Что такое вариатор? Принцип работы
Вариатор — это бесступенчатая трансмиссия с внешним управлением, которая позволяет автоматически плавно изменять передаточное число, выбирая наиболее оптимальное согласно внешней нагрузке и оборотам двигателя, тем самым давая возможность максимально эффективно использовать мощность.В трансмиссии для авто получили распространение два вида вариаторов: клиноременной и тороидный.
Устройство и принцип работы вариатора
Клиноременной вариатор состоит из нескольких (одной или двух) ременных передач, где шкивы образованы коническими дисками, за счет сдвигания и раздвигания которых изменяются диаметр шкивов и, соответственно, передаточное число. Разные фирмы разработали свою конструкцию клиноременного вариатора, в трансмиссии Multitronic вместо ремня применяют цепь, а Honda ставит набранный из металлических пластин ремень, но принцип не меняется.Почему клиновидный ремень? Ремень в разрезе имеет трапециевидную форму и ‘вклинивается’ в шкив своими боковыми поверхностями.
При износе этих поверхностей, благодаря своей форме, он врезается глубже в шкив и все равно остается в хорошей сцепке с ним.
Для трогания автомобиля с места используются обычное сцепление или небольшой гидротрансформатор, который после начала движения блокируется. Управление дисками шкивов осуществляет электронная система из сервоприводов, блока управления и датчиков.
Как изменяется передаточное число? Устройство ведущего шкива таково, что его щеки при воздействии центробежных сил плавно сжимаются и выталкивают клиновидный ремень все дальше от центра шкива. Ведомый шкив при этом наоборот, разжимается, и ремень на нем плавно утопает все ближе к центру шкива. Чем больше обороты двигателя — тем больше сжимается ведущий шкив и разжимается ведомый, тем самым меняя передаточное число от коленвала к заднему колесу. Этот процесс хорошо виден на рисунках:
Малые обороты двигателя
Средние обороты двигателя
Максимальные обороты двигателя
Положения клиновидного ремня в разрезе на ведущем шкиве (слева) и ведомом (справа) при разных режимах работы двигателя.
Конструктивно слабыми местами автомобильных вариаторов являются: для клиноременного эти ремни, а для тороидного — пятно контакта диска и ролика, где сила давления достигает 10 тонн. Поэтому применяются специальные высокотехнологичные материалы, что делает надежность вариаторов высокой, близкой к надежности коробок ‘автомат’. Но из-за нагрузок на ремень или пятно контакта вариаторы пока не могут работать с двигателями большой мощности и на автомобилях для перевозки грузов.
Если для грузовиков вариаторы непригодны, то для легковых автомобилей весьма приемлемы, и здесь у бесступенчатых трансмиссий большое будущее, тем более технологии не стоят на месте.Если сравнить динамические характеристики автомобилей, оснащаемых вариатором, может возникнуть недоумение — почему на одном и том же автомобиле разгон с вариатором происходит медленнее, чем с механической коробкой, ибо должно быть наоборот, раз вариатор лучше использует мощность двигателя?
Все дело в привычке — многие автолюбители очень недовольны, что машина с вариатором ‘все время ноет на одной ноте’. Большинство водителей привыкли к знакомому нарастающему шуму мотора, и многие фирмы идут клиентам навстречу, специально настраивая электронный блок управления трансмиссией. На самом деле при нормальной настройке блока разгон происходит быстрее.
Отметим, что вариаторы является более продвинутым типом трансмиссии по сравнению с автоматическими коробками передач. Это проявляется в лучшей динамике разгона, меньшем расходе топлива, более плавной езде. В тоже время, вариаторы проще по конструкции, чем ‘автоматы’.
unom.ru > Ременные и цепные вариаторные коробки передач
Количество
вариаторных коробок передач (continuously
variable transmission или CVT)
, используемых на автомобилях,
увеличивается год от года.
Это обусловлено
рядом причин, которые мы рассмотрим в
данном материале.
Основным конкурентом вариаторных коробок являются стандартные автоматические коробки передач (automatic transmission или AT), в которых переключение передач происходит в зависимости от скорости автомобиля и требуемого ускорения. Гидротрансформатор выполняет роль сцепления и выбор нужного передаточного числа происходит автоматически. Автоматические коробки, устанавливаются в течении нескольких десятилетий и постоянно совершенствуются. В частности, используются более современные фрикционные материалы, увеличивается число передач (до девяти в настоящий момент).
Несмотря
на усовершенствование автоматических
трансмиссий, вариаторные коробки
становятся все популярнее среди
автопроизводителей. В Японии автомобили
с вариаторными коробками занимают около
45% рынка с устойчивым приростом в 10%
каждый год.
Вариаторные коробки позволяют плавно изменять передаточное число, таким образом обеспечивается высокий уровень комфорта для водителя. Кроме того, вариаторные коробки обеспечивают более быстрое ускорение по сравнению с обычными автоматическими трансмиссиями. Вторым важным преимуществом вариатора является экономия топлива.
Принцип действия вариаторной трансмиссии показан на рисунке 1. Движение от двигателя передается на ведущий шкив и потом через ремень или цепь на ведомый шкив. Передаточное отношение меняется за счет изменяющихся диаметров шкив.
Рис.1
Основными
проблемами вариаторных коробок является
шум при ускорении и передача большого
крутящего момента. Проблему шума можно
назвать решенной на современных
вариаторах. Решение же проблемы по
увеличению передаваемого крутящего
момента и эффективности вариаторной
коробки разделило производителей на
две группы: производители ременных
(Belt
CVT) и
цепных вариаторов (Chain
CVT).
Основным производителем ременных вариаторов (Belt CVT) является компания JATCO, которой владеет Nissan. Особенно эффективны такие коробки на легких автомобилях с небольшими и средними по мощности двигателями. JATCO постоянно работаем над усовершенствованием своих трансмиссий особенно для более мощных и тяжелых автомобилей.
Главными разработками цепных вариаторов занимается Schaeffler Gruppe (Шэффлер групп). Шэффлер принадлежит бренд LuK GmbH, под которым разрабатываться вариаторные коробки, например, для Audi и Subaru. Инженеры Subaru совместно с LuK создали вариатор Lineartronic™. Вариатор Lineartronic разработан для SUBARU BOXER®. Его отличительной особенностью является компактный дизайн, легкий вес и обеспечение дополнительной экономии топлива.
Требования к
вариаторным жидкостям и маслам для
автоматических коробок частично
совпадают, но есть и различия.
|
Уникальные свойства масел для автоматических трансмиссий (ATF) |
Общие свойства ATF и CVT масел |
Уникальные свойства жидкостей для вариаторных коробок (CVT) |
|
Обеспечение стабильной и длительной работы фрикционов |
Гарантия стабильности к окислению |
Обеспечение стабильной и длительной работы «мокрого» сцепления |
|
Обеспечение нормальной работы гидротрансформатора |
Диспергируемость (способность масла удерживать во взвешенном состоянии другие жидкости и твердые элементы) |
Гарантирование нужного сцепления между ремнем / цепью и шкивами |
|
Обеспечение способности выдерживать высокие крутящие моменты |
Защита деталей коробки от усталостного разрушения |
|
|
Обеспечения правильного трения для различных материалов, применяемых для деталей трансмиссии |
Совместимость масла с материалами деталей и уплотнений |
|
|
Защита от износа планетарного комплекта |
Аэрация |
|
|
Замедление коррозии |
||
|
Обеспечение антивспенивающих свойств (требования к CVT жестче) |
||
|
|
||
|
Прочность нас сдвиг (требования к CVT жестче) |
Компания
Lubri-Loy
выпускает
несколько вариаторных жидкостей, которые
перекрывают основные стандарты для
цепных и ременных вариаторных коробок.
|
Наименование |
Цвет |
Перекрываемые стандарты |
|
Lubri-Loy Universal Continuously Variable Transmission Green (CVT) |
Зеленый |
Nissan NS-2, Mitsubishi CVT Fluid J1, Peugeot/Citroen PSA JTT CVT |
|
Lubri-Loy® Full Synthetic Chain&Belt CVT Fluid (RED) |
Красный |
Honda HMMF, Mopar CVT+4, Ford CVT23, GM/ Saturn Dex-CVT, Subaru Lineartronic CVTF |
|
Lubri-Loy® Full Synthetic Chain&Belt CVT Fluid (Clear) |
|
Audi/VW
TL52180, G 052 180, Mercedes Benz 236. |
20, Mini Cooper EZL 799A,
Punch EZL 799AВ материале использованы материалы с сайтов: http://drivelinenews.com, www.schaeffler.com, www.lubriloy.ru
Для станций по ремонту и обслуживанию автомобилей наша компания на ряду с поставкой смазочных материалов предлагает поставку установок для аппаратной замены масел в автоматических коробках. У нас вы можете получить квалифицированную консультацию по выбору смазочных материалов. Мы осуществляем поставки по всей территории России. За дополнительной информацией, пожалуйста, обращайтесь по контактным телефонам:
+7 (812) 449-13-28, +7(812) 449-76-01 или присылайте запрос по электронной почте [email protected]
Цепной вариатор скорости | Цифровая платформа IMTS
Руководство по вариатору скорости цепи
В цепных вариаторах скорости и любых других типах механических коробок передач изменение передаточного числа осуществляется путем непрерывного наклона вала сферы для обеспечения различных радиусов контакта для привода входного и выходного дисков.
Система имеет несколько «планет» для передачи крутящего момента, а изменение скорости примерно 5:1 может быть достигнуто с помощью простой регулировочной рукоятки. Основная конструкция и функциональные характеристики цепного вариатора скорости повышают его универсальность; встроенный фланец двигателя на корпусе и полная модульная конструкция для установки выходного фланца и опоры. Эти функции могут уменьшить общий размер главной передачи.
Цепной вариатор скорости Общие характеристики
Цепные вариаторы скорости обычно имеют постоянный и гибкий диапазон скоростей 5:1, выполненный в виде цилиндрической формы с помощью запатентованной системы скольжения двигателя для предотвращения люфта и вибраций. Специальная полностью закрытая внутренняя конструкция предотвращает попадание посторонних предметов в корпус вариатора и обеспечивает стандартную степень защиты IP66. Независимо от того, работает двигатель или нет, передаточное отношение может быть изменено.
В отличие от других типов вариаторов, при постоянной скорости в течение длительного периода времени часто не происходит обнаружения или износа поверхности конуса.
Работа всухую (кулачковые и роликовые подшипники с пакетной смазкой) — цепной механизм вариатора скорости, при этом редукторы, соединенные с вариатором, перед отгрузкой заправляются маслом, вид смазки указан на заводской табличке.
Цепные вариаторы скорости Передаточные числа
Цепные вариаторы скорости изготавливаются стандартно без редуктора, хотя возможно прямое подключение всех типов редукторов Varvel. С входным фланцем для двигателей IEC легко добавить 2 или 3-х ступенчатые косозубые, параллельные валы, конические/винтовые (линейные или прямоугольные) и червячные редукторы, обеспечивающие широкий выбор диапазонов скоростей. Выходные скорости, указанные в таблицах выбора вашего поставщика цепных вариаторов, обычно округляются до входной скорости 1500 об/мин. Фактические значения зависят от конкретного передаточного отношения, размера и нагрузки двигателя, а также состояния сети.
Работа вариатора скорости цепи
Маховик с ручным приводом, установленный на верхней части корпуса, регулирует скорость вращения вариатора скорости цепи.
Версии с фиксированным редуктором: расположение маховика можно удобно зафиксировать с любой стороны поворотом вариатора на 90°. Двухступенчатый червячный серводвигатель, установленный на вариаторе, включая концевые выключатели управления передаточным числом, предлагает удобное решение.
Вариатор скорости цепи Принцип работы
Конус цепного вариатора приводится в движение с постоянной скоростью первичным валом и удерживается усилием пружины в контакте с графитовым кольцом на холостом ходу или при запуске. Затем усилие между двумя частями плавно и автоматически уравновешивается кулачком, как только выполняются требования к крутящему моменту нагрузки на выходе.
Советы по смазке вариатора скорости цепи
Механические вариаторы скорости цепи поставляются с маслом на минеральной основе. Принцип действия этих вариаторов состоит в передаче крутящего момента фрикционными колесами; то есть вариант с маслом определенной формы улучшит динамические характеристики и обеспечит более длительный срок службы компонентов.
Изготовлен из металла, все подвижные части вариатора нуждаются в постоянной смазке. Это делается разбрызгиванием или струей масла. Во время установки на источник питания всегда выполняйте следующие проверки:
● Установите заливную пробку, сливную пробку, вентиляционную пробку и контрольную пробку после определения места установки.
● Убедитесь, что когда цепной вариатор зафиксирован, масло чистое на полпути до пробки указателя уровня. Если это не так, долейте масло до того, как оно достигнет этой стадии. В течение первых 100 часов работы и каждые 1000 часов после этого масло необходимо модифицировать. Часто проверяйте, заполнен ли вариатор после регулировки масла наполовину до уровня пробки.
При заказе цепного вариатора скорости важно определиться с местом его установки. В процессе заказа, если монтажная позиция не указана, поставляемый вариатор будет иметь заглушки, предварительно подготовленные для позиции M1. Цепные вариаторы, требующие определенного места сборки, имеют об этом указание на маркировке вариатора.
Для обеспечения достаточного проветривания во время работы заглушка N1 всегда монтируется в строгом соответствии с местом установки механического вариатора скорости. Раньше заглушка была затянута соответствующим образом, чтобы избежать утечки смазки, которая могла произойти во время транспортировки. Просто слегка ослабьте вилку, чтобы обеспечить надлежащую вентиляцию перед запуском устройства.
Выставка IMTS объединяет производителей со всего мира. Отправьте нам сообщение с вашими требованиями, и наши эксперты IMTS с радостью помогут вам с вашими вопросами.
Понимание работы цепного привода
Как и ремни, цепной привод — это еще один метод передачи механической энергии из одной точки в другую. Но его часто используют для передачи мощности на колеса транспортных средств. Цепные приводы также называют приводной цепью или передаточной цепью, которая часто передает мощность роликовой цепью, проходящей через звездочку с зубьями.
Эти зубья зацепляются с отверстиями в звеньях цепи.
Сегодня мы рассмотрим определение, применение, компоненты, типы и работу цепного привода. Вы также познакомитесь с преимуществами и недостатками цепных приводов.
Как работают кулачковые и толкающие механизмы
Включите JavaScript
Как работают кулачковые и толкающие механизмыПодробнее: Все, что вам нужно знать о шкиве и ремне
Содержание
- 900 62
- 90 062
Что такое цепной привод?
Цепной привод — это способ передачи механической энергии (вращательного движения) из одного места в другое. Цепные передачи используются не только для передачи механической энергии, но и для перемещения грузов, а также для подъема и волочения предметов. Однако говорят, что мощность вырабатывается, когда цепь вращается.
Цепные передачи также можно рассматривать как ряд соединенных звеньев с помощью штифтовых соединений.
Он состоит из бесконечных цепей, обернутых вокруг двух или более звездочек.
Обычно цепные приводы используются там, где расстояние между производимой мощностью и местом ее передачи меньше. Однако некоторые конструкции и типы цепных приводов используются для передачи мощности на большие расстояния.
Передача мощности в цепном приводе очень эффективна, т. е. мощность не теряется, в отличие от ременного или канатного привода, где должен иметь место некоторый процент проскальзывания. Кроме того, соотношение скоростей в цепных передачах остается постоянным, что делает их лучшим выбором по сравнению с ременной передачей.
Наконец, цепной привод проходит через колесо, называемое звездочкой, которая имеет несколько зубьев по окружности. Хотя не для всех цепей требуется звездочка для наезда.
Подробнее: Все, что вам нужно знать о ремне или цепи ГРМ
Области применения
Ниже приведены различные области применения цепной передачи:
- Цепные передачи используются для передачи мощности.
- Используется для подъема грузов и транспортировки материалов.
- Этот компонент находит широкое применение в деревообрабатывающем оборудовании.
- Цепной привод используется в погрузочно-разгрузочном оборудовании.
- Он используется в транспортных средствах, таких как автомобили, мотоциклы, велосипеды, грузовики и т. д.
- Сельскохозяйственные машины или оборудование хорошо используют цепной привод.
Подробнее: Все, что вам нужно знать о машинном прессе
Компоненты цепных приводов
На изображении ниже представлена схема и компоненты основных цепных приводов.
Классификация цепных приводов
Цепные приводы можно разделить на три типа в зависимости от их применения. Классификация цепного привода включает:
- Грузоподъемные цепи
- Цепи силовой передачи и
- Тяговые цепи.
Грузоподъемные цепи:
Эти типы цепных приводов используются для подвешивания, подъема или опускания грузов при погрузочно-разгрузочных работах.
Звенья цепи являются наиболее популярными типами этих типов цепей. Цепь выгодна тем, что обладает хорошей гибкостью во всех направлениях, бесшумна, проста в конструкции и удобна в изготовлении, может работать на барабанах и шкивах малого диаметра.
Цепи силовые передачи
Цепи силовые передачи используются для передачи мощности от одного вала к другому.
Ограничения звеньевых цепей в том, что они работают на малых скоростях, могут возникать внезапные отказы, склонны к перегрузкам и рывкам, имеет большой вес.
Тяговые цепи:
Тяговые цепи используются для непрерывной транспортировки материалов путем скольжения, вытягивания или переноски.
Подробнее: Все, что вам нужно знать о станке с ЧПУ
Типы цепных приводов
Типы цепных приводов объясняются на основе их классификации. Ниже приведены различные типы цепных приводов и их функции:
Подъемные цепи:
В обычном понимании подъемник — это механическое устройство, которое используется для подъема или опускания груза.
Он используется для перемещения тяжелых грузов с одного места на другое на рабочей станции. Итак, цепь – это механическое устройство, используемое при выполнении своей работы, известное как цепной привод лебедки. Цепи достаточно прочные, чтобы выдержать большой вес. Типы цепных приводов подъемных устройств подразделяются на две категории:
Присоединяйтесь к нашему информационному бюллетеню
- Цепной привод с овальными звеньями:
Надзвенья — это распространенный тип цепей, используемых в подъемниках. Они состоят из различных овальных звеньев, соединенных друг с другом. Типы цепей также известны как цепи катушек. Хотя цепи с квадратными звеньями также используются, из-за высокой нагрузки они легко перегибаются. Эта цепь используется только на низких скоростях. На рисунке ниже показана цепь с овальными звеньями.
- Цепи с шипами:
Цепной привод со шпильками используется для минимизации деформации и легкого соединения или запутывания.
Цепь изготовлена из круглых стержней или шпилек, вставленных в цепь с овальными звеньями, чтобы обеспечить большую прочность цепи. Типы цепной передачи используются на судах для перемещения якоря вверх и вниз. Он также используется в некоторых крановых подъемниках, где необходимо поднять очень большое количество груза.
Конвейерные цепи:
В конвейерах обычно используется цепной привод. Этот конвейер представляет собой механическое устройство, которое используется для перемещения материалов из одного места в другое. Цепной привод имеет правильную форму, поэтому он может легко наезжать на звездочки. Эти цепи изготовлены из ковкого чугуна и используются в тихоходных машинах. Ограничение этой цепи заключается в том, что ее движение не является плавным, и есть вероятность износа.
Эти типы цепных приводов подразделяются на два типа:
Цепной привод конвейера со съемным или крюковым соединением – используется в конвейере, где длина между передачей мощности мала.
Цепной привод конвейера с закрытым концом – этот тип цепного привода конвейера состоит из барабана и звена. Он изготавливается в виде цельной отливки, которая затем подвергается термообработке для повышения прочности.
Цепной привод силовой передачи
Цепной привод силовой передачи используется для передачи вращательного движения от одного вала к другому. он сделан из стали, которая иногда подвергается термообработке, чтобы в некоторой степени противостоять износу. Эти типы цепных приводов имеют большую точность и могут легко наезжать на звездочки.
Цепи передачи мощности подразделяются на три типа:
· Блокчейн:
Цепи передачи мощности используются в зонах с низкой скоростью и создают шум из-за внезапного контакта между звездочкой и цепью. Он также используется в некоторых низкоскоростных конвейерных машинах.
· Роликовая цепь:
Компоненты роликовых цепных приводов состоят из втулки, внутреннего звена, штифтов, внешней пластины, внутренней пластины и роликов.
В обе пластины вставляется втулка вместе с роликом, затем через оба конца ролика пропускается штифт для его закрепления. цепь обычно изготавливается из стали.
Эти ролики могут свободно вращаться внутри втулки, поэтому при контакте со звездочкой износ будет сведен к минимуму. Его работа беззвучна, меньше изнашивается по сравнению с блокчейнами и используется в любых обстоятельствах, например, в высокоскоростных устройствах передачи энергии, таких как мотоцикл. Он может служить дольше, если поддерживается надлежащая смазка.
- Бесшумная цепь или цепь с перевернутыми зубьями:
Эти типы цепных приводов также используются в областях высокоскоростной передачи энергии, как и предыдущий. Но у этих типов нет ролика, он имеет точную форму, благодаря чему легко садится и наезжает на звездочку. смазка является ключевым фактором для этих типов цепей, иначе она будет изнашиваться и рваться.
Подробнее: Типы долбежных машин и их характеристики
Принцип работы
Работа цепного привода менее сложна и понятна.
Объяснение того, как система работает с текстом, не будет крутым, но визуальное обучение очень поможет, поэтому я предоставил видео ниже, которое объясняет работу цепного привода.
Итак, посмотрите видео ниже, чтобы узнать, как работает цепной привод.
Преимущества и недостатки цепного привода
Преимущества:
Ниже приведены преимущества различных типов цепного привода:
- Одна цепь может приводить несколько валов.
- Используются как на дальние, так и на короткие расстояния.
- Пожароопасности не бывает.
- Компактны и имеют небольшие габариты.
- На его работу не влияют температура или условия окружающей среды.
- Легко устанавливается цепной привод.
