RU193766U1

RU193766U1 - Variable speed drive

Info

Publication number: RU193766U1
Application number: RU2019123043U
Authority: RU
Inventors: Яков Яковлевич Яптунэ
Original assignee: Яков Яковлевич Яптунэ
Priority date: 2019-07-17
Filing date: 2019-07-17
Publication date: 2019-11-14

Abstract

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована в бесступенчатых трансмиссиях мотоциклов, мотороллеров, мопедов, снегоходов, а также в бесступенчатых приводах машин.Вариатор содержит вал 1 с неподвижным шкивом 2, подвижный шкив 3. Механизм, обладающий свойством упругости, выполнен в виде центробежных лепестков 4, с ножками 5. Ножки закреплены к одному из концов каждого лепестка и к подвижному шкиву. Другой конец каждого лепестка закреплен к валу неподвижного шкива. Лепестки снабжены грузами 6.Конструктивные элементы вариатора не подвергаются быстрому изнашиванию, что позволяет увеличить срок службы вариатора. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.The utility model relates to mechanical engineering and can be used in continuously variable transmissions of motorcycles, scooters, mopeds, snowmobiles, as well as continuously variable drives of machines. The variator contains a shaft 1 with a fixed pulley 2, a movable pulley 3. The mechanism with the property of elasticity is made in the form of centrifugal petals 4, with legs 5. Legs are fixed to one of the ends of each petal and to the movable pulley. The other end of each blade is fixed to the shaft of the stationary pulley. Petals are equipped with loads 6. The structural elements of the variator are not subject to rapid wear, which allows to increase the service life of the variator. 8 s.p. f-ly, 5 ill.

Description

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована в бесступенчатых трансмиссиях мотоциклов, мотороллеров, мопедов, снегоходов, а также в бесступенчатых приводах машин.The utility model relates to mechanical engineering and can be used in continuously variable transmissions of motorcycles, scooters, mopeds, snowmobiles, as well as in continuously variable drives of machines.

Известно центробежное нажимное устройство (RU 2258851; F16H 9/18, F16H 55/56; 20.08.2005), предназначенное для использования в бесступенчатых автоматических трансмиссиях мотоциклов, мотороллеров, мопедов, снегоходов, в бесступенчатых автоматических передачах различных механизмов и машин, содержащее опорную втулку, установленные на ней неподвижный полушкив, подвижный полушкив, перемещающийся вдоль оси опорной втулки, опорный диск, установленный соосно с подвижным полушкивом, и центробежные грузы в виде тел качения, установленные с возможностью взаимодействия с опорным диском и подвижным полушкивом, при этом опорный диск и подвижный полушкив выполнены повторяющейся формы, причем опорный диск установлен с возможностью одновременного перемещения с подвижным полушкивом и поворота относительно подвижного полушкива за счет центробежных грузов, перемещающихся радиально в зависимости от частоты вращения устройства, при этом на опорной втулке установлены направляющие штифты для обеспечения взаимосвязи опорного диска и опорной втулки.A centrifugal push device is known (RU 2258851; F16H 9/18, F16H 55/56; 08/20/2005), intended for use in continuously variable automatic transmissions of motorcycles, scooters, mopeds, snowmobiles, in continuously variable automatic transmissions of various mechanisms and machines, containing a support sleeve fixed on it fixed half-cup, movable half-cup moving along the axis of the support sleeve, a support disc mounted coaxially with the moving half-cup, and centrifugal loads in the form of rolling bodies, installed with the possibility of interaction actions with a support disk and a movable hemisphere, while the support disk and a movable hemisphere are made in a repeating form, and the support disk is installed with the possibility of simultaneous movement with a movable hemisphere and rotation relative to the movable hemisphere due to centrifugal loads moving radially depending on the speed of the device, this guide pins are installed on the support sleeve to ensure the relationship of the support disk and the support sleeve.

К недостатком данного устройства следует отнести быстрый износ тел качения, изменения формы в результате истирания. Износ направляющих и в результате этого проворачивание шкива. При обрыве ремня происходит вылетание тел качения из корпуса.The disadvantage of this device should include the rapid wear of rolling elements, changes in shape as a result of abrasion. Deterioration of guides and as a result of this pulley turning. When the belt breaks, the rolling bodies fly out of the housing.

Известна система, содержащая бесступенчатую трансмиссию (US 2019145479, F16F 1/32, 2019.05.16), в которой расположен упругий элемент; шкив в бесступенчатой трансмиссии с переменным диаметром, в котором упругий элемент прикладывает усилие к шкиву; при этом упругий элемент может быть расположен вокруг поршня со штоком, зацепляющим шкив, упругий элемент может быть выполнен в форме диска с центральным отверстием, через которое проходит стержень и иметь коническую форму.A known system containing a continuously variable transmission (US 2019145479, F16F 1/32, 2019.05.16) in which the elastic element is located; a pulley in a continuously variable transmission with a variable diameter, in which an elastic element exerts a force on the pulley; while the elastic element can be located around the piston with a rod that engages the pulley, the elastic element can be made in the form of a disk with a Central hole through which the rod passes and have a conical shape.

Недостатком системы является сложность изготовления и ненадежность конструкции.The disadvantage of the system is the complexity of manufacturing and unreliability of the design.

Известен центробежный регулятор клиноременной передачи (RU 2442921; F16H 55/56, F16H 9/04; 20.02.2012), содержащий приводной вал, на котором установлены неподвижный и подвижный в осевом направлении полушкивы, возвратная пружина, неподвижный корпусный элемент с расположенными в нем центробежными грузами, при этом неподвижный корпусный элемент выполнен в виде полусферы, полость которой обращена к подвижному полушкиву, а центробежные грузы снабжены роликами, установленными в блоке и взаимодействующими с кулачками подвижного полушкива, при этом на внутренней сферической поверхности неподвижного корпусного элемента выполнены радиальные Т-образные пазы, а грузы снабжены ребордами, входящими в зацепление с этими пазами.A centrifugal V-belt drive regulator (RU 2442921; F16H 55/56, F16H 9/04; 02/20/2012) is known, comprising a drive shaft on which half-gears are fixed and axially movable in the axial direction, a return spring, a fixed housing element with centrifugal located therein cargoes, while the stationary housing element is made in the form of a hemisphere, the cavity of which is facing the movable half-shell, and centrifugal loads are equipped with rollers installed in the block and interacting with the cams of the moving half-shell, while on the inside radial T-shaped grooves are made on the spherical surface of the fixed housing element, and the loads are equipped with flanges that engage with these grooves.

Недостатком данного устройства является достаточно быстрый износ, вследствие износа большого числа, содержащихся в устройстве и взаимодействующих друг с другом деталей, теряющих смазку из за сильной центробежной силы и высоких вибраций, приводящих к уменьшению необходимого для работы механизма люфта; необходимость частого технического обслуживания.The disadvantage of this device is the rather rapid wear, due to the wear of a large number contained in the device and interacting with each other parts that lose lubrication due to strong centrifugal force and high vibrations, leading to a decrease in the backlash mechanism necessary for operation; the need for frequent maintenance.

Задачей настоящей полезной модели является увеличение срока службы вариатора. Достигаемый технический результат - увеличение срока службы устройства, за счет упрощения его конструкции с исключением деталей, требующих смазки.The objective of this utility model is to increase the life of the variator. The technical result achieved is an increase in the service life of the device, due to the simplification of its design with the exception of parts requiring lubrication.

Технический результат, достигается тем, что в вариаторе, включающем вал с неподвижным шкивом и установленным вдоль его оси подвижным шкивом и механизм, обладающий свойством упругости, согласно заявляемой полезной модели механизм, обладающий упругостью выполнен в виде центробежных лепестков, при этом на одном из концов каждого лепестка выполнена ножка, закрепленная к подвижному шкиву, а другой конец каждого лепестка закреплен к валу неподвижного шкива, лепестки снабжены грузами.The technical result is achieved by the fact that in the variator, which includes a shaft with a fixed pulley and a movable pulley mounted along its axis and a mechanism with the property of elasticity, according to the claimed utility model, the mechanism having elasticity is made in the form of centrifugal petals, with one of the ends of each the petal has a leg fixed to the movable pulley, and the other end of each petal is fixed to the shaft of the stationary pulley, the petals are equipped with loads.

Центробежные лепестки и ножки могут быть выполнены из упругой рессорной стали.Centrifugal petals and legs can be made of elastic spring steel.

Центробежные лепестки и ножки могут быть выполнены из упругого углепластика. Центробежный лепесток с ножкой могут быть выполнены из одной непрерывной стальной ленты с перегибом в месте крепления груза.Centrifugal petals and legs can be made of elastic carbon fiber. A centrifugal lobe with a leg can be made of one continuous steel tape with an inflection in the place of cargo securing.

Центробежный лепесток может быть выполнен как отдельный элемент и соединен с ножкой болтовым соединением.The centrifugal lobe can be made as a separate element and connected to the leg with a bolted connection.

Концы центробежных лепестков могут быть закреплены к валу неподвижного шкива через металлическую пластину.The ends of the centrifugal lobes can be fixed to the shaft of the stationary pulley through a metal plate.

Вариатор может содержать, по меньшей мере, два центробежных лепестка.The variator may contain at least two centrifugal lobes.

Двухлепестковый вариатор может быть выполнен с центробежными лепестками, выполненными в виде одной цельной ленты, закрепленной в центральной части к валу неподвижного шкива.The two-petal variator can be made with centrifugal petals made in the form of a single integral tape fixed in the central part to the shaft of the stationary pulley.

Вал неподвижного шкива может быть выполнен со шлицами.The shaft of the stationary pulley can be made with splines.

Заявляемое устройство вариатора поясняется чертежами.The inventive device of the variator is illustrated by drawings.

На фиг. 1 схематично показан общий вид вариатора в нерабочем положении.In FIG. 1 schematically shows a General view of the variator in the idle position.

На фиг. 2 схематично показан общий вид генератора в рабочем положении (правая и левая части устройства, относительно его центральной оси, отражают частные случаи выполнения центробежных лепестков и ножек и крепление центробежных лепестков к пластине).In FIG. 2 schematically shows a General view of the generator in the operating position (the right and left parts of the device, relative to its central axis, reflect the special cases of the execution of centrifugal petals and legs and the attachment of centrifugal petals to the plate).

На фиг. 3 показан вариатор, вид сверху.In FIG. 3 shows a variator, a top view.

На фиг. 4 приведен механизм вариатора, обладающий упругостью в разных частных случаях исполнения: виды «а» - механизм выполнен из одной сплошной металлической ленты с перегибом с образованием лепестка и ножки; вид «б» - механизм выполнен из двух отдельных соединенных друг с другом элементов; вид «в» - вариатор с двумя центробежными лепестками, выполненными в виде одной цельной ленты.In FIG. Figure 4 shows the variator mechanism possessing elasticity in various special cases of execution: types “a” - the mechanism is made of one continuous metal tape with an inflection with the formation of a petal and a leg; view "b" - the mechanism is made of two separate elements connected to each other; type “c” - a variator with two centrifugal petals made in the form of a single solid tape.

На фиг. 5 неподвижный шкив со шлицами на валу.In FIG. 5 fixed pulley with splines on the shaft.

Вариатор содержит вал 1 с неподвижным шкивом 2, подвижный шкив 3, механизм, обладающий свойством упругости, выполненный в виде центробежных лепестков 4 с ножками 5 и грузами 6, болт соединения центробежных лепестков к валу неподвижного шкива 7, болты 8, соединяющие ножку и центробежный лепесток, металлическую пластину 9, к которой центробежные лепестки могут быть закреплены при помощи клепки 10 или сварочным соединением 11, шлицы 12 на валу 1 неподвижного шкива 2.The variator contains a shaft 1 with a fixed pulley 2, a movable pulley 3, a mechanism with the property of elasticity, made in the form of centrifugal petals 4 with legs 5 and weights 6, a bolt connecting the centrifugal petals to the shaft of the fixed pulley 7, bolts 8 connecting the leg and the centrifugal lobe , a metal plate 9, to which the centrifugal tabs can be fixed using rivets 10 or by welding connection 11, the slots 12 on the shaft 1 of the fixed pulley 2.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В нерабочем положении вариатора, сила упругости, заданная механизмом, обладающим упругостью, выполненным из упругих материалов, имеющих необходимую для работы механизма, жесткость и упругость, преимущественно из рессорной стали или упругого углепластика, отгибает центробежные лепестки 4 в сторону от шкивов вариатора, лепестки отогнутой частью закрепленные посредством ножки 5 на подвижном шкиве 3, оттягивают его от неподвижного шкива 2. Тем самым шкивы размыкаются и освобождают ременную передачу (на чертежах не показана).In the idle position of the variator, the elastic force set by the mechanism having elasticity made of elastic materials having the mechanism necessary for operation, stiffness and elasticity, mainly of spring steel or elastic carbon fiber, bends centrifugal tabs 4 away from the variator pulleys, the tabs are bent part fixed by means of the foot 5 on the movable pulley 3, pull it from the stationary pulley 2. Thereby, the pulleys open and release the belt drive (not shown in the drawings).

После запуска двигателя и придания необходимого центробежного усилия, центробежная сила, преодолевая силу упругости, заложенную в центробежных лепестках 4, отжимает лепестки в сторону неподвижного шкива 2 и подвижного шкива 3. Концы лепестков, закрепленные на подвижном шкиве, передают энергию от центробежной силы на подвижный шкив 3, который начинает прижиматься к неподвижному шкиву 2 и зажимает ремень вариатора, что приводит к передаче работы от двигателя через шкивы на ремень вариатора. Чем выше обороты двигателя, тем больше центробежная сила и тем сильнее центробежные лепестки прижимают подвижный шкив к неподвижному и так далее по принципу работы ременного вариатора. Груз 6 на лепестках придает дополнительную центробежную силу и помогает при увеличении центробежной силы отгибать центробежные лепестки для приведения в движение подвижный шкив. Увеличивая вес груза, либо увеличивая его габариты, можно регулировать нажимную силу на шкив, на разных режимах работы двигателя.After starting the engine and giving the necessary centrifugal force, the centrifugal force, overcoming the elastic force inherent in the centrifugal petals 4, squeezes the petals toward the stationary pulley 2 and the movable pulley 3. The ends of the petals mounted on the movable pulley transmit energy from the centrifugal force to the movable pulley 3, which begins to be pressed against the stationary pulley 2 and clamps the variator belt, which leads to the transfer of work from the engine through the pulleys to the variator belt. The higher the engine speed, the greater the centrifugal force and the stronger the centrifugal lobes press the movable pulley to the stationary pulley and so on according to the principle of operation of the belt variator. The load 6 on the petals gives additional centrifugal force and helps to increase the centrifugal force by bending the centrifugal petals to set the movable pulley in motion. By increasing the weight of the cargo, or by increasing its dimensions, it is possible to adjust the pressure on the pulley at different engine operating modes.

Вариатор может быть выполнен, по меньшей мере, с двумя лепестками. При таком, наименьшем количестве лепестков в вариаторе, сила сворачивания от нагрузки ремнем при работе, превосходит упругость вариаторных лепестков. В этом случае, для исключения деформации, вал 1 неподвижного шкива 2 в части соединения с подвижным шкивом 3 выполняют со шлицами 12.The variator can be made with at least two petals. With this, the smallest number of petals in the variator, the force of folding from the load of the belt during operation exceeds the elasticity of the variator petals. In this case, to avoid deformation, the shaft 1 of the fixed pulley 2 in the part of the connection with the movable pulley 3 is performed with splines 12.

Реализация заявленного решения позволит снизить изнашиваемость механизма и увеличить срок службы вариатора за счет упрощения его конструкции и уменьшения, содержащихся в вариаторе конструктивных элементов, которые соединены жесткими соединениями, и не требуют смазки, так как в центробежном механизме полностью отсутствует трение между деталями. Позволяет устранить также недостатки известных аналогов, такие, как люфт деталей в центробежном механизме, шум от биения деталей при работе двигателя, износ деталей в результате трения и биения друг об друга, устраняет конструктивную необходимость установки «антифрикционных» вкладышей на вариаторе, «направляющих» предохраняющих от проворачивания шкивов друг относительно друга.The implementation of the claimed solution will reduce the wear of the mechanism and increase the service life of the variator by simplifying its design and reducing the structural elements contained in the variator, which are connected by rigid joints and do not require lubrication, since there is no friction between the parts in the centrifugal mechanism. It also eliminates the disadvantages of known analogues, such as backlash of parts in a centrifugal mechanism, noise from beating of parts during engine operation, wear of parts as a result of friction and beating against each other, eliminates the constructive need to install “anti-friction” liners on the variator, guiding guards from turning the pulleys relative to each other.

Выполнение механизма, обладающего упругостью, в виде центробежных лепестков с ножками позволяет увеличить силу сопротивления сворачиванию подвижного шкива, нагрузкой от работы клиноременного ремня.The implementation of the mechanism with elasticity in the form of centrifugal petals with legs allows you to increase the resistance to folding of the movable pulley, the load from the V-belt.

Claims

1. The variator, comprising a driven shaft with a fixed pulley and a movable pulley mounted along its axis, and a mechanism having the property of elasticity, characterized in that the mechanism having elasticity is made in the form of centrifugal petals, with a leg made on one end of each petal fixed to the movable pulley, and the other end of each petal attached to the shaft of the stationary pulley, the petals are equipped with loads.

2. The variator according to claim 1, characterized in that the centrifugal petals and legs are made of elastic spring steel.

3. The variator according to claim 1, characterized in that the centrifugal petals and legs are made of elastic carbon fiber.

4. The variator according to claim 1, characterized in that the centrifugal lobe with the foot is made of one continuous steel tape with an inflection in the place of load securing.

5. The variator according to claim 1, characterized in that the centrifugal lobe is made as a separate element and is connected to the leg by a bolt and / or welded joint.

6. The variator according to claim 1, characterized in that the ends of the centrifugal lobes are fixed to the shaft of the stationary pulley through a metal plate.

7. The variator according to claim 1, characterized in that it contains at least two centrifugal lobes.

8. The variator according to claim 7, characterized in that the variator with two centrifugal petals is made in the form of a single integral tape fixed in the central part to the shaft of the stationary pulley.

9. The variator according to claim 1, characterized in that the shaft of the stationary pulley is made with splines.