Торовый вариатор.

Торовые вариаторы состоят из двух соосных катков с тороидной рабочей поверхностью и двух промежуточных роликов (рис. 14.4.). Торовые чашки (сферические катки) 1 и 2 закреплены на концах валов. Вращение от ведущего вала к ведомому передается двумя роликами 3, свободно установленными на осях 4. Изменение угловой скорости ω₂ ведомого вала достигается поворотом роликов вокруг шарниров 5. Ведущий вал вращается с постоянной угловой скоростью ω₁, а угловая скорость ω₂ может быть равна, больше или меньше ω₁. Если оси роликов перпендикулярны осям валов, то ω₂ = ω₁. При отклонении осей роликов влево ω₂ > ω₁, а при отклонении вправо ω₂ < ω₁.

Рис. 14.4.

Торовые вариаторы нормализованы для мощностей 1,5. . .15 кВт; диапазон регулирования при работе всухую , при работе в масле .

Передаточное число:

.

Из всех вариаторов торовые наиболее компактны, имеют минимальное скольжение и высокий КПД (до 0,95), но требуют высокой точности изготовления и монтажа.

Клиноременный вариатор (вариатор с раздвижными конусами).

Рис. 14.5.

На параллельных валах попарно установлены раздвижные конические диски, из которых составлены два регулируемых шкива 1 и 2 (Рис.14.5.). Для связи шкивов применяют стандартные клиновые нормальные ремни и клиновые широ­кие ремни. Изменение угловой скорости ведомого вала достигается изменением соотношения рабочих радиусов шкивов и путем одновременного осевого сдвигания дисков одного шкива и раздвигания дисков другого шкива на одну и ту же величину.

При принудительном сдвигании конических дисков ведомого вала ремень перемещается к наружному диаметру шкива 2 - рабочий радиус увеличивается. При этом происходит раздвигание дисков шкива 1, что позволяет ремню переместиться к оси шкива рабочий радиус уменьшается. В этом случае угловая скорость увеличивается. Для уменьшения надо раздвигать диски шкива 2 и сдвигать диски шкива 1. При регулировании длина ремня не изменяется.

Предельные значения передаточного числа:

; .

Диапазон регулирования Д зависит от ширины ремня. Клиновые ремни нормальных сечений позволяют получить. Наиболее перспективными являются широкие клиновые ремни. Вариаторы с широким клиновым ремнем с двумя регулируемыми шкивами стандартизованы (ГОСТ 22931—78) для мощностей 0,37. . .15 кВт при.

Клиноременные вариаторы наиболее просты и достаточно надежны, благодаря чему они получили наибольшее распространение среди вариаторов в общем машиностроении. Их успешно применяют в металлорежущих станках, текстильных машинах, мотороллерах и специальных колесных машинах повышенной проходимости в качестве бесступенчатых коробок передач.

Дисковые вариаторы.

Рис. 14.6.

В этих вариаторах момент передается за счет трения между набором ведущих и ведомых дисков. Изменения передаточного отношения достигают перемещением ведущего вала 1 относительно ведомого вала 2. При этом изменяется межосевое расстояние а и рабочий диаметр .

Передаточное число:

.

Основной идеей конструкции дискового вариатора является увеличение числа точек контакта между фрикционными элементами. Это позволяет значительно снизить контактные давления, а вместе с этим и износ дисков. Значительно снижается и сила прижатия .

=,

где m – число мест контакта, равное удвоенному числу ведущих дисков (выполняют и более); с – число ведущих валов 1.

Прижатие осуществляют пружиной или шариковым зажимным устройством. Диски изготовляют из стали и закаливают до твердости (50…60 HRC). Вариатор работает в масле. Обильная смазка значительно уменьшает износ и делает работу вариатора устойчивой, независимой от случайных факторов, влияющих на трение. Снижение коэффициента трения при смазке в этих вариаторах компенсируют увеличением числа контактов.

Выполняют вариаторы мощностью до 40 кВт с диапазоном регулирования до 4,5 при КПД 0,8…0,9.