Курсовая работа Вариаторы различных типов и их применение Введение Вариатор

3. Типы вариаторов

Существует много типов вариаторов.

• 
  Фрикционные вариаторы:
  
  • 
    лобовые;
    
  • 
    конусные;
    
  • 
    шаровые;
    
  • 
    многодисковые;
    
  • 
    торовые;
    
  • 
    волновые;
    
  • 
    дискошариковые;
    
  • 
    клиноременные.
    

• 
  Вариаторы зацепления:
  
  • 
    цепной вариатор.
    
  • 
    высокомоментный вариатор.
    

Рассмотрим некоторые из них более подробно.

Фрикционные вариаторы

Лобовые вариаторы

Наиболее простые вариаторы, но из-за значительной величины геометрического скольжения уступают вариаторам других конструкций по КПД и износостойкости. Диапазон регулирования Д=D₂/d₂<3. Это объясняется тем, что при, малых d₂ значительно возрастают скольжение, износ и падает КПД. Лобовые вариаторы нашли применение в маломощных механизмах привода распределительного вала токарно-револьверных автоматов. (Приложение 2)
Ведущий каток лобового вариатора 1 радиуса R₁, устанавливается на валу на скользящей шпонке и может перемещаться вдоль оси. Ведомый каток 2 радиуса R₂ закреплен на валу неподвижно. За счет нажимного устройства создается сила трения, необходимая для работы вариатора. Бесступенчатое изменение угловой скорости в этом вариаторе достигается перемещением вдоль вала ведущего катка 1; при этом ; . Отсюда передаточное число


,

здесь не учитывается проскальзывание катков, поэтому равенство приближенное.

Лобовой вариатор позволяет изменять направление и частоту вращения ведомого вата, останавливать его на ходу без выключения привода.

4. Вариаторы с коническими катками

Они предназначены для изменения передаточного отношения в определенном диапазоне значений (Приложение 3). Конструктивно они составляют пару конусного (ведущего) зубчатого колеса и классического плоского (ведомого) зубчатого колеса с внутренним расположением зубьев (чашка), или же из двух колес в форме конуса расположенных зеркально друг к другу таким образом, чтобы больший диаметр одного колеса располагался напротив меньшего диаметра второго. Помимо прочего могут встречаться конусные вариаторы с расположением зубчатых колес под прямым углом.

Изменение передаточного отношения происходит за счет варьирования вертикальной позиции ведущего колеса по отношению к ведомому. Конусные вариаторы могут быть с промежуточным или без промежуточного звена, что в определенной степени влияет на показатель скольжения.
Вариаторы конусного типа могут применяться в широком диапазоне конструкций для передачи для различных мощностей.
Для вариаторов оснащенных дисками внешнего зацепления, передача вращения на промежуточные валы осуществляется при задействовании дополнительных передач, которые ускоряют процесс за счет присутствия паразитных колес. Передача движения на ведомый вал происходит через фрикционную передачу от промежуточных. При этом ведомый и ведущий валы являются соосными.
Конусные вариаторы в которых конус (ведущее колесо) непосредственно контактирует с колесом, изменяющим положение автоматически, предназначен также для изменения частоты вращения.
Существуют конусные вариаторы, элементы которых в рабочем состоянии помещены в масло. К таким относится вариатор марки Shimpo Kogyo, в котором колесо может передвигаться в направлении оси за счет рейки и маховика. Этот процесс и приводит к изменению скорости вращения.
На практике конусные вариаторы применяются в машиностроении (станки, конвейеры), в различных отраслях промышленности, в транспортных средствах (автомобили, снегоходы, квадроциклы и т.д.). В данной конструкции вариатора ; . Отсюда


.

Диапазон регулирования для вариаторов с коническими катками

.

5. Многодисковый вариатор

В вариаторе конструкции ВНИИредуктор (Приложение 4) ведомые диски 15 приводятся во вращение под действием сил трения в местах контакта с расположенными между дисками ведущими дисками 14, которые набраны в пакеты на трех шлицевых валах 12, приводимых от ведущего вала 10 через центральное зубчатое колесо 9 и три пары зубчатых колес 8, 11. Для предварительного поджатия дисков 15 служит пружина 19. Сила, сжимающая диски 15, является переменной и зависит от передаваемого вращающего момента. Для этого использован кулачково-роликовый механизм 18, расположенный в шлицевом барабане 21, который соединен с ведомым валом20. Частота вращения выходного вала регулируется изменением радиуса окружности ведущих дисков 14. Каретки поворачиваются на осях 4 тягами 17, соединяющими подвижные оси 16 кареток с поворотным фасонным диском 6. Поворот диска 6 осуществляется тягой 1, винтовой парой 2 и маховичком 7. При повороте кареток зубчатые колеса 11 обкатываются по зубчатым колесам 8, расположенным между зубчатыми колесами 11 и центральным зубчатым колесом 9.

6. Торовые вариаторы