Основные типы фрикционных передач и вариаторов. Кинематические и силовые зависимости в передаче. Диапазон регулирования вариаторов.

Основные типы фрикционных передач и вариаторов.Во фрикционной передаче с гладкими цилиндрическими катками: где ε≈0,01...0,03 — коэффициент скольжения; К— запас сцепления; К≈ 1,25...1,5 для силовых передач; К≈ 3 для передач приборов. Коэффициент трения f во фрикционных передачах для разных случаев принимают разный. Для передачи движения между валами с пересекающимися ося­ми используют коническую фрикционную передачу. передаточное отношение: Величины сил прижатия F_t и F₂ определяют: С увеличением передаточного отношения уменьшается F\ и увеличивается F₂. Поэ­тому в понижающих конических передачах прижимное устройство целесообразно устанавливать на ведущем валу. Лобовой вариатор. Максимальное и минимальное передаточные отношения: Диапазон регулирования. .Диапазон регулирования является одной из основных характери­стик любого варианта. Теоретически для лобового вариатора можно получить d_2min→0, а D→∞. Практически диапазон регулирования ограничивают D≤3. Это объясняется тем, что при малых d₂ значительно возрастает скольжение и износ, а КПД понижается. В отношении КПД и износостойкости лобовые вариаторы усту­пают другим конструкциям, но они достаточно просты и имеют возможность реверсирования. Вариатор с раздвижными кону­сами.Передающим эле­ментом служит клиновой ремень или специальная цепь. Винтовой механизм управления раздвигает одну и сдвигает другую пару конусов одновременно на одну и ту же величину. При этом ремень перемещается на другие рабочие диаметры без изме­нения своей длины. Кинематические зависимости: Торовый вариатор.Вэтом варианте на ведущем и ведомом валах закреплены чашки, выполненные по форме кругового тора. Между чашками зажаты ролики. Изменения передаточного отношения достигают поворотом роликов вокруг осей О. Оси роликов закреплены в специальной рамке так, что они всегда располагаются симметрично относительно оси чашек. Ошиб­ки в расположении осей вызывают неравномерную нагрузку роли­ков, дополнительное скольжение и износ, снижают КПД. Условием минимума скольжения является, кроме того, минимальное отклоне­ние вершин начальных конусов роликов от оси чашек. У торовых вариаторов скольжение удается свести к минимуму при соответствующих соотношениях геометрических параметров. В этом заключается основное преимущество торового вареатора. Недостатками его яв­ляются сложность конст­рукции, высокие требова­ния к точности изготовле­ния и монтажа. Текущее передаточное отношение: Предельные i определяют по максимальному углу отклонения роликов α. При этом углы отклонения влево от оси 00 считают отрицательными. Вариатор имеет симметричную зону регулиро­вания.

Для прижатия тел качения применяют обычно шариковое на­жимное устройство, изменяющее силу F_n в соответствии с измене­нием нагрузки. Необходимую осевую силу F_n определяют из усло­вия равновесия чашки: где т — число роликов. Испытания показали достаточно высокие качества торовых ва­риаторов (малое скольжение, КПД до 0,95). Дисковые вариаторы.Вэтих вариаторах момент пе­редается за счет трения между набором ведущих и ведомых дисков. Изменения передаточного отношения достигают перемещением ве­дущего вала относительно ведомого вала. При этом изменяются межосевое расстояние а и рабочий диаметр d₂. Передаточное отношение В выполненных конструкциях вариатор сочетают обычно с зуб­чатой передачей. Применение зубчатых передач планетарного типа позволяет раз­местить по окружности несколько промежуточных валов, а входной вал вариатора расположить соосно с выходным. Основой конструкции дискового вариатора является уве­личение числа точек контакта между фрикционными элемента­ми. Это позволяет значительно снизить контактные давления, а вместе с этим и износ дисков, также снижается и си­ла прижатия F_n. Пренебрегая влиянием конусности дисков, полу­чаем где т — число мест контакта, равное удвоенному числу ведущих дисков, с — число ведущих валов. Прижатие осуществляют пружиной или шарико­вым нажимным устройством. 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.