3.4.5. Общие сведения о фрикционных вариаторах

Фрикционные передачи вращения находят широкое применение в вариаторах — механизмах бесступенчатого регулирования угловой скорости ведомого вала.

Фрикционные вариаторы изготовляются обычно для передачи небольших мощностей: от самых малых до N=30кВт. В этом случае они получаются компактными, легкими и широко используются в приводах станков, прессов, конвейеров в машинах текстильной, бумажной, химической промышленности, а также в приборостроении (в счетно-решающих устройствах, в тахометрах и др.). Однако известны вариаторы мощностью и в сотни киловатт. Современные вариаторы подразделяются на четыре типа:

• с непосредственным контактом колес (лобовые);

• с промежуточным звеном;

• многодисковые;

• планетарные.

Наиболее простым по конструкции является первый тип. На общем валу (рис. 7) смонтирован каток 1, который можно перемещать по направляющей призматической шпонке вдоль вала. Перемещаясь, ведущий каток 1 сообщает одновременно вращательное движение ведомому катку 2. При крайнем левом положении катка 1 вал ведомого катка 2 будет вращаться с минимальным числом оборотов — n_2min. При сокращении расстояния R_x — n₂ будет увеличиваться. Следовательно, передаточное число будет изменяться. Если каток 1 перевести за ось ведомого вала, то изменится направление вращения ведомого катка 2. Вариаторы этой конструкции широко распространены, благодаря простоте устройства и возможности реверсирования. Диапазон регулирования:

.

Из числа вариаторов с промежуточным элементом наибольшей компактностью и удачным принципом регулирования являются торовые вариаторы. Оригинальная конструкция такого вариатора разработана в ЦНИИТМАШе В.А. Светозаровым (вариатор Светозарова) (рис. 8). Вариатор обладает высоким КПД, весьма ограниченным скольжением рабочих тел и его работа не сопровождается чрезмерным нагревом. Материал: “сталь по стали” или “сталь по текстолиту” (из текстолита изготовляются ободы роликов — 3 и 4).

Рис. 7.

Рис. 8. Вариатор Светозарова.

Ведущим и ведомым звеньями служат чаши (диски) 1 и 2. Промежуточными телами служат ролики 3 и 4; оси роликов, лежащие в плоскости чертежа, могут поворачиваться относительно центра О и сжимаются, дисками Q.

Диапазон регулирования: ; при n₁=const передаточное число может изменится:

от

,

до

.

Отсюда

.

Наиболее сложными являются многодисковые и планетарные, конструкции и расчеты которых рассматриваются в специальной литературе. Расчет вариаторов производится; аналогично расчету обычных фрикционных передач.

3.5. Ременные передачи

3.5.1. Общие сведения

Ременная передача относится, к передачам с гибкой связью. Состоит из двух шкивов (ведущего и ведомого), соединенных бесконечным ремнем. Предназначена для передачи крутящего момента с одного вала на другой. Передача энергии происходит за счет трения, возникающего между ремнем и шкивами. При этом момент сил трения на шкивах должен быть равен моменту движущему на ведущем и моменту сопротивления: на ведомом. С увеличением угла обхвата шкива ремнем, натяжения ремня и коэффициента тре­ния возрастает возможность передачи большей нагрузки.

К достоинствам ременной передачи относятся:

- передача вращения при значительном межосевом расстоянии (l≤15 м);

- отсутствие перегрузок, за счет пробуксовывания ремня;

- плавность и бесшумность работы;

- простота конструкции;

- сравнительно низкая стоимость;

- возможность бесступенчатого регулирования скоростей (плоскоременная).

Недостатками передачи являются:

- непостоянство передаточного числа;

- большое давление на валы и опоры;

- больше габариты;

- сравнительно низкий КПД.