Что такое редуктор в вариаторе

Для более наглядного определения понятия, что такое вариатор, рассмотрим этот механизм в плоскости сравнения с редуктором. Если редуктор, независимо от типа передачи, обеспечивает одно, заложенное при его производстве, передаточное число, то вариатор обеспечивает бесконечное количество передаточных отношений. Причём происходит это бесступенчато. Теоретически можно предположить, что вариатор способен создать передаточное отношение менее 1, то есть служить мультипликатором, рассмотренного ранее в каталоге.

Видео:ORR-80: ВАРИАТОР или РЕДУКТОР. Толкач. Итоги. Часть 5Скачать

Типы вариаторов.

В зависимости от условий эксплуатации и предъявляемых технических требованиях в промышленности применяют следующие типы передач в вариаторах:

1. Фрикционные, которые в свою очередь подразделяются на:

• Лобовые
• Конусные
• Шаровые
• Многодисковые
• Тороидальные
• Волновые
• Диско-шариковые
• Клиноременные

2. Вариаторы с зацеплением:

В машиностроении наибольшее распространение получили клиноременные, цепные и конусные конструкции вариаторов.

Преимущества и недостатки вариаторов.

Основным и решающим преимуществом вариатора является его способность бесступенчатого изменения частоты вращения и величины крутящего момента. Отсутствие толчков при работе существенно продлевает срок службы оборудования. В ряде случаев установка вариатора позволяет избежать применения различного дорогостоящего частотно-регулируемого привода.

К недостаткам стоит отнести малые передаваемые мощности и дороговизну технического обслуживания и ремонта.

Видео:Вариатор или автоматическое сцепление? на мотобуксировщик! Долгий разговор!Скачать

Что такое редуктор в вариаторе

Отличительной особенностью механических п ланетарно-фрикционных вариаторов MV , оснащаемых трехфазными и однофозными электродвигателями, является высокая эффективность в сравнении с частотно регулируемыми приводами. Мотор-вариатор MV позволяет не только регулировать обороты, но и значительно увеличить крутящий момент приводного устройства, благодаря чему становится возможным применение двигателей меньшей мощности, веса и габаритов. Таким образом масса мотор-вариатора, габариты, а также его цена, как правило значительно ниже электродвигателя аналогичной мощности, укомплектованного преобразователем частоты. Помимо высокой компактности, планетарная схема обеспечивает повышенные значения КПД, особенно на малых передаточных отношениях.

3. Фрикционный подшипник — планетарный диск

6. Регулируем ы й диск сателлитов

8. Крышка управляющего устройства

9. Фиксированный диск сателлитов

10. Фиксированная внутренняя планетарная орбита

11. Подвижная внутренняя планетарная орбита

На валу (13) электродвигателя установлена внутренняя планетарная орбита (11), вращающаяся с практически постоянной угловой скоростью. Внешняя планетарная орбита состоит из фиксированного (9) и регулируемого (6) дисков сателлитов. Между внутренней и внешней планетарными орбитами находятся диски сателлитов (7), установленные на осях. Сателлиты свободно перемещаются в радиальном направлении в гнездах планетарного диска (3), через который крутящий момент передается на ведомый вал (1).

Изменение передаточного отношения в вариаторе производится при работающей передаче принудительно, путем вращения рукоятки регулировки. При вращении регулировочного диска сателлитов, происходит его перемещение в осевом направлении, вследствие чего изменяется зазор между внутренними планетарными орбитами. При уменьшении зазора сателлиты перемещаются к центру, сжимая пакет пружин (12). Передаточное отношение вариатора при этом уменьшается. При вращении диска сателлитов в другую сторону зазор увеличивается и сателлиты под действием пакета пружин расходятся в стороны, повышая передаточное отношение.

При необходимости вариатор может быть укомплектован рукояткой регулировки скорости с гравитационным измерителем числа оборотов (поставляется под заказ). В рукоятку регулятора встроен циферблат счетчика числа оборотов, соответствующих установленной скорости. Прибор имеет шкалу с градуировкой в обоих направлениях. Поскольку действие прибора основано на гравитационном принципе, правильная работа измерителя числа оборотов возможна только при горизонтальном положении или при небольшом наклоне (не более 15°).

Видео:ВАРИАТОР или СЦЕПЛЕНИЕ кто мощнееСкачать

Вариатор: определение, применение, преимущества и недостатки

Для того, чтобы понять, что такое вариатор и его место в современных механизмах, сначала дадим определение редуктору. Редуктор – это механизм, который передает и преобразует крутящий момент. Основными параметрами редуктора являются: КПД, передаточное число, максимальная передаваемая мощность.

Простейшим редуктором является механизм из двух сцепленных зубчатых колес, установленных на валах в общем корпусе, либо из двух шкивов, соединенных гибким ремнем. Редуктор передает вращение от одного механизма другому. Классический пример: передача вращения от двигателя к колесам.

Если редуктор имеет возможность ступенчатого переключения между разными передаточными числами, то его обычно называют коробкой переключения передач (КПП). По методу управления КПП бывают ручного переключения – механическая КПП (МКПП) и автоматического переключения (АКПП). АКПП в свою очередь могут подразделяться на разные подвиды.

Редуктор с плавным изменением передаточного числа называется вариатор (от латинского variator – «изменитель»). Его можно условно назвать КПП с бесконечным количеством ступеней переключения.

Современные вариаторы условно относят к АКПП с бесступенчатым переключением передач, хотя логичнее их выделить в отдельный вид.

На современной технике можно выделить 4 основных применяемых типов КПП:

• МКПП (механика)
• Гидравлическая АКПП (классический автомат)
• Роботизированная АКПП (робот)
• Вариатор (вариаторная АКПП)

На страницах нашего сайта мы будем рассматривать только вариаторные коробки передач.

Видео:НАПРЯМУЮ С ВАРИАТОРА МИНУЯ РЕДУКТОРСкачать

История вариатора

Сам принцип вариатора был придуман еще Леонардо да Винчи в 1490 году, а первый патент на вариатор был выдан в конце 19 века.

Применение вариаторов на серийных автомобилях началось в 50-х годах 20 века – это были автомобили под маркой DAF.

Несколько десятилетий вариаторы не могли найти широкого распространения и применялись очень редко и, как правило, на автомобилях и мототехнике с небольшой мощностью двигателя из-за ограничений по передаче большого крутящего момента, а также на прочих механизмах, где альтернативы вариаторам не было.

Сегодня вариаторы переживают второе рождение. Новые материалы и технологии позволяют вариаторам достичь требуемого уровня надежности и снимают многие ограничения, которые не возможно было обойти раньше.

В будущем вариаторы, несомненно, смогут заметно потеснить так привычные нам механические и автоматические коробки передач. И это уже заметно прямо сейчас.

Видео:LADA VESTA. Замятый поддон вариатора! Опасно?Скачать

Типы вариаторов

Вариаторы по своему устройству делятся на несколько видов. Вот некоторые из них:

1. Фрикционные вариаторы
   • Лобовые
   • Конусные
   • Шаровые
   • Многодисковые
   • Тороидальные
   • Волновые
   • Дискошариковые
   • Клиноременные
2. Вариаторы зацепления
   • Цепной
   • Высокомоментный

В современной технике широкое применение нашли только: клиноременные, цепные, конусные и тороидальные вариаторы. Остальные типы вариаторов применяются достаточно редко.

Видео:Автоматическое сцепление: плюсы и минусыСкачать

Преимущества и недостатки

Основным преимуществом вариаторов по сравнению с другими коробками передач является плавность изменения передаточного отношения. Это позволяет двигателю всегда работать на оптимальных оборотах.

Из первого преимущества вытекает также экономичность по сравнению с классической АКПП.

Немаловажным фактором для комфортной езды является отсутствие типичных рывков переключения между передачами и отсутствие потерь времени на переключение.

Вариаторы, как правило, очень компактны – это еще один плюс в копилку этого типа коробки передач.

Из минусов вариатора можно отметить меньший по сравнению с другими КПП максимальный передаваемый момент и дороговизну обслуживания.

Первый недостаток накладывает ограничение для применения вариаторов на внедорожниках, хотя некоторые современные вариаторы «переваривают» уже мощность двигателя более 200 л.с.

А второй недостаток вытекает из-за сложности ремонта и настройки вариатора, а также из-за цены расходных материалов и запчастей.

Еще одним спорным недостатком считается низкая надежность вариатора по сравнению с классическими коробками.

Видео:Сравнительные испытания буксировщиков с вариатором и с автоматическим сцеплениемСкачать

Применение вариаторов

Где сегодня применяются вариаторы? Вариаторными механизмами сейчас оснащаются:

• Автомобили
• Мотоциклы
• Мотороллеры
• Скутеры
• Квадроциклы
• Гидроциклы
• Снегоходы
• Конвейеры
• Станки
• Мешалки
• Прочие механизмы

Видео:Вариаторы для мотобуксировщиков. Делаем правильный выбор.Скачать

Альтернативы вариаторам

Вариатор не единственное решение для реализации бесступенчатой передачи. Альтернативными вариантами являются:

• Электрическая передача
• Гидрообъемная передача
• Гидродинамическая передача
• Комбинированная трансмиссия

Каждое из решений применимо в тех или иных случаях и заслуживает отдельного обсуждения вне рамок проекта «ПроВариаторы.ру».

А напоследок предлагаем вам посмотреть видео на тему «Что такое вариатор»:

А вот в этом видео очень наглядно как работает вариатор на примере мотоцикла:

Видео:Легкий мотобуксировщик с автоматическим сцеплением теперь на ВАРИАТОРЕ!!!Скачать

Вариатор

Видео:Вариатор для установки на двигатель 6,5 - 16лс, аналог Honda gx160Скачать

Типы вариаторов

Передача вращающего момента в вариаторах происходит за счет сил трения — независимо от типа конструкции, регулирование передаточного отношения, как правило осуществляется путем переноса точек контакта элементов передачи. Рассмотрим несколько основных конструктивных схем вариаторов.

Лобовой вариатор

Принципиальная схема вариатора с перекрещивающимися валами (или лобового) показана на рисунке.

Ось ведомого вала перпендикулярна оси ведущего. На ведущем валу закреплен диск. Каток с фрикционными накладками установлен на шлицах ведомого вала. Получается, что каток может линейно перемещаться вдоль оси ведомого вала. Если каток вариатора прижат диску то вращение будет передаваться от ведущего вала к ведомому. Причем соотношение скоростей в вращающих моментов будет зависеть от расположения точки касания.

Чем ближе эта точка к центру тем медленнее будет вращаться выходной вал, и тем выше будет вращающий момент на нем.

• где n₁ — частота вращения ведущего вала
• n₂ — частота вращения ведомого вала
• X — расстояния от центра ведущего диска до точки касания
• r — радиус ведомого катка

Передаточное отношение вариатора (отношение, угловых скоростей, частот вращения, моментов) можно вычислить по формуле:

Диапазон регулирования лобового вариатора определяется минимальным и максимальным значением Х:

Представленная конструкция вариатора позволяет реализовать изменять и направление вращения ведомого вала. Если точку касания диска переместить в противоположную сторону от центра ведущего диска, то направление вращения ведомого вала изменится.

Вариатор с раздвижными конусами

Вариаторы этого типа получили широкое применяют в трансмиссиях автомобилей, мотоциклов, станков. Устройство вариатора с раздвижными конусами показано на рисунке.

Валы установлены в корпусе на подшипниках. Оси вращения ведущего и ведомого валов расположены параллельно.

На ведомом и ведущем валу расположены конические диски, которые могут перемещаться вдоль осей вращения.

Между дисками зажат стальное или армированное резиновый ремень. При вращении ведущего вала, вращение через ремень передается ведущему валу.

Получается, что диски образуют два шкива, между которыми расположен ремень, благодаря конструкции рабочий диаметр шкивов может изменяться, а значит будет меняться и передаточное отношение.

Отношение частот вращения валов вариатора будет зависеть от расположения точек касания дисков и конуса.

Чем дальше точка касания от оси вращения ведущего вала, и чем ближе к оси вращения ведомого, тем выше будет частота вращения ведомого вала.

Передаточное отношения вариатора с раздвижными конусам можно вычислить по формуле:

Диапазон регулирования можно вычислить, используя зависимость:

Вариатор с постоянными конусами и промежуточным диском

Устройство вариатора показано на рисунке.

На ведомом и ведущем валу вариатора закреплены конические барабаны, между которыми, на оси расположен каток. С помощью винта каток может перемещаться по оси. Пружина позволяет обеспечить надежное прижатие барабанов и катка.

Передаточное отношение вариатора будет зависеть от расположения точки касания катка и барабанов:

Диапазон регулирования будут определяться как:

Торовый вариатор

Конструкция торового вариатора показана на рисунке.

На валах расположены торовые чашки со сферическими поверхностями. Между чашечками установлены ролики, через которые вращающий момент передается от ведомого вала к ведущему.

Регулирование передаточного отношения осуществляется за счет изменения угла наклона роликов. Если ролики перпендикулярны дискам, то передаточное число будет равно 1.

Двухступенчатые вариаторы

Для диапазонов регулирования выше 10 рекомендуется применять двухступенчатые вариаторы, содержащие две фрикционные передачи. Разработаны конструкции с регулированием двух и четырех шкивов. В зависимости от способа перемещения дисков различают:

• вариаторы с принудительным перемещением двух дисков на ведущем и ведомом валах или на промежуточном валу и с двумя плавающими дисками;
• с принудительным перемещением двух дисков и с двумя подгруженными дисками;
• с принудительным перемещением четырех дисков.

КПД двухступенчатых вариаторов с плавающими дисками не составляет 60-85%. Применение схемы с четырьмя принудительно перемещаемыми дисками позволяет повысить КПД вариатора.

Видео:Редуктор или вариаторСкачать

Применение вариаторов

Вариаторы используют в качестве бесступенчатой трансмиссии:

• автомобилей;
• сельскохозяйственных машин;
• волочильных станков;
• прессов;
• прокатных станов;
• токарно-винторезных станков;
• фрезерных станков;
• текстильных и других станков с намоточными устройствами.

Видео:Вариатор - устройство и принцип работы бесступенчатой коробки передач (ОСНОВЫ)Скачать

Надежность вариаторов

Основным вектором развития вариаторов является повышение КПД, надежности и ресурса. Одна из главных задач — повышение долговечности ремня, при сохранении должных фрикционных свойств.

Другой важной задачей является поддержание хорошего качества поверхности и геометрии дисков.

Ресурс ремня вариатора

При работе вариатора в ремне возникают циклически изменяющиеся напряжения. Под действием циклического деформирования в элементах ремня необратимые возникают усталостные изменения — появляются микротрещины, надрывы, которые в итоге приводят к разрыву ремня.

Для повышения надежности работы вариатора для производства ремней используются современные износостойкие полимеры, композиционные материалы, применяется армирование, также разрабатываются конструкции с металлическими «цепными» ремнями.

Ресурс вариаторов современных автомобилей, по заверениям производителей, может достигать 150 — 200 тысяч километров, при грамотном обслуживании.

Масло для вариатора

Правильное подобранное масло позволяет значительно повысить ресурс и надежность вариатора.

Масло, залитое в вариатор должно обеспечивать следующие функции:

• смазывание поверхостей подвижных деталей;
• отвод тепла от нагретых элементов;
• удаление мелких частиц износа из зоны контакта трущихся деталей;
• предотвращении коррозии металлических поверхностей;
• сохранять характеристики в широком диапазоне рабочих температур.

Получается, что с одной стороны масло должно смазывать подвижные детали, с другой — не допускается проскальзывания ремня. Добиться этого помогает специальное масло низкой вязкости с присадками, отличающееся, от того, что заливают в в редукторы, коробки передач и т.д.

Важным фактротом надежности вариатора является и своевременная замена масла. На современных автомобилях масло в вариаторе рекомендуется менять не реже, чем каждые 30 тысяч километров пробега.

📺 Видео

Выкинул вариатор Форвард | Покатушки в Воскресенье с новым редукторомСкачать

Простые трансмиссии - вариаторы TAV2-30. TAV2-40, сухие сцепления, шкивы с сухим сцеплением.Скачать

принцип работы Вариатор сафари мотор 6,5 сил выход на крайСкачать

Поставил редуктор с реверсом.Скачать

Реверс-редуктор для вариатора "Сафари". Первый осмотрСкачать

Механические вариаторы UDL и UDT ESQСкачать

Переделка мотобуксировщика с автоматическим сцеплением на вариатор САФАРИСкачать

Снегоход Буран,ТО. Смазка ведомого вариатора, подготовка к установки ведущего,натяжка цепи редуктораСкачать