- •Сечения ремней с зубьями X л, мм
- •Расчетная длина*, мм 25 X 8 25x11 32x10 32x14 40x13 40x18 50x16 50 X 22 63 X 20
- •* Рекомендуются длины, напечатанные жирным шрифтом.
- •Механизмом
- •' * Мощность указана для длительной работы ремня на всем диапазоне регулирования скорости.
- •** Мощность указана для прерывистой работы ремня при частоте вращения ведомого вала более 1500 об. Мин.
- •13.10./Габаритные и присоединительные размеры в мм цепных пластинчатых вариаторов. Обозначения см. На рис. 13.34
- •1 3.3. Фрикционные вариаторы
- •"Дт1п "типах "дгаах
- •Среднее значение коэффициента скольжения
- •13.15. Технические характеристики планетарно-фрикционных вариаторов «Димитровградхиммаш»
- •13.16. Габаритные и присоединительные размеры Горизонтальных планетарно-фрикционных вариаторов
- •§ 13.4. Подбор вариатора
- •"Отах 300
-
-
-
-
ВЦ 101-06 ВЦ 101-01 ВЦ 101-08 ВЦ 101-09
-
Рис. 13.35. Схемы сборок цепных пластинчатых вариаторов
-
-
13.10./Габаритные и присоединительные размеры в мм цепных пластинчатых вариаторов. Обозначения см. На рис. 13.34
-
Технические данные вариаторов со встроенной зубчатой парой на первом звене приведены в табл. 13.11, габаритные и присоединительные размеры по рис. 13.36 — в табл. 13.12. Схемы сборок показаны на рис. 13.37.
-
-
1 3.3. Фрикционные вариаторы
-
Фрикционные вариаторы с непосредственным касанием контактирующих тел значительно компактнее вариаторов с гибкой связью; их применяют при высоких угловых скоростях, они обладают большим Диапазоном регулирования. Хорошая работа их в значительной мере зависит от обеспечения необходимого взаимного положения контактирующих тел, что налагает высокие требования на точность изготовления и монтажа.
-
14*
-
419
-
-
-
-
S
-
S
-
о л а> X Я ?
-
X а>
-
ш
-
I
-
3
-
3
-
-
ю
-
Э
-
-
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
-
Сколь*ение на площадке контакта
-
В нерегулируемых фрикционных передачах наблюдается небольшое упругое скольжение, вызванное деформациями контактирующих тел.
-
д;я регулируемых фрикционных передач характерно геометрическое скольжение, вызванное распределением скоростей на площадке конта<та-
-
Окружная скорость точек контакта ведущего конуса Вщ (рис 13 38) изменится по прямой О, Л,, а ведомого Вм — по ОгА2. По контактной линии ad лишь в одной точке с скорости равны: vBl!, = vBm. Точку с назыв!107 нескользящей точкой площадки контакта!
-
СксРОСть скольжения vCK = vBlH = vB„ имеет разные знаки в точках контактной линии, расположенных по разные стороны от нескользящей точки с; моменты сил трения на участках площадки контакта также будут различны по направлению и величине. Момент М2, передаваемый вариатором, создается разностью моментов сил трения на площадке контакта. В случае идеального холостого хода (М2 — 0) моменты сил трения должны быть равны по величине, но противоположны по знаку, что соответствует совпадению нескользящей точки с с центром площадки контакта О.
-
Для обеспечения надежной работы вариатора необходимо соблюдение условия
-
M2<fQR0l; (13.18)
-
здесь / — коэффициент трения, принимаемый при расчетах не зависимым от давления и скорости; Q — усилие нажатия (нормальное усилие в месте контакта); R02 — радиус ведомого звена (расстояние от оси вращения до центра площадки контакта, рис. 13.38). Запас сцепления вариатора
-
-
-
-
Если нагрузка вариатора меняется или различен запас сцепления р\ то изменяется и положение нескользящей точки с.
-
Реальное передаточное отношение вариатора ip зависит от положения нескользящей точки с и определяется формулой
-
1р~%. (13.20)
-
Отличие L от i = -^ оценивается коэффициентом скольжения г кох
-
е= 1 — 4-. (13.21)
-
'р
-
Данная на рис. 13.38, а схема геометрического скольжения применима и для фрикционных тел двоякой кривизны, в этом случае образующие конуса следует рассматривать как касательные, проведенные через средние линии поясков контакта.
-
Если нагрузка вариатора меняется, а усилие нажатия постоянно, то происходит изменение положения нескользящей точки на площадке контакта и передаточное отношение вариаторов (при том же относительном положении ведущего и ведомого конусов) изменяется. Для получения жесткой характеристики вариатора, т. е. независимости передаточного отношения от нагрузки, необходимо иметь постоянный запас сцепления Р, что достигается регулированием усилия нажатия Q в соответствии с изменением М2. Это одновременно приводит и к увеличению долговечности вариатора. Передаточное отношение вариатора может измениться и в результате деформации валов и других деталей передачи при изменении нагрузки, что вызывает изменение в относительном положении конусов. При проектировании во избежание этого явления надо стремиться к увеличению жесткости деталей передач.
-
-
-
Для линейного контакта коэффициент скольжения можно определить по формуле 135]
-
-
-
здесь il> = -|-; I — длина образующей короткого конуса (т. е. такого,
-
у которого / наименьшее).
-
Правило знаков для формулы (13.22) следующее: «плюс» — при ведущем длинном конусе, т. е. имеющем большую образующую; «минус» — при ведущем коротком конусе. Например, для схемы рис. 13.38, а образующая ведущего конуса 1г > !8, и в формуле (13.22) следует брать знак «плюс»; но если вершина конуса Ot окажется между точками 02 и С (рис. 13.38, б), то для ведущего конуса при Rol > Ro, имеем /j < /2, следовательно, в формуле (13.22) надо брать знак «минус».
-
Для вариаторов с промежуточными телами коэффициент скольжения
-
ес «а £i + е2,
-
где et и е2 — коэффициенты скольжения в парах «ведущий каток — промежуточный» и «промежуточный каток — ведомый».
-
Геометрическое скольжение является важнейшим критерием конструкции вариатора, оно в значительной мере определяет к. п. д. и нагрев вариатора, передаваемую мощность, износ и долговечность передачи; значения е для различных схем вариаторов приведены на рис. 13.39.
-
Уменьшение скольжения достигается:
-
1) применением рациональной схемы вариатора;
-
уменьшением запаса сцепления р\ который не следует для силовых передач брать более 1,25—1,3;
-
применением конструкции с таким автоматическим нажатием, чтобы при любом передаточном числе |J = 1,25 4- 1,3;'
-
4) уменьшением относительных размеров площадки контакта.
-
Вариаторы с первоначальным контактом в точке имеют, при прочих равных условиях, потери на трение на площадке контакта меньше, чем вариаторы с первоначальным касанием по линии, что объясняется меньшими относительными размерами площадки контакта. Однако вариаторы с точечным касанием имеют менее жесткую характеристику.
-
Допускаемый коэффициент скольжения [е] зависит от продолжительности работы вариатора на различных режимах, его срока службы, материалов фрикционных тел, передаваемой мощности, условий смазки и охлаждения и других причин и изменяется в значительных пределах.
-
Принимают для длительно работающих на одном режиме передач при стальных телах качения без смазки [е] = 1 ■*■ 1,5%; при текстолите по стали или чугуну [е] = 1,5 -ь 3%; при кратковременной работе на одном режиме [е] = 7 -4- 10%'; для передач, работающих со смазкой, можно допускать [е] = 10 -г- 15% [35].
-
-
Расчет на прочность
-
В основу расчета на прочность положены нормальные напряжения в месте контакта ок; для линейного контакта
-
(ак)тах = 0,418
-
(13.23)
-
здесь
-
Рпр =
-
PiPa
-
Pa ± Pi'
-
Q„ — расчетное нормальное усилие в месте контакта, Н; b — длина
-
линии контакта, мм.
-
Для вариаторов с первоначальным контактом в точке
-
■■ т
-
(13.24)
-
пр
-
Коэффициент т определяют в соответствии с формой контактирующих тел.
-
По зависимости (13.23) для вариаторов с начальным линейным контактом получаем формулу для проектировочного расчета
-
COS Ctj
*lSB0.444/•£ £^Е^sin2ах(
-
(13.25)
-
Правило знаков: «плюс» — при внешнем касании, «минус» — при внутреннем.
-
В формуле (13.25) R1 — радиус ведущего фрикционного катка, мм; 6 — запас сцепления для силовых передач; р" = 1,25 ч- 1,3; / — коэффициент трения (табл. 13.13); /И, — момент на ведущем валу вариатора, Н -мм; Епр — приведенный модуль упругости; и — число параллельных потоков передачи нагрузки вариатора; [о]к—допускаемое контактное напряжение (табл. 13.14);
-
р _ 2ЕгЕг т П"Р Е1 + Е2>
-
-
1|> = пг = т— ^коэффициент, которым задаются в соответствии
-
О и САН fXj
-
с величиной е по формуле (13.22); i выбирают в зависимости от схемы регулирования вариатора по заданному Д.
-
-
Если в вариаторе принятой схемы R1 = var, то расчет по формуле (13.25) ведут для /?lmiri, и в этом случае i = imax.
-
Если/?, = const, то опасный случай для расчета, когда Мг = М1тах, т. е. при i = I'm,,,.
-
Определив Rt по формуле (13.25), находят остальные размеры по значению Д и принятому коэффициенту ф.
-
Приведенные в табл. 13.14 допускаемые напряжения даны для 107 циклов нагружения при постоянной работе.
-
При переменном режиме |а]к следует умножить на коэффициент
-
-
|
|
|
|
|
|
-
^рк —
-
У
-
' 10'
-
где Л'цэ — эквивалентное число циклов, определяемое по формуле (3.57).
-
Нажимные устройства
-
Наиболее распространены такие способы нажатия: постоянное усилие пружинами; автоматическое нажатие силами, возникающими в передающих механизмах, или специальными нажимными устройствами.
-
Автоматическое нажатие с усилием, пропорциональным нагрузке вариатора, позволяет иметь неизменный запас сцепления, постоянное передаточное отношение при данном режиме, большую долговечность и высокий к. п. д.
-
На рис. 13.40 показано шариковое автоматическое нажимное устройство. Два или три шарика расположены в клиновых канавках, составляющих угол у с плоскостью диска. Под действием момента М на радиусе центров шариков RUi создается осевое усилие
-
м
-
Rm tg Y '
-
Усилие нажатия
-
(13.26)
-
sin а'
-
(13.27)
-
где а — угол между образующей конуса диска и осью вала; однако
-
(13.28) получаем (13.29)
-
-
13.27) и (13.28),
-
уравнения (13.26), /"Яд
-
tgV = i
-
' (5#ш sin а
-
Для вариаторов с #д = const я Nt — = const или с Л42 = const и с неизменным радиусом ведомого диска угол у постоянен. Для вариаторов с Ял=£ const выполняют шариковое нажимное устройство с переменным углом клиновой канавки или располагают канавки по спирали {Rm =^= const). Для создания предварительного прижатия во избежание пробуксовки на холостом ходу шариковое нажимное устройство должно иметь пружину.
-
Винтовое нажимное устройство (рис. 13.41) при среднем радиусе резьбы гср и угле подъема винтовой линии к создает осевое усилие
-
А-^ю' <1330>
-
при увеличении М — знак «+», при уменьшении — знак «—» при установившемся режиме
-
м
- для ведущего колеса (рис. 13.42, а), знак «—» — l R
для ведущего диска (рис. 13.42,6);^ = -^ = —, где Rs — радиус
диска; при /?д mm скольжение максимальное (см. также рис. 13.39).
Основной недостаток лобовых вариаторов — большое скольжение, поэтому в силовых передачах диапазон регулирования их приходится ограничивать Д ■< 3 +■ 4.
Приведем следующий пример. Диаметр ведущего колеса Dx — = 100 мм; Ъ = 20 мм и конструктивно допустимый наибольший диаметр диска D2max = Ю00 мм (по рис. 13.42, а).
Пусть р" = 1,25. Так как D2mln = £>2тах/Д, то по формуле (13.31) получаем максимальный коэффициент скольжения:
Д 2 3 4 5 6 7 8
-
' ср
-
-
Винтовое нажимное устройство
-
конструктивно проще шарикового, но вследствие большого трения менее чувствительно к изменению нагрузки и больше изнашивается.
-
-
Лобовые вариаторы
-
Из всех типов фрикционных бесступенчатых передач с твердыми телами касания лобовые вариаторы конструктивно наиболее просты.
-
-
1 + Р
-
2(тф ± Г здесь знак «-
-
-
(13.31)
-
-
-
-
-
-
Рис. 13.41. Схема винтового нажимного устройства
-
%
-
7,0 10,3 13,5 16,6 19,7 22,7 25,6
-
При контакте на малых диаметрах диска (при большом Д) скольжение недопустимо велико.
При ведущем колесе (по рис. 13.42, а) его радиус
з
-
-
2Mi р _ф
-
R
-
где 1|5 = -
-
-
min
-
2 min
-
Вм
-
-
выбирают в зависимости
-
вщ
-
(13.32)
-
-
от принятой величины е.
-
-
{-[ВЩ
-
I
-
1
-
-
а)
-
-
I)
-
ВМ
-
I
-
») и
-
Рис. 13.42. Схемы лобовых вариаторов: а — с ведущим колесом; 6 — с ведущим диском; в — сдвоенный