где Ml - крутящий момент на ведущем валу;

i = --нормальное давление на ролик /; (3.3)

/ - коэффициент трения; - радиус ведущего ролика. Подставляя значение в формулу для и решая ее относительно Q, получаем

(3.4)

Момент, передаваемый ведомым валом.

3. ВАРИАТОР С РАСПОЛОЖЕНИЕМ ОСЕЙ ВАЛОВ ПОД УГЛОМ

В случаях, когда оси ведущего и ведомого валов расположены под углом ро. можно применить вариатор, схема которого показана

на рис. 36. Один из дисков (/ или 2) может быть ведущим, второй - ведомым. Изменение передаточного отношения достигается поворотом катка 3 относительно оси, проходящей через центр О кривизны образующей катков 1 и 2.

Усилие нажатия Qj зависит от положения катка 3 и определяется формулой

Q Ml sin (р,

(3.5)

Рис. 36. Схема вариатора с пере секающимися осями валов.

4. ВАРИАТОР С ДИФФЕРЕНЦИАЛОМ

Ведущий диск / вариатора (рис. 37, /) находится в постоянном контакте с катками 2, которые при любом положении каретки 3 расположены по обе стороны оси диска / и вращаются в разные стороны. Катки 2 неподвижно соединены с центральными коническими колесами дифференциала. Ведомым является вал 4 (соединенный с осью сателлитов), скорость которого регулируется перемещением каретки 3. На рис. 37, и 37, / показаны предельные положения каретки с катками. Угловая скорость ведомого вала определяется в соответствии со схемой рис. 38. Угловая скорость левого катка 2

а)2л - - .

Угловая скорость правого катка 2

"1 (1 + X) ")2п - -.

Угловая скорость ведомого вала

о>2л - «гп

(3.6)

Рис. 37. Варианты положений ведомого звена лобового вариатора с дифференциалом.

Передаточное отношение вариатора

i = = Cl

Сила Q прижатия диска / к каткам 2 определяется из условий передачи крутящего момента силами трения, создаваемыми нормальными давлениями Rj и /?2. При д; = О нормальные давления равны между собой, а при

хО одно из нормальных давлений, которое меньше по своему значению, лимитирует величину передаваемого момента М. При положительном значении < Ri и крутящий момент на ведомом валу

Мх = Щ!г2.

Рассматривая равновесие диска / под действием сил Q, и Rj, получаем:

Q = Ri + R2, Ri{ri - x)-=R2{ri + x).

Подставляя значение R, имеем

Рис. 38. Схема лобового вариатора с дифференциалом.

Подставляя в формулу для Q значение

получаем

Г) "х

(3.7)

Анализ формулы (3.7) показывает, что при неизменном с увеличением х сила прижатия Q возрастает, а при х= одно из, нормальных давлений равно нулю й диск 2 проскальзывает, не передавая вращения ведомому валу.

В соответствии с изложенным пределы регулирования рассматриваемого вариатора ограничены размером ± x<ri. Диапазон регулирования вариатора Д = ± (д;„акс: л;мнн)- Коэффициент полезного действия вариатора переменный (с увеличением передаточного отношения к. п. д. уменьшается, а при х = О т) = 0).

5. ВАРИАТОР СИСТЕМЫ «SH»

Принципиальная схема вариатора системы «SH» показана на рис. 39. Оси ведущего и ведомого валов вариатора расположены

Рис. 39. Схема вариатора системы «SH».

соосно. Контактной поверхностью ведущих катков / и 5 является внешняя поверхность конуса, а ведомых дисков 2 и 6 - внутренняя.

Диск 2 с катком 5, так же как и каток / с диском 6, расположены соосно. Валы диска 2 и катка 5 связаны между собой шлицевым соединением или при помощи многозаходной резьбы с большим углом подъема винтовой линии. Резьба промежуточной

гайки (на схеме не показана), соединяющей два полых вала, так же, как и резьба на валах, должна иметь разное направление витков, что обеспечивает одинаковые условия работы вариатора при реверсивном вращении ведущего вала.

Постоянное давление между катками и дисками осуществляется пружиной 4. Скорость ведомоговала регулируется посредством вращения червячного колеса 3, в диск которого вмонтирован узел промежуточного катка 2 и диска 5.

Величина эксцентриситета е должна быть равна полуразности радиусов

.Общее передаточное отношение вариатора

Г1Г3

(3.8)

Изготовляются вариаторы системы «SH» с передаточным отношением

1макс ---i-

при к. п. д. от 0,85 до 0,90.

6. ВАРИАТОР С БОЛЬШИМ КОЛИЧЕСТВОМ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ

ДИСКОВ

Движение от ведущего вала 5 многодискового вариатора (рис. 40) к промежуточному валу 3 с коническими дисками / передается при помощи зубчатой передачи с ведущей шестерней 4, ведомой 2 и паразитного колеса 6. Конические диски / расположены между дисками 8 с ободом и прижаты с двух сторон пружиной 10 так, что сила трения между ними достаточна для передачи заданного крутящего момента на ведомом валу 9.

Промежуточных валов 3 с дисками / может быть несколько (в рассматриваемой конструкции их установлено три). Регулирование скорости осуществляется поворотом промежуточных валов 3 при помощи рычагов 7, которые соединены с кольцом управления тягами. Оги колес 6 неподвижны.

Оэщее передаточное отношение вариатора определяется формулой

i = (3.9)

где Zs и - числа зубьев зубчатых колес 2 и 4; % и г -радиусы фрикционных дисков 8 и 1.

Усилие Q пружины 10, прижимающей диски вариатора, зависит от величины крутящего момента на ведомом валу и равно

где р - коэффициент надежности, равный 1,2-1,5; /"з - радиус качения дисков 8;

Червш дшбно не поназан

Рис. 40а. Многодисковый вариатор.

f - коэффициент трения скольжения; Ki - число конических дисков /, размещенных на одном валу 3; Кг - число промежуточных валов 3.

При проектировании рассматриваемого вариатора особое вни- мание следует уделять механизму изменения положения промежуточных валов 3, так как в случае различных значений радиусов (rj) дисков /, сидящих на различных валах (для определенного положения), будет происходить излишнее скольжение по всей контактной линии дисков с большими потерями на трение.

Рассматриваемый вариатор может быть использован для автоматического управления, когда надо изменять передаточное отношение в зависимости от нагрузки или заданной скорости. К. п. д. вариатора колеблется в пределах от 0,85 при наибольщих передаточных отношениях до 0,9 - при наименьших. Передаточное отношение является нормальным в пределах от Г до 5. Максимальное число оборотов ведущего вала 3000 об/мин. Передаваемая мощность до Л/ = 400 л. с.

Рис. 406. Многодисковый вариатор.

7. ВАРИАТОР С КОНИЧЕСКИМИ БАРАБАНАМИ И ОХВАТЫВАЮЩИМ КОЛЬЦОМ

Два конических барабана (рис. 41), вершины конусов которых направлены в разные стороны, закреплены на параллельно расположенных валах. Барабан / - ведущий, барабан 2 - ведомый. Между барабанами установлен ролик 4, который частично разгружает валы барабанов от изгиба. Передача движения от барабана/к барабану 2 осуществляется силами трения, возникающими