RU2112170C1

RU2112170C1 - Multi-output main plate-type frontal variable-speed drive

Info

Publication number: RU2112170C1
Application number: RU97116798A
Authority: RU
Inventors: Геннадий Габдулхакович Хабибрахманов; Зинур Габдулхакович Хабибрахманов
Original assignee: Геннадий Габдулхакович Хабибрахманов; Зинур Габдулхакович Хабибрахманов
Priority date: 1997-10-17
Filing date: 1997-10-17
Publication date: 1998-05-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering; transport facilities for smooth regulation of rotational speed. SUBSTANCE: variable-speed drive includes housing 1, input shaft 2, output shafts 3 , kinematic power flux divider 4, kinematic adders 5, bevel gears 6 of first group connected with outputs of kinematic power flux divider 4 by means of gears 12; bevel gears 7 of second group connected with outputs of power flux kinematic adders 5 by means of gears 13. Intermediate unit 8 is made in the form of disc fitted on axle 9 and assembled from wedge-shaped plates mounted for motion along axis of disc; this unit is engageable with bevel gears 6 and 7. Power flux kinematic divider 4 and power flux kinematic adders 5 are made in the form of gear trains 10 and 11. Bevel gears 6 and 7 are provided with device (not shown) for their motion over generatrices of intermediate unit 8 for change of gear ratio. Bevel gears 7 are provided with device (not shown) for differentiating the respective output shafts 3. EFFECT: enhanced efficiency and improved characteristics of variable-speed drive. 3 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных устройствах, в частности в транспортных средствах для бесступенчатой регулировки скорости вращения. The invention relates to mechanical engineering and can be used in various devices, in particular in vehicles for continuously variable rotation speed.

Из предшествующего уровня техники известен пластинчатый цепной вариатор (см. патент Германии N 615383, кл. 47 H 15, 1935), содержащий корпус, установленные в нем на подшипниках ведущую и ведомую оси, установленные на осях конические диски, снабженные пазами, установленную между дисками стальную цепь, снабженную пластинами, при этом диски установлены с возможностью перемещения в направлении осей. A plate chain variator is known from the prior art (see German Patent No. 615383, CL 47 H 15, 1935), comprising a housing, drive and driven axes mounted thereon on bearings, conical disks mounted on axes provided with grooves mounted between the disks steel chain equipped with plates, while the disks are mounted with the possibility of movement in the direction of the axes.

Основным недостатком известного вариатора является низкая сопрягаемость пластин стальной цепи и конических дисков, что снижает КПД вариатора. The main disadvantage of the known variator is the low mating ability of the steel chain plates and conical disks, which reduces the efficiency of the variator.

Известен также фрикционный лобовой вариатор (см. авт. св. СССР N 1227867, кл. F 16 H 15/10, 1986), взятый в качестве прототипа и содержащий корпус, установленные в нем на подшипниках ведущий и ведомый ролики, промежуточный гибкий диск переменной толщины и поджимные ролики, при этом промежуточный диск установлен с возможностью перемещения в направлении вдоль осей роликов. Also known is a frictional frontal variator (see ed. St. USSR N 1227867, class F 16 H 15/10, 1986), taken as a prototype and containing a housing, drive and driven rollers mounted on bearings, an intermediate flexible disk of variable thickness and pinch rollers, while the intermediate disk is mounted with the possibility of movement in the direction along the axes of the rollers.

Наличие в известном фрикционном лобовом вариаторе поджимных роликов приводит к снижению КПД вариатора, что является его основным недостатком. Кроме того, известный вариатор имеет один выходной вал. The presence of pinch rollers in the known frictional frontal variator leads to a reduction in the efficiency of the variator, which is its main disadvantage. In addition, the known variator has one output shaft.

В основу изобретения поставлена задача разработать многовыходной (два и более выходных валов) главный лобовой пластинчатый вариатор, конструктивное выполнение которого обеспечило бы повышение КПД и, в частности в транспортных средствах, повышение ходовых характеристик. Иными словами, многовыходной главный пластинчатый лобовой вариатор выполнял бы функции и коробки передач, и главной передачи, и раздаточной коробки передач в едином устройстве. The basis of the invention is the task of developing a multi-output (two or more output shafts) main frontal plate variator, the constructive implementation of which would provide an increase in efficiency and, in particular, in vehicles, increase of running characteristics. In other words, a multi-output main plate frontal variator would perform the functions of a gearbox, a final drive, and a transfer gearbox in a single device.

Поставленная задача решена тем, что многовыходной главный пластинчатый лобовой вариатор, содержащий корпус, установленные в нем входной и выходной валы, промежуточный узел, взаимодействующие с ним два передающих элемента первой группы и два передающих элемента второй группы, согласно изобретению, дополнительно содержит N-1 выходных валов, 2N-2 передающих элементов второй группы, взаимодействующих с промежуточным элементом, кинематический делитель силового потока и N кинематических сумматоров силовых потоков, где N= 1, 2, 3. . . - целое число, передающие элементы выполнены в виде конических шестерен, кинематический делитель силового потока связан с входным валом и с коническими шестернями первой группы, каждый кинематический сумматор силовых потоков связан с соответствующими коническими шестернями второй группы и соответствующим выходным валом, промежуточный узел выполнен в виде диска, собранного из клинообразных пластин, установленных с возможностью перемещения вдоль оси диска. The problem is solved in that the multi-output main plate frontal variator, comprising a housing, input and output shafts installed therein, an intermediate assembly, two transmitting elements of the first group and two transmitting elements of the second group interacting with it, further comprises N-1 output shafts, 2N-2 transmitting elements of the second group, interacting with the intermediate element, the kinematic divider of the power flow and N kinematic adders of the power flows, where N = 1, 2, 3.. . - an integer, the transmitting elements are made in the form of bevel gears, the kinematic divider of the power flow is connected to the input shaft and the bevel gears of the first group, each kinematic adder of the power flows is connected to the corresponding bevel gears of the second group and the corresponding output shaft, the intermediate unit is made in the form of a disk assembled from wedge-shaped plates mounted to move along the axis of the disk.

Кроме того, многовыходной главный пластинчатый лобовой вариатор содержит средство перемещения конических шестерен первой и второй группы по образующим промежуточного узла, осуществляя изменение передаточного числа. In addition, the multi-output main plate frontal variator contains means for moving the bevel gears of the first and second groups along the generators of the intermediate unit, by changing the gear ratio.

Кроме того, многовыходной главный пластинчатый лобовой вариатор содержит средство перемещения конических шестерен второй группы по образующим промежуточного узла, осуществляя дифференциацию соответствующих выходных валов. In addition, the multi-output main plate frontal variator contains means for moving the bevel gears of the second group along the generators of the intermediate unit, differentiating the corresponding output shafts.

Такое выполнение многовыходного главного пластинчатого лобового вариатора обеспечивает повышение КПД за счет увеличения сопряженности промежуточного узла и конических шестерен, участвующих в передаче силового потока от входного вала к выходным валам. Дополнительный, достигаемый при использовании изобретения, технический результат выражается в получении более высоких ходовых характеристик транспортных средств. This embodiment of the multi-output main plate frontal variator provides an increase in efficiency by increasing the contiguity of the intermediate node and bevel gears involved in the transmission of the power flow from the input shaft to the output shafts. Additional, achieved by using the invention, the technical result is expressed in obtaining higher driving characteristics of vehicles.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен пластинчатый лобовой вариатор (кинематическая схема) в исполнении коробка передач + главная передача, на фиг.2 - разрез А-А на фиг 1, на фиг.3 - пластинчатый лобовой вариатор (кинематическая схема) в исполнении коробка передач + главная передача + раздаточная коробка передач, на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3, на фиг. 5 - условное изображение промежуточного узла и конических шестерен, на фиг.6 - пластинчатый лобовой вариатор (кинематическая схема) с одним выходом. The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a plate frontal variator (kinematic diagram) performed by a gearbox + main gear, Fig. 2 shows a section AA in Fig. 1, Fig. 3 shows a plate frontal variator (kinematic diagram) performed by gearbox + final drive + transfer gearbox, in FIG. 4 is a section BB in FIG. 3, in FIG. 5 is a conditional image of an intermediate assembly and bevel gears; FIG. 6 is a plate frontal variator (kinematic scheme) with one output.

Многовыходной главный пластинчатый лобовой вариатор содержит корпус 1, входной вал 2, выходные валы 3, кинематический делитель 4 силового потока, кинематические сумматоры 5 силовых потоков, конические шестерни 6 первой группы, конические шестерни 7 второй группы, промежуточный узел 8, размещенный на оси 9. Кинематический делитель 4 и кинематические сумматоры 5 силовых потоков выполнены в виде шестеренчатых передач 10 и 11. Возможно использование цепной передачи. The multi-output main plate frontal variator comprises a housing 1, an input shaft 2, output shafts 3, a kinematic divider 4 of the power flow, kinematic adders 5 of the power flows, bevel gears of the first group 6, bevel gears of the second group 7, an intermediate node 8 located on the axis 9. Kinematic divider 4 and kinematic adders 5 of the power flows are made in the form of gear gears 10 and 11. It is possible to use a chain drive.

Конические шестерни 6 первой группы и конические шестерни 7 второй группы снабжены средством (не показано) для перемещения их по образующим промежуточного узла 8, изменяя передаточное число. Конические шестерни 7 второй группы снабжены средством (не показано) для перемещения их по образующим промежуточного узла 8, производя дифференциацию соответствующих выходных валов 3. Bevel gears 6 of the first group and bevel gears 7 of the second group are equipped with means (not shown) for moving them along the generators of the intermediate node 8, changing the gear ratio. Bevel gears 7 of the second group are equipped with means (not shown) for moving them along the generators of the intermediate node 8, differentiating the corresponding output shafts 3.

Входной вал 2 связан со входом кинематического делителя 4 силового потока, выходы которого соединены с соответствующими коническими шестернями 6 первой группы посредством шестерен 12. Конические шестерни 7 второй группы соединены со входами кинематических сумматоров 5 силовых потоков посредством шестерен 13, а выходы кинематических сумматоров 5 связаны с выходными валами 3. The input shaft 2 is connected to the input of the kinematic splitter 4 of the power flow, the outputs of which are connected to the corresponding bevel gears 6 of the first group by means of gears 12. The bevel gears 7 of the second group are connected to the inputs of the kinematic adders 5 of the power flows by means of gears 13, and the outputs of the kinematic adders 5 are connected with output shafts 3.

Конические шестерни 6 и 7 связаны с промежуточным узлом 8. Конические шестерни 6 и 7 установлены так, что против вершины зуба обязательно находится впадина зуба в осевой плоскости. Bevel gears 6 and 7 are connected to the intermediate node 8. Bevel gears 6 and 7 are installed so that the tooth cavity in the axial plane is necessarily located against the tooth top.

Конические шестерни первой и второй групп обязательно должны быть выполнены с зубьями равной высоты. Bevel gears of the first and second groups must be made with teeth of equal height.

Многовыходной главный пластинчатый лобовой вариатор работает следующим образом. Multi-output main plate frontal variator works as follows.

При вращении входного вала 2 посредством кинематического делителя 4 силового потока, через шестерни 12, приводятся во вращение шестерни 6 первой группы. Когда промежуточный узел 8 заходит между шестернями 6, вследствие подвижности клинообразных пластин, выступы зуба вытесняют их во впадины зуба и, таким образом, достигается надежное взаимодействие промежуточного узла 8 с коническими шестернями 6. За счет такого взаимодействия происходит вращение промежуточного узла 8 вокруг оси 9. When the input shaft 2 is rotated by means of a kinematic splitter 4 of the power flow, gears 6 of the first group are driven through the gears 12. When the intermediate node 8 enters between the gears 6, due to the mobility of the wedge-shaped plates, the protrusions of the tooth displace them into the tooth cavities and, thus, reliable interaction of the intermediate node 8 with the bevel gears 6 is achieved. Due to this interaction, the intermediate node 8 rotates around the axis 9.

Вращение промежуточного узла 8 вызывает вращение конических шестерен 7 второй группы. Вращение конических шестерен 7 через шестерни 13 и кинематические сумматоры 5 силовых потоков передается на выходные валы 3. The rotation of the intermediate node 8 causes the rotation of the bevel gears 7 of the second group. The rotation of the bevel gears 7 through the gears 13 and the kinematic adders 5 of the power flows is transmitted to the output shafts 3.

Перемещая конические шестерни 6 и 7 по образующим промежуточного узла 8, как показано на фиг. 1 и 2 в виде двухсторонней стрелки, посредством тяг (тяги не показаны), осуществляется изменение передаточного числа, причем конические шестерни 7 перемещаются синхронно. Moving bevel gears 6 and 7 along the generatrices of the intermediate assembly 8, as shown in FIG. 1 and 2 in the form of a two-way arrow, by means of rods (rods not shown), the gear ratio is changed, and the bevel gears 7 move synchronously.

Дифференциация соответствующих выходных валов 3 осуществляется путем перемещения конических шестерен 7 по образующим промежуточного узла 8 посредством дифференциальной тяги (не показано). Перемещение конических шестерен 7 показаны в виде двухсторонней стрелки на фиг.1 и фиг.3. The differentiation of the corresponding output shafts 3 is carried out by moving the bevel gears 7 along the generators of the intermediate node 8 by means of differential traction (not shown). The movement of the bevel gears 7 is shown in the form of a double-sided arrow in figure 1 and figure 3.

Claims

1. A multi-outlet main plate frontal variator comprising a housing, input and output shafts installed therein, an intermediate assembly, two transmitting elements of the first group and two transmitting elements of the second group interacting with it, and a gear ratio changing means, characterized in that it further comprises N - 1 output shafts, 2N - 2 transmitting elements of the second group interacting with the intermediate element, the kinematic divider of the power flow and N kinematic adders of the power flows, where N = 1, 2, 3 ... - an integer, the transmitting elements are made in the form of bevel gears, the kinematic divider of the power flow is connected to the input shaft and the bevel gears of the first group, each kinematic adder of the power flows is connected to the corresponding bevel gears of the second group and the corresponding output shaft, the intermediate unit is made in the form of a disk assembled from wedge-shaped plates mounted to move along the axis of the disk.

2. The variator according to claim 1, characterized in that the gear ratio is changed by moving the bevel gears of the first and second groups along the generators of the intermediate unit.

3. The variator according to claim 1, characterized in that the bevel gears of the second group are mounted for movement along the generators of the intermediate unit, allowing differential movement of the output shafts.