2. Ц епной вариатор

Фрикционный вариатор (рис. 42) состоит из корпуса 1 и суппорта 2. перемещаемого маховичком 10. На суппорте смонтирован приводной электродвигатель, вал которого соединен втулкой 4 с коническим диском 7. Втулка установлена на подшипниках в стакане 6 с возможностью осевого перемещения. Выходной вал 9 оснащен диском с фрикционным кольцом 8. Конический диск к кольцу прижимается пружиной 5. При вращении крутящий момент передается от электродвигателя через втулку диску и далее фрикционному кольцу 8 за счет сил трения, возникающих при их сцеплении.

Поворотом маховичка 10 изменяют расстояние R_z и достигают требуемой частоты вращения выходного вала, которая равна

n_вых = (R₁/R_z)n_д,

где n_д — частота вращения вала электродвигателя, об/мин.

3. Ф рикционный дисковый вариатор

Для изменения передаточного числа меняются положение роликов и их радиусы, по которым ролики обкатывают диски. И поскольку все усилие сосредоточено в пятне контакта, то для поворота роликов должны использоваться особые устройства, способные преодолевать силу прижатия ролика к диску.

К роме того, используют конусные вариаторы, в которых изменение передаточного отношения происходит за счет перемещения плоского ремня или ролика по двум конусам.

4. Фрикционный конусный вариатор

а – с плоским ремнем, б – с роликом

Основным недостатком вариаторов является проскальзывание при передаче вращения. Это связано с тем, что только в одной точке скорость на поверхности диска совпадает со скоростью на поверхности ролика. Вверх от этой точки скорости на диске выше, чем на ролике, а вниз — ниже. Наличие проскальзывания приводит к изменению передаточного отношения вариатора и к его изнашиванию.

Величина проскальзывания зависит от типа вариатора и увеличивается с увеличением передаточного отношения, поэтому для большинства типов механических вариаторов диапазон бесступенчатого регулирования R=4-6. Следует учитывать также, что с увеличением передаваемой мощности уменьшается надежность механических вариаторов, поэтому их применяют только в приводах малых и средних по размерам станков.

Более широкое распространение в регулируемых приводах станков получили регулируемые электродвигатели переменного и постоянного тока.

4.1.3 Требования к приводам

Основные требования к приводу определяются его назначением: привод главного движения, подач, вспомогательный, так именно это определяет мощность и момент, способ регулирования, необходимую плавность регулирования, требования к динамическим характеристикам, к жесткости механических характеристик и стабильности скорости.

Современные станки с ЧПУ позволяют производить на них различные операции различным инструментом. Это требует от привода широкого диапазона регулирования, увеличения быстродействия при управляющем и возмущающем воздействии, повышение требований к стабильности и равномерности вращения.

Повышение производительности также требует повышения мощности и максимальной скорости, снижения времени разгона и торможения, позиционирования.

Повышение требований по точности и шероховатости требует от привода снижения погрешностей в установившихся и переходных режимах при различных возмущающих воздействиях, повышения чувствительности по входному воздействию и нагрузке, повышения равномерности движения, особенно при малых скоростях, повышение быстродействия при реверсе под нагрузкой.

Для обеспечения повторяемости размеров деталей и высокой точности позиционирования необходимо иметь высокостабильный привод с высокой равномерностью перемещения.