ни / с зубьями одного конического колеса и сцепление её с зубьями смежного колеса следующей ступени может происходить только по определенным образующим конического блока, которые условимся называть образующими перехода. Таких образующих может быть одна, если разность зубьев смежных колес является числом нечетным, или две, со смещением по фазе на 180°, если разность зубьев является числом четным. Начало и скорость перемещения шестерни / в период переключения должны быть выбраны таким образом чтобы в момент, когда одна из образующих перехода пересекает активную часть линии зацепления, подвижная шестерня / находилась бы уже в плоскости соединения двух смежных колес.

Поставленное условие выполняется механизмом переключения в такой последовательности.

Рукоятка 4 (рис. 142) усилием руки перемещается по направлению стрелки Б и поворачивает рычаги 6 с валом 7 относительно оси х-х. При этом стержень 8а (узла 8) нажимает на пружину 86 и поворачивает стрелку 9 на угол, при котором цилиндр переключения 10 захватывает её и перемещает с кареткой и шестерней / ,влево (положение /) на величину, соответствующую расстоянию между гребнями. В момент перехода стрелки 9 в смежную кольцевую выточку кулачок 5 возвращает рукоятку 4 в исходное положение, при котором стрелка 9 скользит по кольцевой выточке (положение ).

Гребни цилиндра переключения 10 имеют правые и левые прорези, что позволяет перемещать шестерню / как влево, так и вправо (положение /) относительно шлицевого вала 3. Вал цилиндра переключения 10 соединен с валом конического блока 2 зубчатыми колесами 12 и 13.

Перемещение каретки с шестерней / вправо осуществляется перемещением рукоятки 4 в направлении, указанном стрелкой А.

Передача «СН» изготовляется для мощностей от 1,5 до 50 кет с диапазоном регулирования до 3,5.

Конусный блок монтируется из эвольвентно-конических колес с одинаковым углом 8 при вершине и одинаковыми радиусами окружностей выступов и впадин в плоскости стыка смежных колес (рис. 143). Образующие впадин и выступов изменяются по одному и тому же закону прямой линии, т. е. параллельны между собой.

В частном случае, когда ширина b колес одинакова (рис.143), а радиусы г делительных окружностей расположены в средней части их, получаем

/„ - /-„ ! = (2„ - 2„ ,) • у = й tg 8,

(5. 32)

где 2„ и 2„-1 - числа зубьев смежных колес; т - модуль зубчатых колес.

Из формулы (5. 32) видно, что для рассматриваемого частного случая разность чисел зубьев смежных колес является величиной постоянной и равна

(5.33)

г„-2„ 1 ==-tg8.

Коэффициенты смещения (рис. 143) режущего инструмента по абсолютному значению равны между собой гакс = мин и соответственно

-/«-! = (2„ - 2„ i)"2-= г 2 2 \

= /Имакс + мнн = 2т 5макс ИЛИ

Z„ - 2„ , = 43макс . (5.34)

Таким образом, разность чисел зубьев определяется наибольшим и наименьшим значением коэффициента смещения, которое ограничивается условиями заострения вершин головок

зубьев и подрезанием их p„c. МЗ. Конусный блок вариатора системы

ножек. При 5макс = емин =1,

получаем

2„-2„ , = 4 .

Длина L конусного блока (рис. 143)

«СН».

L={rn - r{)-j-. + b = nb,

(5.35)

где Ь =

2тема

п - число конических зубчатых колес в блоке. Подставляя соответствующие значения / = и Ь, после преобразований имеем

(2„ -2i + 45макс) = ПЬ,

откуда

(5.36)

Учитывая равенство (5.34) и подставляя значения btgb по формуле (5.33), полу/аем

„ = + 1 (5.37)

гл - Zn-i

и соответственно наибольшее число зубьев г„ при заданном г, равно

Zn = {zn - zn-i){n-l) + zi. (5.38)

Рекомендуют принимать [14] минимальное число зубьев г, > 20 и~ отношение - в пределах от 6 до 10.

Диапазон регулирования передачи

д = !

(z„ - г„ 1)(я - I)

+ 1.

(5.39)

Пример. Определить основные параметры конусного блока при диапазоне регулирования Д = 1,5.

Принимаем: = 20, m = 3 и г„ - г„ 1 = I.

Из графика на рис. 144 определяем число ступеней п=11.

Задавшись отношением - = 8, по m

формуле (5.33) определяем

ig = (г„ - г„ ,) = 0,0625; 8 = 3°35.

М л

Ширина зубчатого колеса в соответ-Рис. 144. График зависимости п = /(Д) ствии с формулой (5.33)

Длина конусного блока

L = nb = П-24 = 264 мм. Наибольшее число зубьев колеса блока

= (п - z„ i)(n - I) -f 2i = 10 + 20 = 30 . Диапазон регулирования

0,125

= 24мм.

Глава шестая

ВАРИАТОРЫ С АВТОМАТИЧЕСКИМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ СКОРОСТИ ПО ЗАДАННОМУ ЗАКОНУ

1. ИМПУЛЬСНЫЙ ВАРИАТОР С ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

На рис. 145 показана схема модернизированного вариатора Карпина с пристроенным к нему механизмом для управления скоростью выходного вала. От ведушего вала / к валу 4 движение передается зубчатыми колесами 2 и 3. На валу 4 посредством направляюших шпонок закреплены кулачки 5 и 6, которые по мере надобности могут перемешаться вдоль оси вала.

Кулачки 5 и 6 смещены по фазе на угол 180° и имеют переменный профиль по высоте вдоль образующей.

Ведомый вал J4 вращается посредством двух муфт свободного хода, состоящих из общего барабана J5, соединенного с валом 14 посредством кулачковой муфты, и свободно качающихся звездочек J3, неподвижно соединенных с рычагами и 12.

При поочередном подъеме рычагов и 12 вверх ролики 16 муфты свободного хода заклиниваются и передают пульсирующее вращение валу 14 через барабан 15. Опускание рычагов соответствует холостому ходу муфт. .

Автоматическое регулирование скорости вала 14 по наперед заданному закону осуществляется перемещением кулачков 5 и 6 вдоль оси вала посредством вилки 19, сидящей на оси 18. Ось 18 соединена с профилированной шайбой 21 коромыслом, составленным из двух частей 32 и 34.

Детали 32 и 34 во время настройки устанавливаются одна относительно другой винтом 36. Пружина 35 обеспечивает постоянный контакт между шайбой 21 и роликом коромысла.

Шайба 2/в случае необходимости может быть заменена другой, с профилем, удовлетворяющим вновь заданному закону изменения скорости.

Вращение шайбе 21 передается от вала 4 с эксцентриком 22 посредством сдвоенного храпового механизма 23, 24, 25, 26, 27, 28 и червячной передачи 29, 30.

Переключение вала 14 на большую постоянную скорость осуществляется сцеплением зубчатых колес 20 и 41 посредством

рукоятки 39 и вилки 40. При этом кулачковая муфта, соединяющая вал 14 с муфтами свободного хода, выключается. Реверсирование вала достигается сцеплением зубчатых колес 20, 31, 33.

Механизм автоматического регулирования скорости может быть выключен путем поворота рычага 23 на угол, при котором ку-

Рис. 145. -Схема импульсного вариатора с программным управлением.

лачок 22 работает вхолостую. Поворот рычага 23 осуществляется вращением торцового кулачка 38 рукояткой 37.

Пружины 17 обеспечивают постоянный контакт между роликами 7, 8 (их оси 9, 10) и кулачками 5, 6.

2. ЛОБОВОЙ ВАРИАТОР С ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

Передача движения от ведущего диска / (рис. 146) к ведомому 2 осуществляется посредством промежуточного ролика 3, зажатого между дисками. Угловая скорость ведомого диска 2 регулируется перемещением ролика 3 по вертикали. Ось ролика 5 смонтирована в каретке 4, которая может слегка поворачиваться относительно направляющей 5 и скользить вдоль ее оси.

Перемещение каретки 4, вдоль оси направляющей 5, как это показано на схеме, осуществляется кулисным механизмом: коромыслом 6, ползуном 7 и кулисой 8.

С целью упростить механизм автоматического управления скоростью ведомого вала ось ролика 3 смещена относительно линии центров дисков на величину Е. Вследствие этого ролик 3 стремится перемещаться в направлении, при котором радиус ri увеличивается, если диск / вращается в направлении, показанном стрелкой, и наоборот.

Коромысло 6 кулисного механизма соединено с валом 9 (рис. 147); последний • в св»ю очередь соединен с валиками 7 и посредством зубчатых колес 6, 8, 5 и 12 так, что движение может передаваться от коромысла к валикам или от валиков к коромыслу.

Диск 1 условно не показан

Рис. 146. Схема лобового вариатора с перекрещивающимися осями валов.

К валикам 7 и прикреплены пальцы 2, которые входят в пазы поршней / гидравлической системы управления. Масло в цилиндры поступает через распределительный золотник , соединенный с валом автоматического управления зубчатым колесом 10. Ход каждого поршня регулируется и ограничивается упором 3. «

Регулирование скорости осуществляетя следующим образом. Ролик 3 (см. рис. 146) вследствие смещения его оси относительно линии центров дисков стремится перемещаться к оси ведомого диска 2, а один из поршней / (рис. 147), к которому подведено масло, перемещает его через систему зубчатых колес в противоположном нарравлении на величину хода, определяемую положением упора 3.

Следовательно, крайнее положение поршня определяет положение ролика 3 (см. рис. 146) и соответственно число оборотов диска 2, а число положений ролика определяется числом поршней гидравлической системы управления.