При ведущем диске (рис. 13.42, б) для случая М₂ = const радиус ведомого колеса \

R₂ = 0,444 У^-щЕ_ар /шах Ф; (13.33)

здесь 1|з = —^—.

Определив /?, или /?₂, остальные размеры находят по значениям Д и г|>.

При проектном расчете принимают: для передач с регулируемым нажатием р" ж 1,3 при е_тах = 5 10%; ij> = 18 н- 10 соответственно.

Для передач, работающих с постоянной мощностью N₂ — const, ведущим выполняют цилиндрическое колесо, при постоянном моменте М₂ — const ведущим выполняют диск. Лобовые вариаторы допус­кают простое реверсирование передачи.

Простейшая конструкция лобовой передачи применена в приводе к приемной корзине изолировочных машин силового кабеля (рис. 13.43). Кабель укладывается в корзину / по спирали, и поэтому при посто­янной производительности машины угловая скорость корзины должна плавно регулироваться. Ведущее колесо 2 вариатора перемещается относительно ведомого диска 4 винтом 3, последний имеет индиви­дуальный электропривод. Значительная изгибающая нагрузка на

ведущий вал при вынужденно большом расстоянии между его опорами является существенным недостатком подобных конструкций.

Жесткость конструкции имеет первостепенное значение, так как с ней связано распределение напряжений в зоне контакта фрикцион­ных тел.

Более совершенная конструкция лобового вариатора представлена на рис. 13.44. К достоинствам ее следует отнести разгрузку валов от изгибающих моментов, двухпоточное распределение мощности, регу­лирование усилия нажатия, уменьшенное скольжение.

Коэффициент скольжения е_с для обычной сдвоенной лобовой пере­дачи (рис. 13.42, в) в крайнем положении (i = i_maK) определяем, пре­небрегая единицей в знаменателе формулы (13.31) и принимая 0 = 1:

е_с = ei + Ч = 5-^ Ь тг— = н-^— (Д + 1).

"Дт1п "типах "дгаах

Для усовершенствован­ной конструкции лобового вариатора (см. рис. 13.44) при тех же упрощениях

Ее⁼ ^1 + е₂ =

Ь

^чдгаах

3. Рис. 13.45. Схема лобового вариатора усовер­шенствованной конструкции:

4. а — при С— 1; б— при 1= i_max

Как видно, её < е_с, и суммарное скольжение не зависит от угла а.

Когда ось вращения промежуточного ролика пе­ресекает ось вращения диска в его центре, то скольжение отсутствует (рис. 13.45, а). Если принять симметричное регулирование, то целесообразно, чтобы при i = 1

q max ~Г"^д mln

К д. ср 2

Для проектного прочностного расчета (при симметричном регу­лировании, рис. 13.45, б)

Р Mi

Г

/?д min s^s 0,444 |^ ^ - ^_Пр

sin' a cos а;

(13.34)

здесь, как и ранее,

Обычно принимают а = 30 -5- 45°; при малых а возрастают ради­альные габариты вариатора, выбор больших а приводит к значитель­ному увеличению расстояния между дисками.

Промежуточный ролик имеет постоянный поясок контакта и удвоен­ное число циклов нагружения. Рекомендуются сочетания материалов: сталь ШХ15 (ролик) и сталь 45 (диск) со смазкой или сталь — тексто­лит без смазки.

В конструкции на рис. 13.44 применено шариковое нажимное устройство, установленное на ведомом валу вариатора; подобный вариатор целесообразно эксплуатировать при М₂ = const. Вариаторы такой конструкции рассчитаны на диапазоны регулирования Д <; 10 при п_х = 1400 об/мин и N ~ 13 кВт при максимальной частоте вра­щения ведомого вала; регулирование несимметричное: i_min = 0,5 и

На рис. 13.46 изображен вариатор аналогичной кон­струкции, но с винтовым на­жимным устройством на ведо­мом валу.

Конусные вариаторы

Типичная конструкция ко­нусного вариатора показана на рис. 13.47.

Ведущий конус располо­жен непосредственно на валу фланцевого электродвигателя. Последний крепится к кор­пусу вариатора винтовым регулировочным механизмом, управляемым штурвалом. Зубчатая передача от винта осуществляет привод на ука­затель скорости ведомого вала вариатора.

Коэффициент скольжения е зависит от углов конусов

а, и а₂ (рис. 13.48). На рис. 13.49 даны значения е в крайних по­ложениях. Скольжение определялось в функции а₂ при различных значениях А = а₂ — а_:. -

При i — i_max коэффициент скольжения с увеличением а₂ интен­сивно возрастает (кривые а_р, Ь_р и с_р), в то время как при работе на уско­рение (i = imin) увеличение е незначительно (кривые а_у, q_y, с_у). Оце­нивая скольжение по средней величине (кривые а_ср, Ь_ср, с_ср), можно заключить, что для уменьшения е целесообразно принимать большие значения Д.

Выбор меньших значений а₂ и а, позволил бы уменьшить е, но при этом увеличиваются осевые габариты передачи, так как высота веду­щего конуса (см. рис. 13.48)

hx = Rl max ctg a = Ri тшД ctg a,.

Углы a_t и a₂ влияют также на ограничение i_min вариатора вслед­ствие возможного касания ведущего конуса с ведомой чашкой в диа­метрально противоположной точке М.

Согласно рис. 13.48, б имеем

#1тах = (/?2 + Утах)^_паз, (#2 + #тах) ^ctS «2 = (R2 - Уп

sin a_t

к) tg ф;

(13.35) (13.36)

здесь ф = 90° — (2а_х — 02).

а₂