Необходимое давление между дисками и шарами создается автоматически шариковыми самозатягиваюш,ими механизмами, установленными на ведуш,ем и ведомом валах.

Рис. 62. Конструкция вариатора с физическими осями вращения.

Рассматриваемые вариаторы изготовляются для мощностей от 0,75 до 12 л. с. Диапазон регулирования Д < 9. Максимальный коэффициент полезного действия tj = 0,9 при t = l. Вариатор обильно смазывается.

16. ШАРОВОЙ ВАРИАТОР БЕЗ ФИЗИЧЕСКИХ ОСЕЙ ВРАШ,ЕНИЯ ШАРОВ

Схема вариатора показана на рис. 63. Принцип работы вариатора заключается в следующем. Шар 4, который является промежуточным звеном при передаче движения от ведущего диска / к ведомому 2, опирается на четыре точки: а, Ь, с а d (рис. 63, а и б). Две точки {а и Ь) являются точками касания шара с роликами 3, а две другие (end) - точками касания шара с дисками 1 я 2. Изменяя угол а, определяющий положение осей роликов 3 (рис. 63, б и б) в период передачи движения от диска / к диску 2, изменяется соответственно положение геометрической оси вращения шара 4 и значение радиусов и г, а следовательно, и передаточное отношение вариатора. В соответствии с обозначениями, принятыми по схеме рис. 63, б, передаточное отношение вариатора

где и /?з - радиусы дисков / и 2.

Учитывая удобство компоновки узлов вариатора, рекомендуют

([29], [301) принимать диаметр шарика равным диаметру ролика с расположением их под углом ф = 45°. Тогда в соответствии со схемой рис. 63, б имеем

9ш + 0,5

4 + РшС05р.

При рц, = 0,5с/р и cos45° = : получаем

R,=.2p (к2 -Ь icos , i?3 = 2рц,(К2 + 1 cos т) .

(3.44)

S в

Рис. 63. Схема вариатора без физических осей вращения.

Радиусы качения шарика (рис. 63, б, б)

г, = рш31п((х + р), = рш sin (а - y). Подставляя значение радиусов в формулу (3.43), имеем

sin (а +P)fl/2 + icos-f

sin(a-7)f/2 + lcos?)

(3.45)

Углы тир рекомендуют принимать 35-45°. В частном случае, когда i?, = з» получаем

sin(a+P) (3 4Q4

~ sin ( а- Р) •

При а = 90° передаточное отношение i = l, при a = f. передаточное отношение равно бесконечности и при а < [3 ведомый вал вращается в противоположную сторону. Угол а наклона оси шарика (к вертикали) и угол ср наклона оси ролика, при расположении их по квадрату, находятся в такой зарисимости: tga.== - igf cos 45°.

Рис. 64. Конструкция вариатора ЭНИМС

I - рабочие шары; 2 - червячные колеса; 3, 4 -отверстия для заливки и спуска масла; ческий диск; 5 - ось ролика; /О - направляющие ролики; -ведущий конический

кольца; /7 ~ пружины; 18 -

Конструкция вариатора показана на рис. 64". Четыре ростка 10 встроены в червячные колеса 2, которые поворачиваются посредством одного червяка 19, расположенного в центральной части вариатора. Вращение червяку сообщается валиком 5, расположенным в отверстии ведомого вала 6.

Необходимое давление в зоне контакта, обеспечивающее передачу движения, создается механизмом самозатягивания, составленным из шариков 15, которые перекатываются в канавках переменной глубины шайб 7 и 12, установленных на ведущем и ведомом

без физических осей вращения шаров:

5 ~ валик управления; 5 - ведомый вал; 7, /2 - прижимные шайбы; 8 - ведомый кони-диск; 13 - ведущий вал; 14 - пальцы; 15 -шарики прижимного устройства; 16, 20 - разъемный корпус; -червяк.

валах и в ступицах дисков. Давление между телами качения регулируется автоматически и зависит от суммы крутящих моментов на ведущем и ведомом валах вариатора.

К числу достоинств вариатора следует отнести то, что он допускает большой диапазон регулирования (до 15 - 20), позволяет изменять направление вращения ведомого вала при постоянном направлении вращения ведущего. Венцы червячных колес установлены в плавающей рамке, поэтому давление между роликами распределяется равномерно. Форма тел качения проста.

к недостаткам вариатора следует отнести значительное геометрическое скольжение, особенно при больших передаточных отношениях, поэтому предусматривается обильная смазка. Поверхность тел качения должна обладать высокой твердостью.

Расчет основных элементов вариатора следует производить в такой последовательности.

В соответствии с ГОСТ 3722-54,, выбирается диаметр шарика из ряда: 12; 14; 15; 16; 17; 19; 20; 21,431; 22,225; 23,019; 25,4; 26,988; 28,576; 30; 31,75; 35,72; -38,1; 40; 50; 60; 63,5; 76,2; 100; 152,4.

Определяется допускаемое усилие сжатия шарика из формулы (1.97)

где можно принять m = 0,5 и k = I.

Крутящий момент, передаваемый вариатором, определяется [26] по формуле

M = zQR.J-

(3.47)

где Z - число шариков;

/ - коэффициент трения скольжения (при обильной смазке принимают / = 0,04). Осевое усилие, прижимающее диски к шарикам, равно

Msinp 3g

Таблица 8

Основные характеристики и размеры (в мм) нормального ряда шаровых вариаторов ЭНИМС

Вариаторы строятся для мощностей до 3 кет при окружной скорости на телах качения до 20 м/сек. Коэффициент полезного действия переменный и значительно падает при больших передаточных отношениях, так, например, при i= 1 tj = 0,85-7-0,9 и при 1 = 10 7j = 0,3.

Основные размеры и характеристики для пяти моделей вариатора даны в табл. 8.

17, ПЛАНЕТАРНЫЙ ВАРИАТОР С ШАРОВЫМИ САТЕЛЛИТАМИ

На ведущем валу вариатора (рис. 65, а) закреплен диск /, который передает движение ведомому диску 2 посредством шаро-

Рис. 65. Схема вариатора с шаровыми сателлитами

вых сателлитов 4, обкатывающихся по неподвижному кольцу 7. Оси шаров расположены в направляющих поводках 5, свободно вращающихся относительно центральной оси вариатора. Передаточное отношение изменяется поворотом осей шаровых сателлитов. Последнее достигается перемещением вдоль оси валов полой тяги 6, соединенной шарнирно с осями сателлитов.

Сила нажатия в зоне контакта рабочих поверхностей обеспе-чивает<.я пружиной 3- Передаточное отношение вариатора определим, рассматривая его, как две простых планетарных передачи, из которых первая составлена из поводка 5, диска / и кольца 7, вторая - из поводка 5, диска / и диска 2.