Промышленный лизинг Промышленный лизинг  Методички 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 [ 38 ] 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51


2.38

ролика, введением между хвостовиком чашек и полым валом бронзовых втулок, предохраняющих их от контактной коррозии, а также аналогичных втулок в шарниры, соединяющие самоустанавливающуюся рамку с корпусом, и другими изменениями, повышающими надежность работы вариатора. Эти изменения были реализованы во всех приведенных выше типоразмерах вариаторов.

Вариаторы ЦНИИТМАШа рассчитаны на передачу постоянной мощности на всем диапазоне регулирования. Исключение составляет самый малый типоразмер 1,7-Т-6, для которого при < % УИа = const.

Изготовление чашек предусмотрено из стали 40Х с улучшением до твердости HRC 35 ... 38, а роликов - из обычных плит поделочного текстолита марки ПТ. Целесообразно для роликов использовать текстолитовые заготовки в виде труб. В последних волокна ткани наполнителя ориентированы более благоприятно, что повышает срок службы роликов. В передачах на мощность до 7 кВт включительно применена одна рамка - роликодержатель, несущая на себе оба ролика и соединенная с корпусом при помощи траверсы (рис. 134). В вариаторах с yv > 10 кВт применены две рамки, шарнирно соединенные с корпусом и связанные между собой двумя тягами. На каждой рамке располагается по ролику.

Стендовые и промышленные испытания вариаторов разработанного ряда показали их довольно высокую работоспособность. Срок службы роликов до переточки составлял 1500 . . . 2000 ч работы. Следует отметить, что при стендовых испытаниях создавался тяжелый режим работы вариаторов: круглосуточная работа с реализацией полной передаваемой мощности на всем диапазоне регулирования. При переменном режиме в условиях эксплуатации долговечность текстолитовых роликов существенно повышается. КПД вариаторов с текстолитовыми роликами на оптимальном режиме составлял 0,95. Стендовые испытания выявили, что при длительной работе на одном передаточном отношении на чашках, улучшенных до HRC 30 . . . 35, образовывались канавки. Поэтому для таких условий эксплуатации целесообразно чашки закаливать и шлифовать.

Наиболее уязвимым элементом торового вариатора являются неметаллические ролики. Причинами выхода их из строя являются: тепловое разрушение пластмассы при перегрузках передачи, выражающееся в отслаивании участков рабочей поверхности вследствие аккумулирования тепла и обугливания материала ролика на некоторой глубине; износ роликов; огранка рабочей поверхности роликов, возникающая в процессе работы и увеличивающаяся с возрастанием срока эксплуатации.

Тепловое разрушение можно предупредить устранением перегрузки вариатора применением, например, предохранительных муфт. Допустимая величина износа может быть значительной, особенно в вариаторах конструкции РИСХМа, в которых чашки в осевом направлении зафиксированы и, следовательно, их обра-



зующие располагаются на одной окружности, а по мере износа ролики, имеющие свободу осевого перемещения, автоматически прижимаются к чашкам специальными нажимными устройствами. Огранка роликов имеет чередование со строго определенным шагом, что указывает на связь причины ее возникновения, по-видимому, с колебательным процессом, происходящим под дей-ствиемупругих деформаций недостаточно жесткого узла уравнительной рамки, несущей на себе ролики (вопрос остается пока неисследованным). Основной причиной выхода роликов из строя является огранка их рабочей поверхности.


Рис. 135. Торовый вариатор конструкции Тележни-кова

На рис. 135 показана конструкция вариатора И. Ф. Тележни-кова (Уралмашзавод), в которой траверсы / роликов укреплены непосредственно в корпусе вариатора, тем самым резко повышена жесткость опор роликов. В результате резко уменьшились подверженность роликов огранке, а также износ, ставший равным у обоих роликов.

Параметры разработанных И. Ф. Тележниковым двух типоразмеров торовых вариаторов приведены в табл. 21 (обозначения см. на рис. 132).

В последнем вариаторе по мере изнашивания роликов чашки сближаются, что искажает геометрию передачи, так как центры образующих дуг ведущей и ведомой чашек уже не совпадают. Периодической осевой регулировкой положения роликов винтом 2 это несовпадение центров сводится к минимуму. С этой целью предельные размеры между торцами чашек контролируются встроенным калибром 5, который может быть использован в качестве датчика, дающего сигнал необходимости регулировки роликов.

21. Параметры торовых вариаторов

11 Щ

s а: Чая

Размеры, мм

Угол, стягивающий

дугу

контакта

*тах

20 16

50,3 48,1

100,6 107,6

11°2734" 9" 1000"

46°ЗГ47 47° 912"

20°1654" 23°5530"

И. Ф. Тележников рекомендует также производить предварительную обкатку текстолитовых роликов, при которой их поверхность уплотняется, а выдавливающаяся при этом смола покрывает рабочие поверхности роликов и чашек тонким слоем, способствующим повышению коэффициента трения. В качестве расчетного он принимает / = 0,38.

Эти вариаторы успешно эксплуатируются на Уралмашзаводе в приводах станков для испытания абразивных кругов диаметром 900 мм.

В разделе 6.8 отмечалось, что в случае выхода осей вращения фрикционных катков из одной плоскости (см. рис. 114) возникает вдоль образующей катка составляющая скорости скольжения, стремящаяся изменить взаимное положение катков. Как показали эксперименты [91 ] с торовыми вариаторами, возникающие моменты самоперевода роликов оказываются весьма значительными и повышаются с увеличением смещения осей и передаваемой нагрузки. Даже при смещении оси текстолитового ролика относительно оси стальных чашек на 0,1 мм момент самоперевода оказывался примерно равным моменту на ведомом валу.

Направление момента самоперевода роликов связано с направлением их вращения. Эффект самоперевода роликов при вращении передачи используют для точной установки их осей при сборке вариаторов. Кроме того, этот эффект в ряде случаев используют для изменения передаточного отношения вариатора.

На рис. 136 показан пример конструкции самосервируемог j механизма управления вариа*гором. В этом механизме траверсы /, несущие на себе ролики, имеют хвостовики 3 с резьбой. На хвосто-


Рис. 136. Конструктивная схема самосервируемого механизма управления торовым вариатором



виках сидят гайки 2, фиксированные в осевом направлении буртиками. Хвостовики 3 имеют в гайках минимальный осевой люфт. На гайках закреплены зубчатые секторы 4 и 7, сцепляющиеся между собой, а также с шестерней 6, при повороте которой дости- ьчччччччд гается изменение передаточного отношения вариатора. При этом происходит поворот гаек 2, в результате чего оси роликов отклоняются от плоскости XX передачи и ролики начинают поворачиваться в плане, смещаясь одновременно вдоль оси траверсы, пока их оси не возвратятся

в плоскость XX.

На перевод роликов в рассматриваемом механизме] будет оказывать некоторое влияние наличие двух окружных сил на ролике, также стремящихся с помощью резьбы повернуть ролик. Поэтому самоперевод роликов будет исчезать не при точном совмещении их осей с плоскостью XX передачи, а при некотором смещении, компенсирующем указанное влияние окружных сил.

Для ограничения относительного поворота винтовых пар в пределах величин А имеются кулачки 5, укрепленные на хвостовиках траверс роликов и располагаемые в прорезях гаек 2. Для синхронизации поворота траверс последние внизу сблокированы зубчатыми секторами 8. Приведенный механизм управления вариатором требует в десятки раз меньшего усилия управления в сравнении с усилием, необходимым при непосредственном повороте траверс, что позволяет в большинстве случаев обойтись без сервомеханизма.



Рис. 138. Конструкция нажимной муфты

Торовые вариаторы с хордальным расположением роликов обеспечивают малое геометрическое скольжение, высокий КПД, малое колебание запаса сцепления, но требуют квалифицированного изготовления и ухода. Такие вариаторы целесообразны для применения лишь при серийном их изготовлении.

Ростовским институтом сельскохозяйственного машиностроения разработана конструкция (рис. 137) трехроликового торового вариатора [76] на мощность 10 кВт с Д = 4 («а = 500 ... ... 2000об/мин). Материал роликов - текстолит; фрикционные пары работают без смазки.

В этой конструкции самоустанавливающимися элементами являются чашки, которые сидят на сферических роликоподшипниках на одной полой оси. Под действием нажимных муфт чашки фиксируются на три точки - на три промежуточных ролика. На полой оси напрессована крестовина - роликодержатель. Таким образом, полая ось с чашками и крестовина с роликами образуют единый узел. Последний нижней частью закрепляется в корпусе.

Такая конструкция узла варьирования позволяет производить совместную обработку посадочных мест для чашек и роликов и тем самым обеспечить более точное взаимное расположение фрикционных тел. Благодаря этому достигается более равномерное распределение силы нажатия на все три ролика и более синхронная их работа.

В рассматриваемой конструкции вариатора применена усовершенствованная нажимная муфта (рис. 138). Эта муфта сочетает в себе свойства нажимной, уравнительной и шарнирной муфт. Представляет она собой видоизмененную крестово-кулисную муфту, в которой вместо прямоугольных пазов и выступов сделаны пазы треугольного профиля с закладываемыми в них шариками. Снаружи и изнутри шарики охватываются втулками, удерживающими шарики на определенном расстоянии от оси вращения.

Проведенные в течение 1600 ч испытания вариатора показали, что износ роликов по абсолютной величине несколько меньше, чем в вариаторах ЦНИИТМАШа, и протекает по более пологой кривой. Несколько меньшим оказалось и биение рабочей поверхности роликов, являющееся следствием возникновения при работе огранки роликов.

Дальнейшим шагом в повышении работоспособности и долговечности торовых вариаторов с текстолитовыми роликами является разработка вариаторов, в которых чашки зафиксированы в осевом направлении и к ним прижимаются ролики гидравлическим или специальным механическим нажимными устройствами, обеспечивающими автоматическое изменение силы нажатия роликов пропорционально окружной силе [60]. При этом сохраняется неизмен-



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 [ 38 ] 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51