Шкив клиноременного вариатора

Объект относится к элементам передач. Может быть использован в молотильных барабанах зерноуборочных комбайнов (преимущественно в качестве ведомого шкива, применяемого совместно с принудительно регулируемым посредством гидроцилиндра ведущим шкивом). Шкив содержит неподвижный и подвижный диски с коаксиальными ступицами. Подвижный диск подпружинен относительно неподвижного. Кулачковая муфта выполнена со сменными полимерными накладками. Пружина размещена на ступице подвижного диска, снабженного втулкой из антифрикционного материала сухого трения. Кулачки изменяют осевую силу в зависимости от крутящего момента на этом шкиве. Совместное действие пружины и кулачков обеспечивает максимальное приближение фактической величины натяжения ремня к требуемому значению. Усовершенствованный шкив позволяет получить комплексный технический результат - удешевление конструкции, снижение механических потерь в передаче, повышение ресурса и ремонтопригодности.

Объект заявки относится к элементам передач и может быть, в частности, использован в сельскохозяйственном машиностроении, преимущественно в составе приводов молотильных барабанов зерноуборочных комбайнов в качестве ведомого шкива.

Известен ведомый шкив клиноременного вариатора молотильного барабана (РСМ-10.01.18.060Б) комбайна Дон-1500Б (фрагмент сборочного чертежа - см. Приложение 1). Данный шкив применяется совместно с принудительно регулируемым (посредством гидроцилиндра) ведущим шкивом, аналогичным изображенному на фиг.3 и 4. Шкив содержит неподвижный и подвижный диски с коаксиальными ступицами. Подвижный диск подпружинен относительно неподвижного. Диски снабжены съемными кулачковыми муфтами, выполненными из металлокерамики. Кулачки образованы фигурными вырезами в стенках муфт. Пружина размещена под кожухом, ее замена сопряжена с разборкой шкива. Ступицы дисков выполнены с канавками и сверлениями для подвода смазки к поверхностям трения. Известный шкив имеет недостатки:

- изготовление металлокерамических элементов сложной формы требует дорогостоящего оборудования и строгого соблюдения технологии (нарушение которой влечет сколы на рабочей поверхности и повышенное трение скольжения при взаимодействии кулачков);

- при повреждении хотя бы одного кулачкового выступа подлежит замене весь упор.

- пары трения требуют регулярной смазки;

- размещение пружины внутри кожуха ухудшает ремонтопригодность.

Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков. Задача решается путем выполнения кулачков подвижного диска в виде сменных полимерных накладок, а также размещением пружины в полости стаканообразной кулачковой муфты, установленной на ступице

неподвижного диска с возможностью взаимодействия со сменными полимерными накладками между гайкой и ступицей подвижного диска. При этом ступица подвижного диска снабжена втулкой из антифрикционного материала сухого трения.

Достигаемый технический результат - снижение стоимости вариатора, уменьшение механических потерь в передаче, повышение ресурса и ремонтопригодности устройства.

Заявляемое устройство представлено на фиг.1-4, где:

Фиг.1 - заявляемый вариатор (совмещение общего вида с разрезом);

Фиг.2 - то же, аксонометрия (компьютерная графика);

Фиг.3 - узел, в состав которого входит заявляемое устройство, аксонометрия (компьютерная графика).

Фиг.4 - фрагмент фиг.3, ортогональная проекция.

Заявляемое устройство установлено на цапфе молотильного барабана и связано клиновым ремнем с ответным (ведущим) шкивом (Фиг.3 и 4).

Заявляемый шкив содержит неподвижный диск 1 со ступицей 2 и подвижный диск 3 со ступицей 4. Ступицы коаксиальны, при этом ступица 4 снабжена антифрикционной втулкой 5 и охватывает ступицу 2. Шкив содержит также кулачковую муфту 6, выполненную в виде стакана с фигурными вырезами со стороны подвижного диска 3. Дно стаканообразной муфты 6 упирается в гайку 7, к которой его поджимает цилиндрическая пружина сжатия 8. Противоположный торец пружины 8 упирается в набор антифрикционных шайб 9, установленный в проточке ступицы 4. Таким образом, подвижный диск 3 подпружинен относительно неподвижного диска 1. Ступица 4 выполнена с кольцевыми секторными выступами 10, на которых винтами 11 закреплены накладки 12 из антифрикционного полимера. Последние функционально являются сменными кулачками.

Заявляемая полезная модель работает следующим образом. Посредством клинового ремня (фиг.4) от ведущего шкива на ведомый шкив-объект полезной модели передается крутящий момент. При возрастании

величины последнего (вызванного увеличением нагрузки на молотильный барабан в процессе работы комбайна) ремень начинает проскальзывать по неподвижному диску 1, поворачивая подвижный диск 3 вместе с накладками 12. Последние приходят во взаимодействие с кулачковой муфтой 6, что вызывает осевое перемещение подвижного диска 3. Натяжение ремня изменяется пропорционально приложенной нагрузке. Кулачки муфты 6 и накладки 12 ступицы 4 реагируют на изменение нагрузки так, что осевая сила F_{x k} при передаче крутящего момента М составляет

Где:

r_k -средний радиус кулачка;

- угол подъема кулачка на среднем радиусе; p _k - угол трения.

При этом знак + в формуле выбирается при сближении дисков шкива, а - при расхождении дисков. Как видно из формулы, трение на кулачках существенно влияет на осевую силу и искажает реакцию на изменение крутящего момента. Уменьшение же трения путем реализации усовершенствований объекта заявки соответственно снижает трение и ускоряет реагирование вариатора на изменение крутящего момента.

Устройство обеспечивает автоматическое натяжение ремня при колебаниях отбираемой мощности (передачу механической мощности с минимальными потерями за счет устранения проскальзывания ремня), а также снижает износ ремня. Совместное действие пружины и кулачков обеспечивает максимальное приближение величины натяжения ремня к оптимальному значению, поскольку кулачки изменяют осевую силу в зависимости от крутящего момента на этом шкиве.

Шкив клиноременного вариатора, содержащий взаимно подпружиненные неподвижный и подвижный диски с коаксиальными ступицами, подвижный диск содержит кулачки в виде сменных полимерных накладок, пружина установлена в полости стаканообразной кулачковой муфты, установленной на ступице неподвижного диска между гайкой и ступицей подвижного диска с возможностью взаимодействия со сменными полимерными накладками, при этом ступица подвижного диска снабжена втулкой из антифрикционного материала сухого трения.