Принцип работы и меры предосторожности при эксплуатации планетарного конического дискового вариатора с бесступенчатым изменением передаточного отношения (вариаторной коробки передач).

Механический планетарный конический дисковый вариатор — это сложное устройство бесступенчатой трансмиссии. Он обеспечивает непрерывное и плавное изменение выходной скорости в заданном диапазоне за счёт механической настройки при постоянной входной скорости. Его основной принцип не основан на традиционном изменении передаточного отношения, а использует непрерывное изменение радиуса контакта в передаче за счёт трения.

Основная конструкция данной трансмиссии включает входной вал, выходной вал и планетарный конический дисковый механизм. Входной вал соединён с ведущим солнечным коническим диском. Солнечный конический диск, как правило, имеет вогнутую коническую поверхность трения. Вокруг солнечного конического диска равномерно распределено несколько планетарных конических шестерён. Эти планетарные конические диски имеют двойную коническую форму, причём их две конические поверхности контактируют соответственно с внутренней конической поверхностью солнечного конического диска и с внутренней конической поверхностью осевого подвижного прижимного кольца (или выходного кольца). Опорой для планетарных конических шестерён служит сепаратор или водило планетарного механизма, благодаря чему они могут вращаться вокруг собственной оси, а также совершать обращение внутри полости, образованной солнечным коническим диском и прижимным кольцом.

Процесс изменения скорости представляет собой точное механическое согласованное действие. Когда требуется изменить выходную скорость, мы приводим в движение винт регулировки скорости, вращая его с помощью внешнего маховика или механизма регулировки скорости. Этот винт перемещает гайку регулировки скорости, вызывая её осевое смещение. Движение гайки через набор упорных подшипников или рычажных механизмов в конечном итоге передаётся и изменяет угловое положение кулачка регулировки скорости или наклонной шайбы. Изменение угла кулачка заставляет все планетарные конические шестерни одновременно наклониться, то есть изменить угол между их осями и осью солнечного конического диска.

Изменение угла наклона планетарных конических шестерен является физическим ключом к изменению скорости. Когда планетарный конический диск находится под определённым углом наклона, эффективный радиус его точки контакта с солнечным коническим диском фиксирован. Радиус этой точки контакта относительно центра вращения солнечного конического диска составляет входной радиус трансмиссии. Одновременно радиус точки контакта между планетарным коническим диском и внешним давящим кольцом составляет выходной радиус трансмиссии. Это эквивалентно непрерывному изменению отношения радиусов передачи со стороны ведущего элемента (солнечный конический диск) к ведомому элементу (давящее кольцо), то есть передаточного отношения.

Конкретно: когда механизм регулировки наклоняет планетарную коническую шестерню в определённом направлении, точка её контакта с солнечным коническим диском смещается к большему торцу солнечного конического диска (увеличивая входной радиус), а точка её контакта с упорным кольцом — к меньшему торцу упорного кольца (уменьшая выходной радиус). Согласно формуле передаточного отношения (выходная частота вращения / входная частота вращения ≈ входной радиус / выходной радиус), передаточное отношение увеличивается, а выходная частота вращения снижается. Наоборот, при наклоне планетарной конической шестерни в противоположном направлении входной радиус уменьшается, а выходной радиус увеличивается; в результате передаточное отношение уменьшается, а выходная частота вращения возрастает. В ходе всего процесса регулировки путь передачи мощности остаётся непрерывным: входной вал приводит во вращение солнечный конический диск, который, в свою очередь, за счёт силы трения приводит во вращение планетарную коническую шестерню. Планетарная коническая шестерня затем за счёт силы трения приводит во вращение упорное кольцо, а упорное кольцо, в конечном счёте, передаёт мощность на выходной вал.

При использовании данного типа регулятора скорости необходимо строго соблюдать эксплуатационные процедуры, чтобы обеспечить его длительный срок службы. Во-первых, категорически запрещается перегрузка. Перегрузка немедленно вызовет сильное проскальзывание, а мгновенный перегрев может привести к обгоранию поверхностей трения конического диска и конического колеса, что повлечёт за собой необратимые повреждения. Нагрузка должна всегда оставаться ниже номинального крутящего момента. Во-вторых, регулировку скорости следует выполнять только при вращающемся механизме. Операции по регулировке скорости должны проводиться исключительно при вращении входного вала. Принудительное вращение рукоятки регулировки скорости при остановленном механизме приведёт к сильному износу или даже заклиниванию планетарного конического колесного регулирующего механизма и, как следствие, к выходу оборудования из строя. Регулировку следует выполнять медленно и плавно, вращая рукоятку. В-третьих, необходимо обеспечить достаточную и правильную смазку. Должна использоваться специальная смазочная жидкость, рекомендованная производителем. Эта смазочная жидкость не только обеспечивает смазку подшипников и зубчатых передач, но и её конкретный коэффициент трения играет ключевую роль в обеспечении стабильности крутящего момента, передаваемого парами трения. Регулярно проверяйте уровень масла и заменяйте его в соответствии с установленным циклом, чтобы сохранить его смазочные и охлаждающие свойства. В-четвёртых, уделяйте внимание контролю за работой и ежедневному техническому обслуживанию. Во время работы обращайте внимание на наличие посторонних шумов и следите за тем, чтобы температура редуктора оставалась в пределах нормы. Регулярно проверяйте затяжку всех крепёжных элементов. Для оборудования, работающего продолжительное время, регулярно проверяйте степень износа планетарных конических шестерён и фрикционных дисков в соответствии с инструкцией по техническому обслуживанию и своевременно заменяйте изношенные детали.

В заключение можно сказать, что механический планетарный конический дисковый вариатор обеспечивает бесступенчатое изменение скорости за счёт точного изменения угла наклона планетарных конических шестерён, тем самым непрерывно изменяя эффективный радиус контакта фрикционного привода. Это классический механизм, подходящий для применений средней и низкой мощности, где требуется высокая плавность регулирования скорости. Только глубокое понимание принципов его фрикционного привода и геометрического изменения скорости, а также строгое соблюдение требований к нагрузке, регулированию скорости и смазке позволяют пользователям обеспечить надёжную работу устройства и достичь оптимальных эксплуатационных характеристик.

Я если вы хотите получить дополнительную информацию о редукторах или коробках передач, свяжитесь, пожалуйста, с инженером компании WUMA. Если вы хотите получить дополнительную информацию о редукторах или коробках передач, свяжитесь, пожалуйста, с инженером компании WUMA.