Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (БЕ)"

Бесступенчатая передача

Бесступе'нчатая переда'ча, механизм для плавного изменения передаточного числа, т. е. отношения частоты вращения ведущего звена к частоте вращения ведомого. Применяется в транспортных машинах, станках, приборах и т.д. Бесступенчатое регулирование скорости по сравнению со ступенчатым повышает производительность машин, облегчает автоматизацию и даёт возможность управления на ходу. Б. п. – часть вариатора , который состоит из одной или нескольких Б. п. и устройств, обеспечивающих их функционирование. Различают Б. п. электрические и механические.

  В зависимости от вида передающих звеньев механические Б. п. бывают с жидким рабочим звеном (гидравлические), с гибким (ремённые и цепные) и с жёстким звеньями. По характеру работы Б. п. с гибким и жёстким звеньями делятся на фрикционные (трения) и зацепления, непрерывного действия и импульсные. Термин «Б. п.» обычно применяют к механическим передачам с гибким и жёстким звеньями.

  Электрические Б. п., выполняемые по системе генератор – двигатель, применяют в транспортных машинах и для др. целей при передаче значительных мощностей (см. Электропривод ).

  Гидравлические Б. п. бывают гидростатические (или объёмного действия) и гидродинамические (см. Гидропередача объёмная ,Гидродинамическая передача ). Для уменьшения частоты вращения при постоянном вращающем моменте и сравнительно низком кпд служат муфты скольжения – гидродинамические и др.

  Фрикционные Б. п. с гибким звеном и раздвижными коническими шкивами (рис. 1) обеспечивают малое изменение передаточного числа при изменении нагрузки, отличаются высокой надёжностью, но имеют большие габариты. В Б. п. с гибким звеном (клиновым ремнем или специальной роликовой цепью) передаточное число изменяется: принудительным согласованным сближением одной пары конусов и раздвижением другой при помощи механизма управления (рис. 1 , а); осевым перемещением одной пары конусов принудительно, а другой под действием пружины (рис. 1 , б); изменением межосевого расстояния (А ) при одном подпружиненном и другом закрепленном шкиве (рис. 1 , в).

  Б. п. зацепления с гибким звеном отличаются высокими эксплуатационными качествами, но сложны в изготовлении. Основные элементы этой передачи: раздвижные зубчатые конусы и пластинчатая цепь. Звенья цепи имеют поперечные окна, в которые вставлены пакеты тонких пластин (рис. 2 ). Против выступов на одном конусе располагаются впадины другого так, что при перемещении в осевом направлении пластины принимают форму зубьев, осуществляя зацепление.

  Фрикционные Б. п. с жёстким звеном компактны и имеют обычно жёсткую механическую характеристику, но требуют значительных сил для прижатия рабочих тел и создания необходимого трения между ними; имеют пониженную надёжность в эксплуатации из-за возможности пробуксовки и повреждения рабочих поверхностей. Кпд и долговечность этих Б. п. в значительной степени зависят от геометрического скольжения, возникающего в результате неравенства скоростей ведущего и ведомого звеньев на линии контакта. Чем больше относительная скорость скольжения V_ck на линии контакта, тем ниже кпд Б. п. и больше износ трущихся поверхностей.

  На рис. 3 показаны схемы некоторых Б. п., расположенных в порядке уменьшения геометрического скольжения. Многодисковые Б. п. (рис. 3 , а), несмотря на невыгодную схему геометрического скольжения, широко применяются для средних и больших мощностей (до сотен квт ) из-за благоприятных условий образования масляного клина в местах контакта и наличия большого числа узких контактных поверхностей. В лобовой Б. п. (рис. 3 , б) с коническим роликом при совпадении вершины конуса А с точкой А, геометрическое скольжение отсутствует, а в др. положениях оно существенно меньше, чем у Б. п. с цилиндрическим роликом (рис. 3 , в). В схеме торовой Б. п. (рис. 3 , г) очень малое геометрическое скольжение во всех положениях роликов и практически отсутствует в положениях, когда вершина А конической поверхности, условно заменяющей сферическую поверхность ролика, находится в точках А₁ и А₂ , на геометрической оси чашек. Б. п. этого типа выполняются с 2 и 3 роликами, отличаются высоким кпд и компактностью. Недостатком их являются сложность изготовления, ремонта и пониженная надёжность. Б. п. с точечным контактом имеет промежуточные стальные шары (рис. 4 ), положение физических или геометрических осей которых изменяется механизмом управления.

  В импульсных Б. п. вращательное движение ведущего вала преобразуется в качательное (колебательное) или в неравномерное вращательное движение промежуточных звеньев, от которых через механизмы свободного хода движение передаётся ведомому валу. Передаточное число устанавливается механизмом управления, изменяющим амплитуду колебаний или скорость промежуточных звеньев. Неравномерность скорости ведомого звена частично сглаживается его инерцией.

  Лит.: Детали машин. Справочник, 3 изд., т. 3, М., 1969; Краткий справочник машиностроителя, М., 1966.

  Н. Я. Ниберг.

Рис. 2. Бесступенчатая передача зацепления: 1 – пластинчатая цепь; 2 – пластины; 3 – зубчатые конусы.

Рис. 1. Фрикционная бесступенчатая передача с гибким звеном и раздвижными шкивами: 1 – гибкое звено; 2 – управляемый шкив; 3 – подпружиненный шкив; 4 – постоянный шкив; 5 – цапфы.

Рис. 3. Фрикционная бесступенчатая передача с жёсткими звеньями (скорость геометрич. скольжения показана при наибольшей нагрузке): а – многодисковая (установка передаточного числа производится изменением межосевого расстояния А); б – лобовая с коническим роликом; в – лобовая с цилиндрическим роликом; г – торовая.

Рис. 4. Бесступенчатая передача с промежуточными шарами: а – с изменением наклона физической оси вращения шаров; б – с изменением наклона геометрической оси шаров (механизмы управления не показаны).