Передача цилиндрическими катками

Цилиндрические фрикционные передачи применяются для передачи вращательного движения ме­жду параллельными осями. Условное обозначение цилиндрической фрикционной передачи в соответствии с ГОСТ 2.770-68 приведено на рисунке 1. Катки изображаются в виде прямоугольников на одной проекции. Стрелка "" указывают на то, что передача фрикционная, знак "х" обозначает, что каток неподвижно закреплен на своем валу. Если проскальзывание между звеньями 1 и 2 отсутствует, то можно записать, что линейные ско­рости точки А₁, принадлежащей звену 1, и А₂, принадлежащей звену 2, равны:

.

Запишем это равенство, определив скорости и через угловые скорости звеньев:

.

После преобразований получим:

.

Передаточное отношение фрикционного цилиндрического механизма с параллельными осями равно обратному отношению их радиусов. Знак минус говорит о том, что угловые скорости звеньев противоположны по направ­лению. Полученная формула для определения передаточного отношения между двумя цилиндрическими кат­ками может быть применена при условиях:

1. геометрические оси вращающихся звеньев неподвижны;

2. звенья соприкасаются непосредственно;

3. геометрические оси вращения звеньев параллельны.

Фрикционная передача коническими катками

Д ля передачи движения между скрещивающимися или пе­ресекающимися осями применя­ются конические фрикционные пе­редачи. Рассмотрим коническую фрикционную передачу с пересе­кающимися осями. На рисунке 2 приведено условное изображение такой передачи. Коническая фрик­ционная передача изображается в виде двух усеченных конусов с об­щей образующей. Конусы должны быть сопряжены. Зацепление будет правильным, если конусы соприка­саются по одной образующей. Чёр­точка над осью звена 2 называется указателем подвижности фрикци­онного катка вдоль оси вращения.

Введем дополнительные обозначения: R₁ - расстояние от оси О₁ до произвольной точки на общей образующей, R₂ - то же от оси О₂. Запишем условие непроскальзыва­ния:

.

Звено 2 должно иметь перемещение вдоль оси, так как в результате из­носа катков их контакт может пре­кратиться.

Определим передаточное отношение как и в предыдущем случае через угловые и линейные скорости, только без учета знака, т. к. оси не параллельны:

.

Обозначим межосевой угол конусов - , угол между общей образующей и осью О₁-₁, между общей образую­щей и осью О₂-₂. Из ОО₁А определяем R₁=ОАsin₁, из ОО₂А определяем R₂=ОАsin₂.

Подставим полученное значение радиусов в формулу передаточного отношения:

.

В конической передаче с пересекающимися осями межосевой угол  может быть любым. Если =90, передача называется ортогональной.

.

В таком случае sin₂=cos₁ и sin₁=cos₂. Тогда передаточное отношение

.

Коническую фрикционную передачу можно спроектировать имея некоторые исходные данные, а именно  и U_1,2.

Ф рикционный вариатор скорости

Фрикционные вариаторы скорости предназначены для получения регулируемой угловой скорости выходного звена при постоянной угловой скорости входного звена. Рассмотрим один из вариантов вариаторов скорости - лобовый вариатор. На рисунке 3 приведена кинематическая схема вариатора. Цилиндр 1 подвижно закреплен на валу, диск 2 - неподвижно. Изменяя радиус R₂ за счет перемещения звена 1 вдоль оси О₁ по лю­бому закону, можем получить изменение угловой скорости ₂ также по любому закону, т. к. передаточное от­ношение будет изменятся в зависимости от соотношений радиусов R₁ и R₂:

.