненное неподвижным, и сателлиты, установленные в нем с натягом.Closest to the claimed technical solution for the function performed and the effect achieved is the friction planetary coaxial gear selected as a prototype (SU 355413, M. CL F16h 13/10, 10/23/1972), containing a sun wheel, an elastic crown wheel made stationary, and satellites mounted in it with an interference fit.

Достоинством известной планетарной фрикционной соосной передачи является устранение радиальных нагрузок, достигнутое путем выполнения передачи по планетарной схеме. Однако недостатком известной планетарной фрикционной соосной передачи является постоянство передаточного числа вследствие зависимости его от диаметральных размеров солнечного и коронного колес.The advantage of the known planetary friction coaxial transmission is the elimination of radial loads achieved by performing the transmission according to the planetary scheme. However, the disadvantage of the known planetary friction coaxial transmission is the constancy of the gear ratio due to its dependence on the diametrical dimensions of the solar and crown wheels.

Техническим результатом изобретения является возможность плавного изменения передаточного числа за счет осевого перемещения сателлитов, что позволяет плавно регулировать скорость рабочих органов технологических машин.The technical result of the invention is the ability to smoothly change the gear ratio due to the axial movement of the satellites, which allows you to smoothly adjust the speed of the working bodies of technological machines.

Указанный технический результат достигается тем, что во фрикционном вариаторе планетарного типа, включающем солнечное колесо, сателлиты, коронное колесо, образующие солнечного колеса и коронного колеса выполнены параллельными друг другу, согласно изобретению солнечное колесо выполнено в виде конуса, коронное колесо выполнено с конической внутренней поверхностью, сателлиты установлены на водиле, солнечное колесо и водило имеют одну ось вращения.The specified technical result is achieved by the fact that in a planetary friction variator including a sun wheel, satellites, a crown wheel forming a sun wheel and a crown wheel are made parallel to each other, according to the invention the sun wheel is made in the form of a cone, the crown wheel is made with a conical inner surface, the satellites are mounted on the carrier, the sun wheel and the carrier have one axis of rotation.

Сравнение заявляемого фрикционного вариатора с прототипом показывает, что отличием является новое конструктивное исполнение известных элементов, а именно выполнение солнечного колеса в виде конуса, коронного колеса - с конической внутренней поверхностью, солнечного колеса и водила с одной осью вращения.A comparison of the inventive friction variator with the prototype shows that the difference is a new design of the known elements, namely, the implementation of the sun wheel in the form of a cone, the crown wheel with a conical inner surface, the sun wheel and the carrier with one axis of rotation.

Выполнение солнечного колеса и внутренней поверхности коронного колеса коническим позволяет плавно изменять передаточное число за счет изменения диаметральных размеров контактирования сателлитов с солнечным колесом. Это достигается путем осевого перемещения сателлитов вдоль конических образующих солнечного и коронного колес. При этом достигается плавное регулирование скорости рабочих органов технологических машин.The implementation of the sun wheel and the inner surface of the crown wheel conical allows you to smoothly change the gear ratio by changing the diameters of the contacting satellites with the sun wheel. This is achieved by axial movement of the satellites along the conical generators of the solar and corona wheels. In this case, smooth control of the speed of the working bodies of technological machines is achieved.

Таким образом, выявленные отличительные признаки заявляемого вариатора планетарного типа обеспечивают достижение технического результата, заключающегося в плавном изменении передаточного числа.Thus, the identified distinguishing features of the inventive planetary-type variator provide the achievement of a technical result, which consists in a smooth change in gear ratio.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена кинематическая схема заявляемого фрикционного вариатора планетарного типа, на фиг. 2 - вид А фиг. 1.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a kinematic diagram of the inventive planetary friction variator, in FIG. 2 is a view A of FIG. one.

Фрикционный вариатор планетарного типа включает солнечное колесо 1, выполненное в виде конуса. На одной оси вращения с колесом 1 установлено водило 2, на котором закреплены сателлиты 3, установленные с возможностью осевого перемещения. Сателлиты 3 выполнены в виде цилиндрических катков. Коронное колесо 4 выполнено с конической внутренней поверхностью 5. Образующие солнечного колеса 1 и коронного колеса 4 выполнены параллельными друг другу.Friction variator planetary type includes a sun wheel 1, made in the form of a cone. A carrier 2 has been installed on one axis of rotation with wheel 1, on which satellites 3 are mounted, mounted with the possibility of axial movement. Satellites 3 are made in the form of cylindrical rollers. The crown wheel 4 is made with a conical inner surface 5. The generators of the solar wheel 1 and the crown wheel 4 are made parallel to each other.

Фрикционный вариатор планетарного типа работает следующим образом.Frictional variator planetary type works as follows.

В начальном положении, до начала вращения ведущего вала, сателлиты 3 зажаты в рабочем зазоре в выбранном положении с заданным диаметром d₁, т.е. при заданном передаточном числе между образующими конических поверхностей контактирования солнечного колеса 1 и коронного колеса 4.In the initial position, before the rotation of the drive shaft, the satellites 3 are clamped in the working gap in the selected position with a given diameter d ₁ , i.e. for a given gear ratio between the generatrices of the conical contact surfaces of the sun wheel 1 and the crown wheel 4.

В установившемся режиме работы вариатора ведущий вал солнечного колеса 1 вращается с угловой скоростью ω₁. При этом солнечное колесо 1 диаметром d₁ передает вращение сателлитам 3 диаметром d₂, расположенным на водиле 2, являющемся ведомым, которое вращается с угловой скоростью ω₂.In the steady state mode of operation of the variator, the drive shaft of the sun wheel 1 rotates with an angular velocity ω ₁ . In this case, the sun wheel 1 with a diameter of d ₁ transmits rotation to satellites 3 with a diameter of d ₂ located on a carrier 2, which is a follower, which rotates with an angular velocity ω ₂ .

При изменении передаточного числа сателлиты 3 перемещаются вдоль оси вращения водила 2 на заданное расстояние. При этом изменяются диаметры d₁ солнечного колеса и d₃ коронного колеса 4, за счет чего происходит плавное изменение передаточного числа вариатора.When changing the gear ratio, the satellites 3 move along the axis of rotation of the carrier 2 by a predetermined distance. In this case, the diameters d _{1 of the} sun wheel and d _{3 of the} crown wheel 4 are changed, due to which there is a smooth change in the gear ratio of the variator.

Claims

A friction planetary-type variator, including a sun wheel, cylindrical satellites, a crown wheel, forming a sun wheel and a crown wheel are made parallel to each other, characterized in that the sun wheel is made in the form of a cone, the crown wheel is made with a conical inner surface, the satellites are mounted on the carrier, which with the sun wheel has one axis of rotation.