чатой передачи при небольших размерах дисков. Контакт дисков осушествляется с помощью пружинных и кулачковых нажимных устройств.

применение пружннноГо нажимного устройства со спиральными или тарельчатыми пружинами упрощает конструкцию вариатора и делает ее более чувствительной к перегрузкам, так как при перегрузках ведомые диски будут проскальзывать. Это предохраняет передачу от поломок, но создает дополнительные потери на трение и приводит к снижению к.п.д. вариатора. Кроме того, при постоянном нажатии пружины на диски потери в зацеплении не снижаются даже при уменьшении нагрузки на вариатор. К.п.д. таких вариаторов не превышает 0,8-0,82.

Многодисковые вариаторы мощностью свыше 20 кВт выпускаются с кулачковым нажимным устройством, но пружина при этом не исключается. Зависимость нормальной силы нажатия на диски от нагрузки на выходном валу позволяет уменьшить потерн в зацеплении дисков при переменных нагрузках и повысить к.п.д. вариатора до 0,84.

Многодисковые вариаторы дифференциального типа имеют двухпоточное распределение мощности на выходе и могут быть использованы в комплексных передачах.

При соединении входного вала вариатора с ведущим солнечным, а ведомого вала-с планетарным звеном или наоборот диапазон бесступенчатого регулирования уменьшается, а к.п.д. всей передачи повышается. Для повышения диапазона бесступенчатого регулирования скорости ведущий вал вариатора соединяют с водилом, а ведомый - с солнечным или планетарным звеном. При этом уменьшается к.п.д.

Двухступенчатые многодисковые вариаторы выпускаются с зубчатой и без зубчатой передачи. В этих вариаторах чаще применяются пружинные нажимные устройства. Наличие двух ступеней многодискового зацепления приводит к большим проскальзываниям (до 9%) и к снижению к.о.д. (л;0,7). Однако эти вариаторы имеют большой диапазон регулирования скорости (до 20) и сравнительно простую конструкцию.

Однопоточные многодисковые вариаторы с внутренним контактом дисков конструкции НАМИ могут быть одноступенчатые и двухступенчатые. В этих вариаторах нет зубчатой передачи, поэтому они проще в изготовлении, но величина передаваемой мощности ограничена наличием одного пакета дисков.

Вариатор с внутренним контактом дисков имеет высокий к.п.д (до 0,97), так как при внутреннем контакте допускается большая нагрузка на одну контактную площадку.

Смазка многодискового зацепления должна быть обильной

- ме-

для получения жидкостного и граничного трения на площадке контакта. Обычно для вариаторов мощностью до 40 кВт применяют смазку разбрызгиванием и охлаждение корпуса обдувом от вентилятора, установленного на входном валу. Однако при такой системе смазки возникают дополнительные потери на перемешивание смазки.

Система управления вариаторами в большинстве случаев ручная.

Вариатор конструкции ТРТИ представляет собой двухступенчатую многодисковую фрикционную передачу, обеспечивающую плавное изменение частоты вращения выходного вала при постоянной окорости вращения ведущего вала.

Вариатор имеет следующие технические характеристики: Ni = 5 кВт, «1 = 1440 об/мин; D=9; ri=0,9.

Габариты: длина L = 650 мм; высота Н = 520 мм; ширина В = 500 мм. Наивысший уровень шума <;70дБ. Масса = 50 кг.

•f /mw Mui/uuiiM

ис. 4.1. Двухступенчатый многодисковый вариатор конструкции ТРТИ

-119-

Первая ступень вариатора состоит из дисков с внутренним фрикционным контактом, а вторая -с внешним контактом (рис. 4.1).

На шлицах ведущего вала 1 установлена чаша 2, внутри которой расположено пять отбуртованных дисков 4, входящих в контакт с коническими дисками 11, размещенными на трех промежуточных валиках 12. На этих жешаликах установлено но девять конических дисков 7 второй ступени, передающих движение отбуртованным дискам 5 центрального вала 3.

Необходимое нормальное давление в фрикционных парах создается пружинами 9 и кулачковыми нажимными устройства-щи, установленными на промежуточных валиках. Расположение иажимных устройств на промежуточных валиках обеспечивает одновременное нажатие на диски первой и второй ступеней передачи. Нажимной механизм устроен следующим образом.

На гладкой части промежуточного валика 12 установлена шлицевая втулка 6, на которой набраны конические диски 7 и кулачковая полумуфта 8. Вторая кулачковая полумуфта 10, проходная букса и конические диски И смонтированы на шлицевой части валика 12. Распорная пружина 9 обеспечивает предварительное усилие нажатия в фрикционных парах передачи. С увеличением крутящего момента на промежуточных валиках шли-девая втулка 6 вместе с полумуфтой 8 будет стремиться провернуться относительно полумуфты 10. В результате набегания кулачков полумуфт 8 и 10 появится соответствующая распорная сила, которая сожмет диски первой н второй ступеней вариатора и создаст требуемую величину нормального давления в фрикционных контактах.

Испытания вариатора ТРТИ показали, что для устойчивой .его работы на всем диапазоне регулирования необходимо устанавливать на центральном валу (для второй ступени) дополнительное нажимное устройство.

На рис. 4.2 представлена схема механизма ре-тулирования частоты вращения выходного вала. При помощи рукоятки Hi вынесенной за корпус вариатора, вручную пли механически вра щается винт 1, перемещающий гайку 2 вправо или влево в завй симости от направления вращения рукоятки. Гайка 2 посред ством сухаря 3 входит в контакт с вт1лкой 4, жестко соединен ной с .планшайбой 5. В результате перемещения гайки 2 про исходит поворот планшайбы 5 относительно оси центрального вала вариатора.

На планшайбе имеется три радиальных лаза, в которые входят бронзовые сухари 6, связанные с пальцами рычагов 7. Поворот планшайбы 5 вызовет перемещение сухарей и рычагов 7 относительно подвески 8. На пальцах 9 яредусмотрены опецЯ"

- 120 -

альные эксцентричные втулки 10, с помощью которых можно точно установить межосевые расстояния для всех трех промежуточных валиков.

Весь механизм вариатора собирается и регулируется в специальной жесткой раме, после чего в собранном состоянии устанавливается в картер и закрывается крышкой. Такая конструкция значительно упрощает сборку и регулирование вариатора.

Фрикционные диски выполнены из стали 65Г, термически обработанной до HRC = =60-62 для конических дисков и HRC = =55 58 для отбуртованных дисков.

Чистота рабочей поверхности дисков соответствует десятому или одиннадцатому классам чистоты.

4.2. Выбор оптимальной схемы МВ

4.2.1. Кинематика многодисковых вариаторов. При исследовании кинематики простых и планетарных многодисковых вариаторов воспользуемся терминами и определениями,принятыми в работе [28]. В кинематической цепи МВ имеются постоянные и регулируемые по длине звенья, позволяющие получить на выходном валу вариатора в пределах определенного диапазона бесступенчатый ряд чисел оборотов.-

Частота вращения выходного вала фрикционного вариатора определяется по известной формуле

П2 = П;-общ-Еск. (4.1)1

Для упрощения расчетов принимаем ск=1. , Основной особенностью кинематического расчета МВ являет-

- lai -

Рис. 4.2.

вращения

Механизм регулирования выходного вала

частоты

ся то, что их общее передаточное отношение [общ вне зависимости от схемы пер€дачи состоит из двух частей: постоянной и переменной (табл. 4.1). Постоянная часть представляет собой отнощение постоянных по величине ведущего и ведомого звеньев кинематической цепи передачи, а переменная - регулируемых звеньев. Поэтому сУбщее передаточное отнощение 1общ многодискового вариатора можно представить в виде произведения двух параметров

1общ = а-р, (4.2)

где а и р-соответственно постоянное и переменное передаточные отношения.

Общее передаточное отнощение одноступенчатого МВ с внутренним или внещним зацеплением зубчатых колес (см. табл. 4.1) определится по формуле

1об,ц.= + 4-=а1 где Zl, Z2, Z3, Z4 -числа зубьев колес;

а = +

zl z3

za z4

И p = r/R.

(4.3)

(4.4)

В одноступенчатых много дисковых передачах с одним регулируемым звеном передаточное отнощение .изменяется по линейному закону. Диапазон регулирования одноступенчатого МВ вычисляется по формуле

£) = общ- max J " общ- min mln

(4.5)

Из формулы (4.5) следует, что диапазон регулирования одноступенчатого МВ зависит от выбранной величины регулирования h и минимального значения радиуса зацепления Гтш-

Передаточное отнощение двухступенчатого МВ с внещким или внутренним зацеплением дисков (отбуртованные диски находятся на центральном валу)

иР = А.

(4.6)

При регулировании частоты вращения выходного вала двухступенчатого МВ с внещним и внутренним зацеплением путем одновременного изменения длины регулируемых звеньев Гг и гь параметр р изменяется по закону параболы

Расчет кинематики фрикционных передач

Таблица 4.Г

Наименование многодисковой передачи

Одноступенчатая с внутренним и внешним

зацеплением зубчатых колес

Схема передачи

Одноступенчатая с внешним

зацеплением Зубчатыл колес

Двухступенчатая с Внешним зацеплением дисков

В1Д,

1вм -I

Двухступенчатая с внутренним и внешним

Зацеплением дисков

Передаточное отношение передачи

i 1 3 Р п

z224 R

рег= - • - =