Главная страница Случайная страница
Разделы сайта
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Передаточное число.
|
|
Если допустить, что во фрикционной передаче скольжение отсутствует, то окружные скорости катков будут равны, т. е. 
. Для передачи, показанной на рис.1:
; 
.
Приравнивая правые части равенств, получим 
или 
. Отсюда
,
где 
— передаточное число.
В действительности скольжение между катками есть, т. е. 
. Величина скольжения оценивается коэффициентом скольжения 
; 
= 0, 005 ÷ 0, 03 (здесь 
— теоретическая угловая скорость).
Передаточное отношение фрикционной передачи с учетом скольжения
Для передачи движения между валами с пересекающимися осями используют коническую фрикционную передачу. Угол 
между осями валов обычно составляет 900. В этом случае передаточное отношениебез учета скольжения
.
КПД фрикционных передач зависит от следующих потерь:
- связанных с использованием катков, имеющих формы, не позволяющие им перекатываться один по другому без проскальзывания; это отчетливо видно, например, в передаче с клиновыми катками и лобовом вариаторе;
- проскальзывания, обусловленного масляной пленкой на рабочих поверхностях и т. д.;
- трения качения, вызванного деформацией поверхностей катков в зоне контакта;
- в подшипниках. Потери в подшипниках зависят от величины нагрузки на валы, которая определяется прижимным усилием F 
.
КПД фрикционной передачи определяют по формуле
где 
— сумма относительных потерь.
Для закрытых фрикционных передач 
= 0, 88 – 0, 93, для открытых = 0, 68 – 0, 86.
61)Вариаторы.
Большинство современных рабочих машин требует регулирования скорости рабочих органов в зависимости от условий осуществления технологического процесса. Для этого машины снабжают ступенчатыми коробками передач с большим числом зубчатых пар, например, в коробке передач автомобилей их 4 - 6 пар, станков 5 - 16 лишь в механизме главного движения. Применение в машинах вариаторов (бесступенчатых передач)значительно упрощает конструкцию, позволяет установить оптимальный скоростной режим и регулировать скорость на ходу. Все это существенно повышает производительность машины, качество продукции и, кроме того, вызывает уменьшение шума и вибрации. Эти достоинства вариаторов обусловили их широкое распространение в различных областях машиностроения (в станках, в машинах пищевой и легкой промышленности, в сельскохозяйственном и дорожном машиностроении и т.д.).
Фрикционный механизм, предназначенный для бесступенчатого регулирования передаточного числа, называют фрикционным вариатором или просто вариатором.
Вариаторы можно разделить на следующие группы: клиноременные, цепные и фрикционные.
В данном разделе рассмотрим только фрикционные вариаторы.
Фрикционные вариаторы нашли применение в приводах с малыми габаритами — в станках и транспортных машинах. При рациональном конструировании и тщательном изготовлении они имеют наиболее высокий КПД — до 0, 95. Однако надлежащее качество исполнения их возможно только на специализированных заводах.
Вариаторы разделяются на два основных типа:
а) простые, в которых изменяется только один радиус контакта, а другой остается постоянным (лобовой, конусный, дисковый);
б) сложные, в которых изменяются оба радиуса (торовый, шаровой).
Вариаторы выполняют в виде отдельных одноступенчатых механизмов с непосредственным касанием катков без промежуточного диска (см. рис.9.9) или с промежуточным диском (см. рис.9.10 и 9.11).
Предельные передаточные отношения вариатора, будут
и 
где D1, d1 и D2, d2 — наибольший и наименьший диаметры ведущего и ведомого колеса; — коэффициент скольжения, который зависит от типа и конструкции передачи.
Основной кинематической характеристикой вариатора является диапазон регулирования угловой скорости (передаточного числа) ведомого вала при постоянной угловой скорости ведущего вала:
Скольжение снижает угловую скорость ведомого вала, но на диапазон регулирования не влияет. В простых вариаторах передаточное отношение:
В сложных вариаторах передаточное отношение:
Диапазон регулирования:
В сложных вариаторах передаточное отношение может принимать значения, равные:
i > 1; i < 1; i = 1.
Диапазон регулирования равен квадрату максимального передаточного отношения. Это значительно расширяет область применения сложных вариаторов.
Существуют вариаторы лобовые, конусные, торовые, дисковые и др. Рассмотрим некоторые из них.
Лобовые вариаторы (см. рис.9.9). Наиболее просты, 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 передачах приборов.
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.
Рис.9.9. Лобовой вариатор: 1 — ведущий каток; 2 — ведомый каток
Лобовой вариатор позволяет изменять направление и частоту вращения ведомого вата, останавливать его на ходу без выключения привода.
Торовые вариаторы (см. рис.9.10). На концы валов насажены две торовые чашки 1 и 2, выполненные по форме круглого тора. Вращение от ведущей чашки к ведомой передается промежуточными дисками 3, свободно вращающимися на осях 4. Угловая скорость ведомой чашки изменяется при одновременном повороте осей 4 вокруг шарнира 5.
При этом изменяются радиусы R1 и R2 чашек 1 и 2, т. е. 
; . Отсюда
.
Для торовых вариаторов диапазон регулирования
.
Такая схема вариатора характеризуется малым геометрическим скольжением, что является основным преимуществом торового вариатора, позволяющим повысить КПД до 0, 95. Для прижатия тел качения применяют обычно шариковое нажимное устройство, при котором чашка 1 связана с валом при помощи двух или трех шариков, помещенных в гнездах клиновидной формы. Если вал привести во вращение, то он сместится по отношению к чашке на некоторый угол, выжмет шарики, создаст необходимую силу нажатия. Такое устройство обеспечивает величину силы нажатия в соответствии с изменением нагрузки. В СНГ торовые вариаторы нормализованы для мощностей от 1, 5 до 20 кВт при Д от 6, 25 до 3. Материал тел качения — закаленная сталь по закаленной стали в масле или сталь по текстолиту без смазки.
Рис.9.10. Торовый вариатор: 1 — ведущая торовая чашка;
|
|