Устройство и принцип работы ременного вариатора.

Клиноременной вариатор состоит из нескольких (как правило, одной- двух) ременных передач, где шкивы образованы коническими дисками, за счет сдвигания и раздвигания которых изменяются диаметр шкивов и, соответственно, передаточное число. Из рисунка 28.3. видно, что ремень в разрезе имеет трапециевидную форму и "вклинивается" в шкив только своими боковыми поверхностями. При износе этих поверхностей, благодаря своей форме, он врезается глубже в шкив и все равно остается в хорошей сцепке с ним. Как изменяется передаточное число? Устройство ведущего шкива таково, что его щеки при воздействии центробежных сил плавно сжимаются и выталкивают клиновидный ремень все дальше и дальше от центра шкива. Ведомый же шкив при этом наоборот, разжимается, и ремень на нем плавно утопает все ближе и ближе к центру шкива. Чем больше обороты двигателя - тем больше сжимается ведущий шкив и разжимается ведомый, тем самым меняя передаточное число. Этот процесс хорошо виден на этих рисунках (рис. 28.3.)

 

Двигатель не запущен.

Малые обороты двигателя.

Средние обороты двигателя.

Максимальные обороты двигателя.

Зубчатые передачи

Зубчатая передача является механизмом, который с помощью зубчатого зацепления передает или преобразует движение с изменением угловых скоростей и моментов.

Здесь будут рассмотрены зубчатые передачи, составленные из цилиндрических (рис. 28.4, а) и конических (рис. 28.4, б) зубчатых колес.

Рис.28.4. Зубчатые передачи.

 

Для передачи вращения между параллельными валами исполь­зуют цилиндрические зубчатые колеса (рис. 28.4, в-д).Для преоб­разования и передачи вращения между валами с пересекающимися осями используют конические зубчатые колеса (рис. 28.4, б), а между перекрещивающимися осями - зубчатовинтовые (рис. 28.4, д).

По сравнению с рассмотренными выше зубчатые передачи имеют существенные преимущества:

· малые габариты,

· надежны в работе,

· долговечны,

· высокий КПД,

· постоянное передаточное отношение,

· большой передаваемый крутящий момент. Кроме того, они могут применяться в широком диапазоне скоростей и моментов.

К недостаткам можно отнести:

· шум,

· ступенчатость регулиро­вания скоростей,

· невозможность переключать скорости на ходу

Передаточное отношение зубчатой передачи равно

 

т. е. передаточное отношение зубчатой передачи равно отношению чисел зубьев ведущего зубчатого колеса к числу зубьев ведомого.

Червячные передачи

Червячная передача (рис. 28.5.) состоит из червяка, т.е. винта с трапецеидальной резьбой, и зубчатого (червячного) колеса.

Рис.28.5. Червячная передача

 

Ось червячного колеса перпендикулярна оси червяка, поэтому червячные передачи имеют характерные черты зубчатых и винтовых передач.  Червячная передача дает возможность получать очень малые передаточные отношения (например, 1:400, 1:500.)

Передаточные отношения червячной передачи рассчитываются по формуле

 

где k - число заходов червяка;

z - число зубьев червячного колеса.

Недостатком червячной передачи является малый коэффициент полезного действия, преимуществом - компактность, бесшумность, плавность хода, возможность большого редуцирования.

Широкое применение червячные передачи имеют в подъемно-транспортных машинах, в металлорежущих станках, автомобилях. Материалы выбирают с учетом особенностей работы червячной пары.

 

Цепные передачи

 

Цепные передачи, как и ременные, применяются для передач между валами, удаленными друг от друга Цепная передача состоит (рис. 28.6.) из ведущей 1 и ведомой 2 звездочек и цепи 3, охватывающей и входящей с ними в зацепление.

 

 

 

 

Рис.28.6. Цепная передача.

 

Кроме перечисленных основных элементов цепные передачи включают натяжные и смазочные устройства.

Для цепных передач станков используют цепи двух конструкций: втулочно-роликовые (рис. 28.7, а) и бесшумные (рис. 28.7, б); последние рекомендуются для передачи больших крутящих моментов.

Достоинства цепных передач:

· возможность передавать движение на удаленные друг от друга валы;

· меньшие, чем у ременных передач, габаритные размеры;

· высокий КПД;

· возможность передавать вращение нескольким звездочкам;

· малые силы, действующие на валы, так как отсутствуют первоначальные натяжные устройства;

· отсутствие скольжения;

· возможность легкой замены цепи.

Недостатки:

· повышенный износ (работают в условиях отсутствия жидкостного трения);

· цепи вытягиваются вследствие износа шарниров, поэтому в процессе эксплуатации приходится применять натяжные устройства;

· при небольшом числе зубьев звездочки скорость вращения приводной звездочки и цепи неравномерная.

 

Рис. 28.7.

 

 

Передаточное отношение будет определяться, как и для зубчатой передачи, формулой

 

где

z₁ - число зубьев ведущей звездочки,

z₂ - число зубьев ведомой звездочки.

Величина, обратная передаточному отношению, называется передаточным числом:

Передаточное число ограничивается допустимыми габаритными размерами, углами обхвата и числами зубьев звездочек; обычно оно бывает меньше 7. В отдельных случаях, если позволяют габаритные размеры, в тихоходных передачах допускается брать передаточное число до 10.

 

Занятие 29. (2 часа)