|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с заданным |
отношением |
|
|
|
максимальной |
и |
мини |
|
|
|
мальной |
угловых скоро |
|
|
|
стей |
ведомого |
диска |
2 |
|
|
|
|
m ämax |
'il max |
|
|
|
|
|
|
"ami n |
|
|
|
|
|
VZ7ZÇ>. |
|
Двойная.так же как и |
|
|
|
|
|
|
простая, |
лобовая |
пере |
|
|
|
дача |
допускает |
реверси |
|
|
|
рование, |
т. е. позволяет |
|
|
|
изменять знак вращения |
|
|
|
ведомого диска. Это мо |
Р и с |
21.5. Двойная лобовая передача с |
регули |
жет быть достигнуто пе |
реводом паразитного ро |
|
руемым передаточным отношением |
лика по другую |
сторону |
|
|
|
|
|
|
оси |
ведущего |
диска. |
Рис. 21.6 дает представление о конической передаче с регулируе |
мым |
передаточным отношением. |
В передачах |
(рис. |
21.6, |
а |
и |
б) |
сила сцепления возбуждается нажатием одного конуса через про межуточное звено на другой конус. В передаче (рис. 21.6, в) усилие нажатия осуществляется за счет деформации охватывающего ко нусы кольца 3. С целью разгрузки валов конусов / и 2 от изгибаю1 щих усилий между коническими барабанами помещен промежуточ ный ролик 4. Механизм появления усилия автоматического нажатия можно представить себе следующим образом. Если размеры кольца таковы, что радиальный зазор между кольцом и коническими бара банами невелик, то при неподвижном барабане / кольцо висит свободно (рис. 21.7). Сообщая вращение барабану /, приведем этим самым в движение кольцо 3, что вызовет изменение зазора между кольцом и коническими барабанами. После того, как зазор будет выбран, кольцо будет прижиматься к ведомому и ведущему бара банам тем сильнее, чем больше момент сил сопротивления, прило женный к ведомому барабану 2. «Втягивание» кольца ведущим
диском возможно лишь при некоторых |
размерах механизма. |
На рис. 21.7, б изображено кольцо 3, |
действующие на него силы |
трения Fy и F2 со стороны ведущего и ведомого конусов и соответ
ствующие им нормальные силы Л\ |
и N2. Построив |
равнодействую |
щие R\ — Nx + |
Fx и R2 = |
N2 + |
F2, найдем, что |
каждая из |
них |
отклоняется на |
угол трения |
р от соответствующей |
нормали. |
Если |
каждая из точек А и В касания кольца с конусом располагается внутри угла трения, построенного для противоположно располо
женной точки касания, |
то кольцо будет «втягиваться» иа конусы, |
т. е. точка касания А0 |
перейдет |
в точку А. Создать автоматическое |
нажатие на конусы с помощью |
кольца при иных условиях невоз |
можно. В соответствии |
с этим должны быть подобраны расстояние |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
между осями конусов и внутренний |
|
|
диаметр |
кольца. |
В |
неподвижном |
|
|
состоянии |
центр |
кольца |
распола |
|
|
гается на линии центров конусов |
|
|
(рис. |
21.7, а), |
а |
во время |
рабо |
|
J L |
ты — смещается |
на |
некоторую ве |
|
Q |
личину Д (рис. 21.7, б). Смещение А |
|
|
центра кольца должно быть таково, |
|
|
чтобы ни при одном из его поло |
|
|
жений, т. е. ни при одном из за |
|
|
данных |
предельных |
передаточных |
|
Рис. 21.8. Кинематическая схема |
отношений, |
хорда |
AB |
не |
была |
|
меньше 2-у cos |
р. |
Это |
соотноше- |
|
фрикционной передачи стерообраз- |
|
ными дисками |
нпе |
дает |
возможность установить |
|
|
зазор между кольцом и конусами. В передаче с торообразными дисками (рис. 21.8) изменение пере
даточного отношения производится поворотом промежуточного ролика 3, расположенного между двумя дисками 1 и 2. Поворотом ролика 3 достигается изменение сопряженных радиусов гх и г2 на ведущем 1 и ведомом 2 дисках. С целью увеличения передавае мого момента и равномерного распределения усилия нажатия сде лано три промежуточных ролика.
На рис. 21.9 изображена кинематическая схема фрикционной передачи с регулируемым передаточным отношением. С приводным валом 2 жестко связан диск 1, имеющий рабочую поверхность в виде части поверхности тора, по которой, как по желобу, могут перека тываться ролики 3. Оси последних закреплены на подвижном по
водке 6. Ролики, кроме этого, касаются неподвижного |
кольца 4 |
и лобового диска 5, укрепленного на ведомом валу. Если |
сообщить |
вращение диску I , то ролики покатятся по неподвижному |
кольцу 4 |
и увлекут в своем движении поводок 6 и лобовой диск 5. Положение роликов регулируется перестановкой вдоль оси неподвижного кольца 4, вызывающей изменение наклона оси роликов <3. Так как с этим связано изменение сопряженных радиусов, то передаточное отношение также изменяется. Эта передача является эпицикличе ской, потому что ролики 3 совершают сложное вращательное дви жение.
Определим передаточное отношение рассматриваемой передачи для заданной установки роликов (рис. 21.9).
По формуле для эпициклических передач, при неподвижном кольце 4
откуда
(21.11)
|
|
|
|
|
|
При найденном числе |
|
|
оборотов поводка |
можно |
|
|
написать также |
форму |
|
|
лу для рассматриваемой |
|
|
передачи как |
для диф |
|
|
ференциала |
с |
централь |
|
|
ными звеньями 1 и 5: |
|
|
ЯБ = /ѵ'5і + л в ( 1 — |
|
|
/и = ± ? £ . |
(21.12) |
|
|
|
' У fi |
|
|
|
Передаточное |
отно |
|
|
шение і'н может иметь |
|
|
знак плюс |
или |
минус |
Рис. 21.9. Кинематическая |
схема фрикционно- |
в зависимости |
от того, |
планетарной |
передачи |
с какой |
стороны оси са |
|
|
теллита |
3 располагается точка его касания с лобовым диском 5. |
Подстановка пв из формулы |
(21.11) в формулу |
(21.12) дает |
|
"ь = п1 («'І а + |
і Е ^ ) . |
(21-13) |
Так как т'ъ, г3 и гъ — переменны, то, изменяя положение оси ролика 3, меняем передаточное отношение. _
В рассматриваемом приводе регулируемая фрикционная пере дача соединена с планетарным редуктором, у которого колесо гх неподвижно, а поводком является эксцентричный палец на валу лобового диска 5, на котором может вращаться блок зубчатых колес z8 — г» сателлита. Центральное колесо zB с внутренним венцом является ведомым звеном.
§21.3. ИЗМЕНЕНИЕ ПЕРЕДАТОЧНОГО ОТНОШЕНИЯ В РЕГУЛИРУЕМЫХ
ФРИКЦИОННЫХ ПЕРЕДАЧАХ ОТ УВЕЛИЧЕНИЯ НАГРУЗКИ
Врегулируемых фрикционных передачах передаточное отно шение-гик это указывалось в § 21.1, обычно определяется отно
шением средних радиусов активных поверхностей трения. Однако с увеличением ширины ролика ошибка будет возрастать и при некотором ее значении передаточное отношение нужно определять
по более точным уравнениям. |
|
Допустим, что |
конус 2 (рис. 21.10) ведомый, |
следовательно, |
к нему приложен |
момент М2 сил сопротивления, |
преодолеваемый |
силами трения, распределенными по длине активной части обра зующей. Направление сил трения в каждой точке образующей ко нуса противоположно скорости скольжения точек образующей ко нуса относительно точек ролика. Если M — точка образующей ведомого конуса, окружная скорость которой равна окружной ско-
рости ролика, т. е. бок-
сование |
в ней |
отсут |
ствует, то скорость |
всех |
точек |
конуса |
2, |
распо |
ложенных |
ближе |
к |
большему |
основанию, |
будет |
больше, |
а |
точек, |
расположенных |
ближе |
к |
меньшему |
|
основа |
нию, — меньше |
окруж |
ной |
|
скорости |
|
ролика. |
В соответствии |
с |
этим |
на |
части |
MD образую |
щей распределенная си |
ла |
трения |
будет |
созда |
вать |
момент |
M'F, дей |
ствующий |
противопо |
ложно |
вращению |
ведо |
мого конуса, а на ча |
сти |
СМ — момент |
Mr, |
направленный |
в |
сторо |
ну |
вращения. Величина |
моментов |
M'F И M'F за |
висит |
от |
координаты х |
точки |
М, |
являющейся |
функцией нагрузки,дей |
ствующей |
на |
ведомый |
конус |
2. |
|
|
|
|
|
Предполагая |
давле |
ние |
по образующей ро |
лика |
|
распределенным |
равномерно, можем для участков СМ и MD определить силы трения |
^ = § М Ь - Н 0 ; F: = £blx(b-x). |
|
|
|
|
(21.14) |
Неизвестное смещение х точки M можно определить из условия равновесия ведомого конуса, т. е. из уравнения
|
М.І = Л42 + М а ; |
|
|
|
(21.15) |
здесь |
|
|
|
|
|
|
М а ^ В Д = |и. |
(Ь + х) ІГ*+Х5ІП |
a |
^ |
- |
b s i " Ч |
(21.16) |
М2 ^Ftr^giL(b- |
X)(г*+*sin |
|
^ |
+ ( |
г * + Ь s i n ^ , |
(21.17) |
где г\ и Г'І — средние радиусы для каждой из зон скольжения на ведомом конусе.
Подставив значения Mî и Mo в формулу (21.15) и произведя преобразования, получаем
|
„2 , |
2хл2 |
2ЬМг |
|
= 0 |
|
|
|
(21.18) |
|
|
1 |
sin a 2 |
fi.Q sin <x2 |
|
|
|
|
откуда отрезок x: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x = |
- |
r* |
+V-A |
h & |
2 |
+ |
п |
Шг |
. |
(21.19) |
|
|
• |
|
|
sin a 2 1 f s l n a 2 |
HQ sin a.. |
Перед радикалом в выражении (21.19) необходимо взять знак плюс, потому что точка M делит образующую AB внутренним, а не внешним образом, как это получилось бы при знаке минус.
Смещение х точки M относительно середины ролика зависит от нагрузки, приложенной к ведомому конусу. Это смещение будет
наименьшим, если |
М2 = |
0, и наибольшим при совпадении точки M |
с точкой D (х = |
Ь). Это |
соответствует |
случаю, |
когда М2 = JAQ/S |
и сила сцепления |
паразитного ролика |
с ведомым |
конусом исполь |
зуются полностью.
Рассматривая равновесие ролика, находим, что точка на ведо мом конусе, в которой боксованне отсутствует, смещается в сторону большего основания конуса, а на ведущем конусе на такую же величину — в сторону меньшего основания. Каждое из этих сме щений, при данной установке паразитного ролика и постоянной угловой скорости приводит к уменьшению угловой скорости ведо мого конуса с увеличением нагрузки, прикладываемой к нему.
Сопряженные радиусы Rx и R2, определяющие передаточное
отношение Іох, |
могут быть выражены через средние радиусы гх и г% |
и смещение х точки |
ролика, в которой боксование отсутствует: |
|
Ri = rt |
— x sin aj |
и |
R2 — r2-\-xsinaa. |
|
' |
Вместе с этим, для iît |
получаем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
х |
• |
|
|
|
4 4 |
= |
^ - ^ |
" |
=Ii |
1 |
'л |
sm |
a,. |
(21.20) |
|
|
|
|
|
" |
1 - Jг—2 sm |
aj |
|
Входящие |
в уравнение |
(21.20) x sin ax |
и x sin a2 |
представляют |
собой приращения средних радиусов, появившиеся вследствие приложения нагрузки.
Полученные |
формулы могут |
быть с успехом распространены |
на большинство |
выше рассмотренных типов фрикционных передач |
с регулируемым |
передаточным |
отношением. |