Вариаторы. Виды фрикционных вариаторов

1.

Вариаторы

2.

Фрикционные вариаторы.
• Устройство, передающее крутящий момент и
способное плавно менять передаточное отношение в
некотором диапазоне регулирования. Изменение
передаточного отношения может производиться
автоматически, по заданной программе или вручную.

3.

Использование вариаторов позволяет регулировать в
процессе работы установленный оптимальный скоростной
режим. Вариаторы используются для бесступенчатого
изменения передаточного отношения в: мотороллерах,
автомобилях, снегоходах, квадроциклах, конвейерах,
мешалках, металлорежущих станках и других устройствах.
Принцип действия вариатора еще в 1490 году был
придуман Леонардо да Винчи, однако первый патент на
вариатор был получен только в конце XIX века. Вариаторы не
могли найти широкого распространения в течение нескольких
десятилетий, использовались сравнительно редко и
преимущественно на автомобилях и мотоустройствах, имеющих
небольшие мощности двигателя, или в механизмах, в которых не
было альтернативы вариаторам.
Сегодня благодаря новым технологиям и материалам
вариаторы приобрели второе рождение, которое позволило им
достичь необходимого уровня надежности и снять те
ограничения, которые прежде невозможно было обойти.

4.

Главное кинематическое значение для любого
вариатора это его диапазон регулирования (Д), который
определяется отношением максимального к минимальному
передаточному отношению:
Диапазон регулирования для одноступенчатых
вариаторов обычно в диапазоне от 3…6. При увеличении
диапазона регулирования КПД вариатора снижается.
На многих агрегатах и узлах большим спросом
пользуются вариаторы с различным конструктивным
исполнением, однако в автомобилестроении прижились пока
лишь два типа вариаторов: клиноременные и тороидальный.

5.

Виды фрикционных вариаторов:
•лобовые;
•конусные;
•шаровые;
•многодисковые;
•торовые;
•волновой
.

6.

Лобовой вариатор
• Лобовой вариатор - применяют в винтовых прессах и приборах.
Бесступенчатое изменение частоты вращения ведомого вала достигается
передвижением малого катка вдоль вала, т. е. изменением радиуса R2.
Лобовые радиаторы допускают реверсирование вращения (передвижением
малого катка из положения А в положение Б, см. рис. 2)
Рабочие поверхности катков лобовых вариаторов подвержены
интенсивному износу вследствие существенной разницы скоростей на
площадке контакта(геометрическое скольжение). По этой же причине лобовые
вариаторы имеют невысокий КПД.

7.

Конусный вариатор
Cостоит из двух
конусов, соединенных между
собой ремнем. Конусы
расположены таким образом,
что их оси параллельны, а
они «разнонаправлены», то
есть меньший диаметр
одного расположен с той же
стороны что и больший
диаметр другого.
Промежуточным
звеном является клиновой
ремень или цепь. Плавное
изменение скоростей
ведомого вала достигается
раздвижением или
сближением конусных
катков.

8.

Многодисковые вариаторы
• Многодисковые вариаторы состоят
из пакетов ведущих и ведомых
раздвижных конических дисков,
прижимаемых пружинами .
Изменение частоты вращения
ведомого вала в таких вариаторах
осуществляется за счет
перемещения ведущего вала
относительно ведомого в
направлениях, указанных красными
стрелками. При этом изменяется
межосевое расстояние и расчетный
радиус R1 ведущих дисков.
При работе дисков в масляной ванне долговечность и надежность
многодисковых вариаторов существенно повышается, не способны
осуществлять реверсивное движение ведомого вала.
Передаточное число многодисковых вариаторов определяется по
формулам: u = n1/n2 = R2/R1.
Применение многодисковых вариаторов позволяет уменьшить
габариты конструкции при больших значениях передаваемой мощности.

9.

Торовый вариатор
• Торовый вариатор состоит из двух
соосных катков с тороидальной
рабочей поверхностью и двух или
трех промежуточных роликов
Частоту вращения ведомого вала
регулируют поворотом
промежуточных роликов с
помощью рычажного механизма, в
результате чего изменяются
радиусы поверхностей контакта
Особенностью торовых вариаторов является противоположное
вращение ведущего и ведомого валов.
Реверсивное движение ведомого вала не осуществляют.