Цепной вариатор принцип работы – Вариатор (вариаторная коробка передач): что это такое, принцип работы. Подробно + видео

Цепной вариатор принцип работы — RollerBord

Вариаторы

Область применения вариаторов

Вариаторы служат для плавного (бесступенчатого) изменения на ходу частоты вращения ведомого вала при постоянной частоте вращения ведущего вала.
Бесступенчатое регулирование скорости способствует повышению производительности работы машины вследствие возможности выбора оптимального режима, оно благоприятно для автоматизации и управления на ходу.

В качестве механизма главного движения в вариаторах применяют передачи разного типа – фрикционные, ременные, цепные. Их выполняют в виде отдельных механизмов с непосредственным контактом ведущего и ведомого катков, с промежуточным элементом (например, ремнем) и планетарные.

Одной из основных характеристик вариатора является диапазон регулирования, равный отношению максимальной частоты вращения ведомого катка n_2max к его минимальной частоте вращения n

2min:

Д = n_2max/n_2min = u_2max/u_2min.

Обычно для одноступенчатых вариаторов диапазон регулирования выбирают в пределах Д = 3…8.

***

Разновидности вариаторов

В зависимости от формы тел качения вариаторы бывают лобовые, конусные, торовые и другие.
Разработано большое число конструкций вариаторов с различными принципиальными схемами, в зависимости от назначения и применения в различных механизмах и машинах.
Многообразие конструкций вариаторов не позволяет систематизировать методы их расчетов.

Вариаторы подбирают по каталогам и справочникам, в зависимости от передаваемого крутящего момента, диапазона регулирования, частоты вращения ведущего вала и конструктивных особенностей.

***

Лобовые вариаторы

Лобовые вариаторы применяют в винтовых прессах и различных приборах. Бесступенчатое изменение частоты вращения ведомого вала достигается передвижением малого катка вдоль вала, т. е. изменением радиуса R₂.
Лобовые радиаторы допускают реверсирование вращения (передвижением малого катка из положения А в положение Б, см. рис. 2).

Рабочие поверхности катков лобовых вариаторов подвержены интенсивному износу вследствие существенной разницы скоростей на площадке контакта (геометрическое скольжение).

По этой же причине лобовые вариаторы имеют невысокий КПД.

Поскольку R₁ = const, диапазон регулирования лобовых вариаторов определяется по формуле:

Д = R_2max/R_2min.

***

Вариаторы с раздвижными конусами

Этот тип вариаторов имеет наибольшее применение в машиностроении. Промежуточным элементом вариаторов с раздвижными конусами является широкий клиновый ремень (см. рис. 3) или специальная цепь.

Плавное изменение частоты вращения ведомого вала достигается раздвижением ведущего и синхронным сближением ведомого конусных катков, т. е. изменением расчетных радиусов катков R₁ и R₂.

Максимальное и минимальное значение передаточного числа вариатора с раздвижными конусами определяется по формулам:

u_max = n₁/n_2min = R_2max/R_1min;
u_min = n₁/n_2max = R_2min/R_1max.

Клиноременные вариаторы просты и надежны в эксплуатации, стандартизированы.
Диапазон регулирования таких вариаторов Д ≤ 8

.
При использовании широких ремней передаваемая мощность достигает 50 кВт при КПД η = 0,8…0,9.

Наглядно принцип работы клиноременного вариатора можно увидеть здесь.

Цепные вариаторы сложнее и дороже клиноременных, но компактнее, надежнее и долговечнее. Они обеспечивают постоянство передаточного числа из-за отсутствия проскальзывания.
Цепные вариаторы могут передавать мощности до 100 кВт и имеют диапазон регулирования Д ≤ 7.
КПД таких вариаторов η = 0,8…0,9.

Клиноременные и цепные вариаторы не способны осуществлять реверсивное движение ведомого вала.

***

Торовые вариаторы

Торовый вариатор состоит из двух соосных катков с тороидальной рабочей поверхностью и двух или трех промежуточных роликов (рис. 4).

Частоту вращения ведомого вала регулируют поворотом промежуточных роликов с помощью рычажного механизма, в результате чего изменяются радиусы поверхностей контакта R₁ и R₂.

Торовые вариаторы имеют наиболее совершенную и компактную конструкцию в сравнении с вариаторами других типов. Скольжение у них сведено к минимуму.
КПД достигает 0,95, диапазон регулирования Д ≤ 6,3.

Основные недостатки торовых вариаторов – сложность конструкции, высокие требования к точности изготовления и монтажа.

Особенностью торовых вариаторов является противоположное вращение ведущего и ведомого валов.
Реверсивное движение ведомого вала не осуществляют.

Текущее значение передаточного числа торовых вариаторов рассчитывают по формулам:

u = n₁/n₂ = R₂/R₁.

***

Многодисковые вариаторы

Многодисковые вариаторы состоят из пакетов ведущих и ведомых раздвижных конических дисков, прижимаемых пружинами (рис. 5).
Изменение частоты вращения ведомого вала в таких вариаторах осуществляется за счет перемещения ведущего вала относительно ведомого в направлениях, указанных на рис. 5 красными стрелками.

При этом изменяется межосевое расстояние и расчетный радиус R₁ ведущих дисков.

При работе дисков в масляной ванне долговечность и надежность многодисковых вариаторов существенно повышается.

Передаточное число многодисковых вариаторов определяется по формулам:

u = n₁/n₂ = R₂/R₁.

Диапазон регулирования многодисковых вариаторов Д ≤ 4,5, КПД η = 0,8…0,9.

Применение многодисковых вариаторов позволяет уменьшить габариты конструкции при больших значениях передаваемой мощности.

Как и рассмотренные выше типы вариаторов (клиноременные, цепные, торовые), многодисковые не способны осуществлять реверсивное движение ведомого вала.

***

Кроме рассмотренных здесь типов вариаторов применяются и другие конструкции — конусные, двухконусные, дисковые, роликовые и т. д. Конструкции некоторых из них представлены на рисунке ниже.

***

Передача винт — гайка

k-a-t.ru

Довольно долгое время этот вид коробки передач незаслуженно игнорировался автопроизводителями. А ведь именно принцип вариаторной передачи широко использовался задолго до появления первого автомобиля. Прообразом современной бесступенчатой трансмиссии были ременные передачи ветряных мельниц, которые, благодаря подобной передаче крутящего момента от лопастей мельницы на жернова, могли измельчать зерно с разной скоростью и до различного помола. В автомобильной промышленности этот тип механической коробки передач начал широко применяться с конца 1990-х годов. Сегодня бесступенчатый вариатор считается одним из самых прогрессивных видов автомобильных трансмиссий. Впрочем, и у бесступенчатого вариатора есть свои достоинства и недостатки.

Принцип работы вариатора

Как уже указывалось выше, вариатор представляет собой эволюционную разновидность классической механической коробки передач.
если для «механики» присущи переключения со ступени на ступень при помощи шестерен (при этом, важную роль играет сцепление), то у вариатора передачи переключаются без участия каких-либо зацепных узлов и уж тем более, без сцепления. Именно поэтому по плавности переключения со ступени на ступень этому виду трансмиссии сегодня нет равных. По типу принято различать следующие виды бесступенчатых вариаторов: клиноременные, цепные, торроидные.

Клиноременные трансмиссии стали первым типом бесступенчатой коробки передач, которая устанавливалась на легковые автомобили. Как правило, эти машины имели небольшой по объему и мощности двигатель, так как использовавшийся в механизме вариатора ремень не выдерживал больших нагрузок и часто выходил из строя.

По своему строению этот тип КПП выглядит как пара параллельно расположенных шкивов, передача крутящего момента от одного к другому происходит при помощи натянутого между ними ремня. Каждый шкив – это две конусообразные детали, которые соприкасаются своими «вершинами». Эти детали по мере изменения крутящего момента от мотора сдвигаются или раздвигаются, благодаря чему происходит плавное переключение на повышенную или пониженную передачу. Если раньше, как упоминалось выше, в клиноременном вариаторе применяли резиновые ремни, то сегодня их роль выполняют металлические ленты.

Цепной вариатор – это усовершенствованная клиноременная бесступенчатая трансмиссия, в которой вместо ремня применяется стальная цепь. Срок службы цепи у такой КПП довольно продолжителен.

Наконец, торроидный вариатор имеет отличную от первых двух типов конструкцию. В нем роль шкивов играют два колеса (ведущее и ведомое), между которыми зажат торроидный ролик. Колеса трутся о ролик, который меняет свое положение относительно их, и таким образом происходит повышение или понижение передач.

Все типы вариаторов управляются электронными блоками управления, в которых аккумулируется информация о крутящем моменте двигателя, скорости автомобиля и прочих характеристиках, на основании которых электроника дает команду КПП повышать или понижать передачу.

Устанавливается на автомобили марок Honda (Jazz, CR-V), Nissan (Juke, Qashqai), Toyota (Yaris, Auris) и прочие.

Достоинства и недостатки бесступенчатой КПП

К достоинствам этого типа трансмиссий можно отнести, во-первых, плавное переключение передач без рывков при разгоне и торможении. Во-вторых — отличную динамику движения автомобиля на длинных отрезках пути. В-третьих, и это, наверное, один из самых больших плюсов, вариатор обеспечивает экономию горючего, а связано это с тем, что при переключении передач не происходит потери мощности и крутящего момента. Еще один положительный аспект связан с активной безопасностью автомобиля, оснащенного вариатором, – его колеса не пробуксовывают на скользкой поверхности (лед) из-за того, что передачи вариатор переключает плавно.

К недостаткам вариатора можно отнести сравнительно слабую динамику – от старта движения до выхода на средние обороты. Остальные негативные аспекты связаны с обслуживанием и ремонтом бесступенчатой трансмиссии: в ней используется дорогое трансмиссионное масло, а его замена и обслуживание узлов и агрегатов вариатора довольно сложное, что, естественно, сказывается на стоимости обслуживания. Привод вариатора весьма чувствителен к большим нагрузкам при высоком крутящем моменте двигателя и если трансмиссию эксплуатировать неправильно, этот узел может выйти из строя, что повлечет за собой дорогостоящий ремонт. Еще одним недостатком такой трансмиссии является невозможность применять спортивные приемы вождения, ведь производители вариаторов намеренно ограничивают подобные операции – чтобы продлить «жизнь» трансмиссии.

О проблемах и неисправностях вариатора мы написали в статье

avtoexperts.ru

Принцип работы вариатора

Отлично от автоматических коробок передач, в вариаторе не используются зубчатые шестерни. Иными словами, здесь нет ограниченного количества передач. Благодаря продуманной системе шкивов (колес, предающих движение ремню) количество скоростей плавно стремится к бесконечности.

Между ведущим и ведомым валами происходит изменение толщины, при этом дискретных шагов не совершается. Во время небольшого смещения одного из валов назад происходит увеличение радиуса изгиба вокруг конуса задающего ремня. А это значит, что если ведущий ремень сделает, например, 2 оборота, то ведомый вал раскрутится на все 10.

За счет этого свойства автомобиль может разогнаться до значительных скоростей за одно количество оборотов двигателя.

При смещении обоих валов вперед будет обратный эффект: 10 оборотов ведущего вала и 2 оборота ведомого. Это позволит тронуться с места, потянуть за собой груз или забраться в крутую горку.

В основе бесступенчатой коробки передач лежат три компонента:

• Резиновый ремень или цепь высочайшей прочности;
• Ведущий вал и 2 конусообразных шкива;
• Ведомый вал и 2 конусообразных шкива.

Работа устройства обеспечивается работой бортового компьютера. Благодаря электронике, положение шкивов изменяется. В современном мире микропроцессоры и датчики выступают дополнительным компонентом в этой технологии.

Металлические клиновидные ремни

Для повышения надежности и эффективности вариаторов, происходит разработка новых материалов. Так, на смену цепям и ремням пришли клиновидные ремни. Они выполняются из стали. Количество тонких металлических полос варьируется от 9 до 15.

Высокопрочный состав изделий повышает долговечность конструкции. Такие ремни не скользят, справляются с высоким крутящим моментом и работают значительно тише, нежели их резиновые предшественники.

Принцип работы тороидального вариатора

Современная разработка – тороидальные вариаторы. Внешне устройство отличается от оригинала, но оно надежнее, а результат – тот же.

Так, вместо шкивов и ремней используются специальные диски и ролики:

1. Эквивалентно задающему шкиву, один из дисков присоединен к двигателю.
2. Второй, подобно ведомому шкиву, соединен с приводным валом.
3. Между дисками (вместо ремня) расположены колесики. Они изменяют передаточное число, которое передается с диска на диск.

Принцип работы заключается в том, что колесики вращаются по обеим осям. Вращение происходит вокруг горизонтальной оси, а наклон – вокруг вертикальной.

Преимущества и недостатки вариаторов

У вариаторов существует ряд заметных преимуществ:

• Переключение происходит без рывков, максимально плавно, за счет постоянного и бесступенчатого ускорения.
• Высокая экономия топливных ресурсов достигается путем удержания автомобиля в оптимальном диапазоне мощности на любой скорости.
• Отсутствие вынужденных замедлений (например, при подъеме в горку) доступно благодаря лучшей реакции системы на изменение внешних условий.
• Высокие динамические показатели (сравнительно с АКПП): потери мощностей в вариаторе заметно ниже, чем в автомате.
• Снижение количества выбросов из-за лучшей работы оборотов двигателя.
• Вариаторы легче АКПП, так как конструкция удивительно проста: в ней используется меньшее количество элементов.

Но есть и недостатки:

• Ремни CVT (не цепные) быстро изнашиваются: срок эксплуатации до 60 тыс км.
• Нецелесообразно использовать вариаторы, если автомобиль подвержен постоянным и сильным нагрузкам (например, на внедорожниках).
• Низкий срок службы всей конструкции;
• Часто сервисные центры отказывают в ремонте (из-за пунктов выше), так как заменить вариатор намного проще, но потребителю это обойдется дорого: около 30-40% стоимости автомобиля.
• Между переключениями передач происходит 1-2 секунды, не всех водителей это устраивает.

Оказывается, что АКПП намного надежнее, чем вариаторы. Однако скорость распространения этих устройств, а также заинтересованность автолюбителей в их использовании, заставляет инженеров усиленно искать новые решения, а значит, довольно скоро весь мир перейдет на эту технологию.

zextrem.com

Устройство вариатора

Вариатор, или по-английски continuously variable transmission (CVT), внешне представляет собой ту же автоматическую коробку передач. С виду невозможно определить, что в машине установлен именно он, ведь рычаг его ничем не отличается от рычага обычной классической АКПП, даже режимы трансмиссии те же: P, R, N, D. Однако принцип работы вариатора совершенно другой, в нем нет привычного, фиксированного количества передач, таких как 1-я, 2-я и так далее. Передач в вариаторе огромное множество, они постоянно варьируются, отсюда и название самого устройства. Именно поэтому нет никаких толчков ни при трогании автомобиля с места, ни при переходах с одних оборотов на другие. Вариатор в процессе езды машины, по мере ее разгона и замедления, плавно и аккуратно меняет передаточное число.

Принцип работы вариатора

Среди вариаторов есть много типов, в зависимости от устройства. Это и цепные, клиноременные и тороидальные, но встречаются и другие виды привода. Самый распространенный среди них тип вариатора — клиноременный со шкивами переменного диаметра, о котором и пойдет речь далее.

Чтобы было немного понятнее, как устроен такой вариатор, можно представить себе две одинаковые трубки, расположенные параллельно и недалеко друг от друга. Если стянуть их резинкой и начать крутить одну из них, то сразу будет раскручиваться и другая, причем скорость их будет одинаковая. Однако если трубки будут разного диаметра, то соотношение скоростей будет совсем другое – более широкая трубка будет крутиться медленнее.

Принцип работы вариатора такой же, только диаметр таких вот цилиндров у него постоянно изменяется. Он состоит из двух шкивов, каждый из которых представляет собой пару конусов, расположенных вершинами друг к другу. Между этими шкивами зажат специальный клиновый ремень.
Каждая пара конусов, двигаясь в направлении друг к другу и обратно, изменяет рабочий диаметр шкивов. Когда конусы будут раздвигаться, ремень, обращенный к ним ребрами, будет проваливаться в середину шкива и огибать его по меньшему радиусу. При движении конусов друг к другу радиус получится, наоборот, больший.
Управляет шкивами обычно гидравлическая система, которая строго синхронизирует сближение конусов одного шкива и расхождение конусов другого. Один из шкивов расположен на ведущем валу, идущем от двигателя, а второй – на ведомом, идущем к колесам. Благодаря этому возможно наладить изменение передаточного отношения в очень широком диапазоне.
Для обеспечения возможности совершения автомобилем заднего хода в коробке-вариаторе предусмотрен специальный узел, который меняет направление вращения выходного вала. Этим узлом может являться, например, планетарная передача.

Ремень вариатора

Особого внимания требует вопрос о том, какой же ремень используется в вариаторе. Потому что обычный текстильный прорезиненный ремень, используемый для привода генератора или кондиционера и прочем подобном оборудовании, здесь не подойдет, так как его ресурс будет очень маленьким — он скоро износится. Клиноременные вариаторы имеют ремни с весьма сложным строением.
В качестве ремня может быть использована лента из стали со специальным покрытием либо совокупность стальных лент (тросов) со сложным сечением, с нанизанным на них множеством тонких стальных пластинок в форме трапеции. Края этих пластинок соприкасаются со шкивами. Стоит отметить, что именно такое устройство позволяет ремню иметь толкающие свойства, способность передавать мощность не только той своей частью, которая бежит к ведущему валу, но и обратной. В этой ситуации обычный ремень просто бы сложился, попытавшись передать сжимающее усилие, а стальной, наоборот, становится более жестким.
Также выступать в роли ремня вариатора может и широкая стальная цепь из пластин, своими краями контактирующая с конусами шкивов. Такой ремень, в частности, используется в вариаторах, устанавливаемых на автомобили Audi.

Смазка цепи осуществляется особой жидкостью, которая способна изменять свое фазовое состояние при сильном давлении на нее в месте, где она соприкасается со шкивом. Поэтому цепь способна передавать довольно большое усилие, почти не проскальзывая, хоть площадь контакта совсем небольшая.

Чем хорош вариатор

В зависимости от того, какая программа выбрана, вариатор будет самостоятельно менять при разгоне передаточное число. При езде на автомобиле с обычной коробкой осуществляется постепенное переключение передач и увеличение оборотов двигателя. А автомобиль с вариатором набирает скорость на неизменных оборотах, соответствующих максимальной величине крутящего момента. Изменяется при этом передаточное отношение.
Тем, кто пересядет с машины, работающей с привычной коробкой передач, на авто с вариатором, будет наверняка некомфортно набирать разгон. Ведь, после нажатия водителем педели газа двигатель выходит сразу на высокие обороты, и в течение всего набора скорости продолжает оставаться на них, при этом двигатель работает на высоких оборотах, издавая довольно ощутимый рев. Зато темп разгона у таких автомобилей выше, чем у машин с традиционной АКПП, и это можно отнести в плюсы вариатора.
Иногда настройки вариатора делают такими, что разгон с его помощью по ощущениям напоминает разгон с ростом оборотов двигателя. Конечно, когда автомобиль двигается в гору или замедляется, вариатор не останется на высокой передаче, даже если нажимать педаль газа. Его шкивы просто передвинутся назад для повышения выходного крутящего момента.
На некоторых машинах существует возможность устанавливать режим с определенным количеством так называемых «виртуальных» передач, между которыми вариатор будет переключаться подобно классической АКПП. В таком случае можно переключать эти установленные передачи даже самостоятельно, как на коробке-автомат с наличием ручного последовательного режима.

Минусы вариатора

Несмотря на такое большое количество достоинств, вариатор не лишен и недостатков. Одна из проблем – неспособность работать с более современными мощными двигателями, поэтому вариаторы и начали распространяться преимущественно в автомобилях компактного и среднего класса.
Однако нельзя не отметить, что создаются и такие вариаторы, которые способны на большее. Например, клиноременный вариатор с цепью Multitronic успешно работает на Audi A4 2.0 TFSI, мощность двигателя которого составляет 200 лс. А внедорожник Nissan Murano с двигателем V6 на 3,5 литра, развивающим 234 лс, оснащается клиноременным вариатором X-Tronic. Это чуть ли не самая крупная и тяжеловесная модель, на которую устанавливается вариатор. И при современном развитии технологий это, скорее всего, еще не предел.
Еще одним недостатком вариаторов является их дорогостоящее обслуживание и ремонт, а также потребность в специальной трансмиссионной жидкости, которая тоже обходится недешево. Для работающего на ремне вариатора замена ремня требуется каждые 100-150 тысяч км пробега. Замена масла на вариаторе может производиться чуть реже, чем в коробках-автомат (раз в 40-50 тысяч км), но и стоит оно гораздо дороже.
Несмотря на указанные минусы, вариаторы все-таки приобретают все большую популярность, причем стоимость их ниже, чем хороших автоматических коробок.
Благодаря тому, что в вариаторе число передач не ограничено, двигатель получает возможность работать на самых благоприятных для него режимах, будь то необходимость сильного и резкого разгона или неспешность при спокойном движении. Поэтому модели, оснащенные бесступенчатыми автоматическими коробками передач, считаются высокоэкономичными и в то же время обладающими высокой динамикой.

Стоит также отметить, что в последние годы идет тенденция к увеличению количества передач в коробках-автомат. Новейшие модели автоматических трансмиссий для легковых автомобилей насчитывают уже 8 и даже 9 ступеней. Такие меры принимаются как раз для достижения максимально возможной топливной выгоды и динамики разгона. Не исключено, что в ближайшем будущем начнут появляться АКПП с десятью, а то и с двенадцатью ступенями. Но все же вариаторы уже давно занимают то место в автомобильном мире, куда обычным автоматическим коробкам передач с их планетарными передачами-переключателями не добраться никогда. Потому что количество передач, имеющихся у вариатора, сосчитать просто невозможно.

povozcar.ru

Вариаторы

Вариаторы, укомплектованные общепромышленными асинхронными электродвигателями, получили название мотор-вариаторов. Они могут оснащаться и другими двигателями, например, с независимой вентиляцией, с переменным числом полюсов или со встроенным тормозом. По желанию заказчиков мотор-вариаторы могут доукомплектоваться цилиндрическими, червячными или другими редукторами со стандартным входным фланцем и полым валом. Применяемые схемы сборки «мотор – вариатор – редуктор» обеспечивают высокие крутящие моменты вала при одновременном регулировании скорости вращения.

В отличие от других вариаторов, передаточное отношение мотор-вариаторов можно изменять и на остановленном двигателе, а длительный режим работы при постоянном передаточном отношении не вызывает износа рабочих поверхностей на фрикционной паре, из-за отсутствия скольжения в зоне контакта.

Вариаторы соединяются с электродвигателями при помощи фланцев, а с редукторами или иными механизмами с помощью муфт.

Вариаторы хорошо себя проявили в машиностроении, строительстве и металлургии в ленточных, цепных, роликовых конвейерах, в пищевой промышленности, в подъемных устройствах, в экструдерах, приводах транспортировочных тележек, приводах летучих пил и ножниц, приводах поворотных механизмов и ходовых винтов.

Выгода от применения современных вариаторов заключается в их минимальном износе и отсутствии необходимости в дорогостоящих механизмах и элементах приводов, благодаря плавному изменению передаточного отношения. Реально существующая необходимость перехода экономики России на технологическую базу с достаточной эффективностью подтверждает готовность внедрения новых инновационных проектов, стимулирующих развитие новых ресурсосберегающих технологий. Их реализация приведёт к значительному снижению затрат на металл (за счет компактности конструкций разрабатываемых вариаторов) и на энергию, затрачиваемую на производство единицы продукции, и обеспечит производство конкурентоспособных вариаторных устройств нового поколения.

Цепные вариаторы

Вам может быть интересны также другие типы вариаторов:

Вариаторные коробки передач позволяют производить бесступенчатое изменение скорости вращения колёс автомобиля и управлять крутящим моментом. Наряду с гибкими ременными передачами усилия активно используются цепи. Они существенно отличаются от классического понимания цепной передачи мотоцикла или велосипеда.

Это устройство с огромным количеством звеньев, расположенных в шахматном порядке для максимально эффективного распределения усилия на разрыв. Запас прочности в этих изделиях может доходить до коэффициента 10:1.

Основные особенности цепного вариатора

Его принципиальное устройство ничем не отличается от клиноременного вариатора. Поэтому опишем только базовые отличия и основные положительные моменты:

• Цепь намного прочнее ремня. Она демонстрирует гораздо большее усилие на разрыв. В ремне может лопнуть одна из направляющих, после чего он сбрасывается со шкивов и прекращает функционировать. На поврежденных звеньях можно будет доехать до ближайшего автосервиса.
• Цепи имеют свойство растягиваться. Это происходит при слишком резком старте. Если не нужно ставить рекорд по достижению 100 км/ч с нуля – то берегите свой автомобиль и растяжки не произойдёт. Если это произошло, то ремонт практически невозможен.
• Устройство может сильно шуметь, хотя понятие уровня шума здесь относительное. Можно сказать, что это более шумный вариант, чем ременной вариатор.
• Из-за мощного антифрикционного взаимодействия цепь практически не теряет крутящий момент и более качественно передаёт его от двигателя. Он демонстрирует самый высокий КПД среди всех гибких передач.

Где применяются цепные вариаторы

Они используются на самых мощных автомобилях для осуществления бесступенчатой передачи. Для примера, ими комплектуются вариаторы топовых моделей от Audi. Несмотря на повышенный уровень шума, они дают гораздо большую надежность, по сравнению с ремнями, а разрыв одного или нескольких звеньев даст о себе знать характерным треском или звоном. Изготовление цепи стоит значительно дороже ремня, поэтому этот элемент не устанавливают на бюджетные автомобили.

Цепи вариатора: особенности, характеристики, сферы использования

Цепи вариатора: особенности, характеристики, сферы использования

Содержание

Узнать больше

Вариаторные цепи – это разновидность пластинчатых цепей, которые обладают высокой прочностью в сочетании с гибкостью. Их используют в машинах и механизмах, где предъявляются повышенные требования к передаче. С помощью таких пластинчатых изделий обеспечивается бесступенчатое регулирование скоростных режимов и их плавное переключение. Они могут применяться в автомобилях, различных промышленных станках и других видах механизмов.

Вариаторные цепи всех производителей имеют сходные параметры, в России производство регулируется государственным стандартом. Это упрощает поиск подходящего аналога при поломке вариатора из-за поврежденной цепи.

Особенности конструкции вариаторных цепей

Простая и эффективная конструкция пластинчатых вариаторных цепей обеспечивает им выгодные технические характеристики. Они состоят из металлических пластинок, которые между собой скрепляются ушками, расположенными на двух пластинках одновременно. Такая система обеспечивает прочность соединения при сохранении высокой гибкости. Материалом для изготовления служат металлы и сплавы с высокой устойчивостью к механическим нагрузкам.

Специальная конструкция позволяет соблюдать высокую точность оборотов вращающегося механизма. Кроме того, при переключении соблюдается заданный уровень крутящего момента.

Эта разновидность приводных цепей обладает несколькими важными особенностями:

1. Плавная регулировка скорости. С их помощью можно обеспечить бесступенчатое изменение скорости вала для комфортного и безопасного использования механизма. Автомобили с вариаторной коробкой передач обладают отличной управляемостью.
2. Долговечность. По этому критерию цепная передача значительно превосходит ременную, конструкция с пластинками способна долгое время выдерживать высокие нагрузки.
3. Универсальность. Цепи этого типа могут использоваться в различных сферах промышленности, автомобилестроении, грузоподъемном и сельскохозяйственном оборудовании.

Производство таких изделий в России регулируется стандартом ГОСТ 10819-93, для подбора западных аналогов применяются международные стандарты и используются таблицы соответствия.

Принцип работы: основные моменты

В состав звеньев включены пакеты из тонких пластинок, имеющих трапециевидную форму. Для замыкания пластинок используются вкладыши с полуцилиндрической формой. Набранные в обоймы пластинки соединяются ушками, которые работают по шарнирному принципу. Такая конструкция сохраняет гибкость цепи, что делает возможным плавное бесступенчатое регулирование скоростей.

Для переключения скоростного режима используются специальные механизмы – мотор-вариатор-редукторы. Правильно подобранная цепь обеспечивает быстрое беспроблемное вращение механизма и его продолжительную эксплуатацию. Если же она выходит из строя, требуется как можно быстрее найти подходящую по всем параметрам замену.

Конструктивная схема изготовления представлена на рисунке:

Основные виды вариаторных цепей

Цепи такого типа подбираются по целому ряду параметров. Это типоразмер вариатора, совместно с которым может использоваться цепь, длина, шаг пластин изделия, скоростные возможности и другие показатели. Правильный подбор по всем параметрам обеспечит стабильную работу передачи с максимальным КПД: точное соответствие параметров обеспечивает максимально полную передачу крутящего момента.

Такие цепи могут быть выполнены из различных материалов: для автомобилей и промышленного оборудования чаще всего используется металл, однако в некоторых случаях в производстве используются пластик, тефлон, силикон или иные полимерные материалы. Они не подвержены коррозии, поэтому могут использоваться в условиях агрессивных сред в промышленных цехах.

Технические характеристики и особенности выбора

Вариаторные цепи на основе металлических пластин и соединительных ушек обеспечивают сохранение заданного крутящего момента и плавное вращение валов с бесступенчатым регулированием скорости. Основные характеристики, на которые необходимо ориентироваться при выборе – это типоразмер, число звеньев, а также возможности регулировки скорости валов механизма. Кроме того, цепи различаются между собой по техническим параметрам: в их число входят размеры пластин, шаг их расположения и другие особенности.

Изделия российских и немецких производителей остаются особо востребованными на рынке. Их типоразмеры совпадают, поэтому продукция отечественных и иностранных изготовителей может быть взаимозаменяемой. Наиболее распространенные варианты в России:

1. Пластинчатые цепи класса ВЦ. Они широко распространены в отечественных машинах и механизмах.
2. Импортные пластинчатые цепи производства Германии. Они не всегда подходят для ремонта российского оборудования, в некоторых случаях требуется комплекс подготовительных работ перед установкой на автомобиль.

Конструктивные различия между цепями отечественного и зарубежного производства можно увидеть на рисунке:

Даже с учетом одинаковых типоразмеров есть несколько конструктивных особенностей, поэтому необходимо внимательно отнестись к подбору подходящего аналога.

Чтобы правильно подобрать цепь в соответствии со всеми характеристиками, необходимо знать типоразмер вариатора. В маркировке указывается размер и количество звеньев цепи, а также возможности регулирования, размеры элементов цепи и другие важные параметры.

Типоразмер наиболее распространенных разновидностей российских вариаторных цепей отражен в таблице:

Обозначение цепи	Типоразмер вариатора	Диапазон регулирования	Шаг	Размеры пластин			Число звеньев
			t	L	h	n
			мм	мм	мм	шт
Ц225-3,0	ВЦ1А.ВЦ1Б	3,0	26	38			7,8	25
Ц224-4,5	ВЦ1А.ВЦ1Б	4,5	26	38			7,8	24
Ц224-6,0	ВЦ1А.ВЦ1Б	6,0	26	38			7,8	24
Ц327-3,0	ВЦ2А.ВЦ2Б	3,0	29	44			9,3	27
Ц326-4,5	ВЦ2А.ВЦ2Б	4,5	29	44			9,3	26
Ц228-6,0	ВЦ2А.ВЦ2Б	6,0	26	38			7,8	28
Ц335-3.0	ВЦЗА.ВЦЗБ	3,0	29	44			9,3	35
Ц334-4,5	ВЦЗА.ВЦЗБ	4,5	29	44			9,3	34
ЦЗЗЗ-6,0	ВЦЗА.ВЦЗБ	6,0	29	44			9,3	33
Ц434-3,0	ВЦ4А.ВЦ4Б	3,0	36	59			12,3	34
Ц433-4,5	ВЦ4А.ВЦ4Б	4,5	36	59			12,3	33
Ц433-6,0	ВЦ4А.ВЦ4Б	6.0	36	59			12,3	33
Ц541-3,0	ВЦ5А.ВЦ5Б	3,0	36	70			12,3	41

 

Вариаторные цепи немецкого производства могут применяться в следующих видах вариаторов по таблице соответствия:

Раз- мер вариатора	Диапазон регулиро­вки	Тип цепи
160	6	А225
	4,5
	3	А226
190	6	А229
	4,5	А326
	3	А327
248	6	А333
	4,5	А334
	3	А335
304	6	А433
	4,5
	3	А 434
360	6	А539
	4,5	А540
	3	А541

 

Продукция российских предприятий по типоразмерам полностью эквивалентна немецким аналогам, однако маркировка изделий различается. Для обозначения российской продукции используется литера Ц, к которой добавляются размеры цепи и количество используемых в ней звеньев. Например, Ц225 – это цепь, в состав которой входит 25 звеньев, соответствующих стандартному типоразмеру.

Для маркировки немецкой продукции используется литера А, при этом прочие параметры будут совпадать. Соответственно, аналогом для вышеназванной цепи может стать изделие А225. Такая система значительно упрощает поиск и подбор подходящих аналогов, если необходимо заменить поврежденный компонент механизма.

Преимущества использования вариаторной передачи

Помимо плавности хода и достаточно высокой надежности, вариаторные цепи получили широкое распространение еще по нескольким причинам:

1. Компактные габариты передачи. Это позволило использовать данный принцип в современных автомобилях, мототехнике и других транспортных средствах.
2. Возможность использования с редукторами различных механизмов. Таблицы совместимости помогают подобрать оптимальное решение.
3. Работа со стабильным соблюдением установленных технических параметров. Такая конструкция позволяет точно устанавливать передаточные числа без рывков и других нарушений плавности хода.

Вариаторная передача с ручным или автоматическим управлением рассчитана на продолжительную эксплуатацию. Автоматика упрощает использование механизма: автоматический принцип переключения передач в автомобиле облегчает управление транспортным средством.

Сфера использования вариаторных цепей

Изобретение бесступенчатой передачи крутящего момента значительно расширило возможности конструкторов и проектировщиков. Вариатор может работать в ручном или автоматическом режиме, он позволяет плавно изменять скорость вращения рабочего механизма. Это может быть не только привод в автомобиле, но и, например, судовой винт, поскольку передаточные числа меняются без прохождения ступеней. При переключении скорости не возникает характерных толчков – в этом важное отличие от классических вариантов ступенчатых передач.

Вариатор предназначен для плавного регулирования скорости без толчков и рывков, передаточное число плавно повышается или понижается до требуемого значения. Ручное управление предусматривает «ступени», которые контролируются программой – они нужны при работе механизма с высокой нагрузкой, например, при движении автомобиля в сложных дорожных условиях.

Вариаторные цепи получили широкое распространение в нескольких отраслях:

1. Автомобилестроение. Автомобили с бесступенчатым механизмом переключения передач гарантируют комфортное управление в любых дорожных условиях – машина всегда будет двигаться плавно с отличной управляемостью.
2. Подъёмное промышленное оборудование. Приводы с бесступенчатым переключением скоростей обеспечивают плавный и осторожный подъем груза на заданную высоту.
3. Различное промышленное оборудование. Этот вариант привода применяется для конвейерных линий, станков для резки металла и выполнения других технологических операций. Его основным преимуществом является плавная работа без рывков.
4. Изготовление мототехники. Вариаторный привод получил распространение в мотоциклах, квадроциклах, снегоходах и других видах транспорта, от которых требуется повышенная надежность.
5. Использование в бытовых целях. Вариаторный принцип передачи крутящего момента нашел применение в различных видах бытовой техники.

Это только часть распространенных вариантов использования. Вариаторы обеспечили плавное движение конвейерных линий в различных сферах производства, их с каждым годом активнее используют в проектировке современных комфортных автомобилей и различных видов спецтехники. Принцип бесступенчатой передачи обеспечивает комфорт управления транспортным средством, скорости могут меняться в ручном или автоматическом режиме.

Продажа цепей для вариаторов в компании «Цепьинвест»

Организация поставляет продукцию российского и зарубежного производства, по каталогу предлагается подобрать цепи любого типоразмера с подходящим набором характеристик. Долговечная продукция строго соответствует требованиям российского стандарта 10819-75, а также его немецкому аналогу. Качественные компоненты приводного механизма обеспечат ему безотказную работу даже при повышенных нагрузках. Вариатор предназначен для длительного использования, он рассчитан на продолжительную бесперебойную эксплуатацию.

Если подходящего типоразмера нет в каталоге, возможно изготовление по специальному заказу. Предлагаются поставки партий любого объема, изготовление на заказ позволит решить проблему любой сложности и выполнить нестандартные требования. Свяжитесь с менеджером компании «ЦЕПЬИНВЕСТ» и обсудите все условия поставок. Все разновидности продукции предлагается заказать по невысокой стоимости, возможны постоянные поставки.