8Май

Планетарный вариатор: Тороидные вариаторы — Энциклопедия журнала «За рулем»

8 Май 2019 alexxlab Комментировать

Содержание

Тороидные вариаторы — Энциклопедия журнала «За рулем»

Схема тороидного вариатора

В тороидном вариаторе между двумя колесами со сферической (тороидной) рабочей поверхностью зажимается ролик. Одно колесо является ведущим, а другое — ведомым. Передача крутящего момента обеспечивается силами трения между рабочими поверхностями колес и ролика. Изменение положения оси ролика в поперечной плоскости приводит к изменению передаточного числа вариатора, равного отношению радиусов окружностей проходящих через точки контакта колес с роликом.
В зависимости от угла поворота ролика ведомое колесо может вращаться с той же скоростью, что и ведущее (если ролик горизонтален), с большей, или меньшей (если ролик поворачивается). При использовании тороидного вариатора в трансмиссии автомобиля так же, как и в случае клиноременного, необходимо обеспечить возможность получения заднего хода и отключения вариатора от двигателя с помощью сцепления.
Первый патент на конструкцию трансмиссии с тороидным вариатором был получен Чарльзом Хантом еще в 1877 г.

Такие трансмиссии производства Perbury-Hayes предлагались для автомобилей в 1930-е гг., однако они отличались недостаточной величиной передаваемого крутящего момента и низкой долговечностью из-за отсутствия соответствующих материалов и технологий. Основная проблема заключается в том, что передача крутящего момента целиком зависит от трения в контакте ролика с колесами, и чем выше передаваемый момент, тем больше должна быть сила трения, причем при очень малой площади контакта. Для увеличения трения давление между деталями вариатора должно быть выше, что может привести к повреждению вариатора.
В 1999 г. компания Nissan начала устанавливать на некоторых из своих автомобилей, предназначенных для японского рынка, коробки передач Extroid. В этой коробке передач используется сдвоенный тороидный вариатор, разделяющий поток мощности с целью уменьшения размеров узла. Коробка передач была сконструирована для продольной установки на мощные заднеприводные автомобили и может передавать крутящий момент до 300 Н•м, что на сегодняшний день является рекордом для коробок передач с вариаторами.

Возможность передачи таких усилий обеспечена применением высококачественных сталей и специальных трансмиссионных масел. Усилия сжатия колес и роликов вариатора составляют величину до 10 т. При таких усилиях сжатия повернуть ролик для изменения передаточного числа вариатора не просто. Nissan использует оригинальную систему поворота роликов, в которой ролики поворачиваются автоматически при их небольшом смещении относительно оси вращения. Совместно с вариатором в коробке передач Extroid работает гидротрансформатор. Для включения заднего хода используется планетарная передача, управляемая с помощью многодискового мокрого фрикционного сцепления.

Коробка передач Mazda с тороидным вариатором

На Токийском автосалоне 1999 г. компания Mazda продемонстрировала трансмиссию, которая включает в себя два тороидных вариатора, двухступенчатую планетарную передачу и два автоматических сцепления. При троганьи автомобиля с места планетарная передача понижает передаточное число, в целях получения высокого крутящего момента. На большой скорости привод на колеса осуществляется непосредственно от тороидного вариатора. Коробка передач включает в себя и главную передачу с дифференциалом и предназначена для поперечной установки на переднеприводные автомобили.

Вариатор планетарный

 

Полезная модель относится к механизмам зубчатых бесступенчатых передач и может быть использована в машиностроении, в частности для бесступенчатой трансмиссии транспортных средств.

Сущность полезной модели: Вариатор планетарный включает в себя корпус, размещенные в нем ведущий вал, планетарный ряд и механизм управления. Планетарный ряд включает ведущую шестерню, ведомую шестерню и водило с сателлитами. Сателлиты выполнены двухвенцовыми, при этом первый венец каждого сателлита связан с ведущей шестерней, а второй венец — с ведомой шестерней. Ведомая шестерня через ведомый вал жестко связана с рабочим органом устройства. Сателлиты установлены при помощи подшипников А, водило — на подшипнике Б.

Тормозное приспособление жестко закреплено на корпусе и размещено на водиле.

Технический результат заключается в упрощении конструкции вариатора и снижении его габаритов, повышение надежности работы. 1 н.п. ф-лы, 1 ил.

Полезная модель относится к механизмам зубчатых бесступенчатых передач и может быть использована в машиностроении, в частности для бесступенчатой трансмиссии транспортных средств.

В современном машиностроении, в частности в автомобилестроении, широко используются двигатели внутреннего сгорания, которые имеют очень узкий рабочий диапазон оборотов. Для того чтобы расширить этот диапазон, служит коробка переключения передач (КПП). Она предназначена для изменения передаточного соотношения между двигателем и рабочим органом устройства (РОУ). Например, в автомобиле, где РОУ являются колеса, изменение передаточного соотношения в КПП позволяет при различных скоростях движения двигателю работать в режиме, близком к оптимальному.

Наиболее распространенной среди КПП является механическая коробка переключения передач (МКПП). Главными недостатком МКПП является ступенчатость изменения передаточного соотношения между двигателем и РОУ. В результате во всем диапазоне возможных значений оборотов двигателя и РОУ можно получить лишь несколько вариантов их оптимальных соотношений. Во всех остальных случаях двигатель либо недогружен, и его мощность тратится впустую, либо перегружен, в результате чего бесполезно расходуются его ресурсы. Дополнительным недостатком МКПП является наличие сцепления.

Другим видом коробок передач является вариаторная коробка переключения передач (ВКПП), плавно изменяющая передаточное соотношение оборотов двигателя и РОУ. В результате независимо от скорости и нагрузки на рабочий орган двигатель постоянно работает в оптимальных условиях (на оборотах максимальной мощности или экономичности — в зависимости от режима, заданного оператором), а плавное изменение передаточного соотношения позволяет не разрывать связь между двигателем и РОУ для уравнивания скоростей и не прерывать крутящий момент. Сцепление в ВКПП служит только для обеспечения работы двигателя при остановке РОУ. При наличии определенных недостатков, связанных с несовершенством устройств, недостаточной надежностью, преимущества вариаторов над классическими многоступенчатыми коробками очевидно. Например, благодаря оптимальному использованию возможностей двигателя и непрерывной передаче крутящего момента автомобили, оснащенные ВКПП, намного более динамичны и экономичны. Отмеченные выше недостатки ВКПП в последние годы довольно успешно устраняются.

Известен планетарный фрикционный вариатор (RU 2300677 МПК F16H 37/08, F16H 15/48), включающий первичный вал с установленным на нем солнечным колесом, входящим в зацепление с коронным колесом через сателлиты, вторичный вал, водило, фрикционные механизмы, в котором коронное колесо применено в качестве управляющего звена, с одной стороны связанное с корпусом вариатора, а с другой стороны — с первичным валом через фрикционные механизмы, и вторичный вал объединен с водилом с возможностью регулирования скорости и направления вращения коронного колеса посредством фрикционных механизмов и управляющего электродвигателя, соединенного с коронным колесом.

Энергия приводного двигателя расходуется внутри самого устройства. Коэффициент полезного действия (КПД) устройства достигает максимального значения только на прямой передаче. При этом максимальное передаточное отношение устройства при максимальном КПД составит 1. В связи с этим необходимо использовать приводной двигатель с большой мощностью для преодоления максимального стартового нагрузочного момента на ведомом звене.

Таким образом, недостатком известного устройства является малое значение его КПД.

Известен вариатор Челнокова (RU 2108508 МПК F16H 47/04), содержащий корпус, входной и выходной валы, ведущее и ведомое колеса, водило и жидкость, при этом он снабжен герметичной камерой и блок-шестерней, установленной на водиле и находящейся в зацеплении с колесами, ведущее и ведомое колеса жестко закреплены на входном и выходном валах, жидкость заполняет герметичную камеру, пара сопряженных зубчатых колес заключена в герметичную камеру, зоны низкого и высокого давления камеры соединены перепускным каналом с установленным на нем управляемым дросселем, а ведущее колесо имеет меньшее чем у ведомого число зубьев.

Недостатком вариатора является отсутствие центровки относительно оси вращения, приводящая к возникновению биений, особенно на больших оборотах. Наличие герметичной камеры служит источником поломок устройства при возникновении протечек, а также существенно усложняет само устройство и процедуры его обслуживания. Кроме того, максимальное передаточное отношение устройства равно 1, что требует использование приводного двигателя с большой мощностью для преодоления максимального стартового нагрузочного момента на ведомом валу. Это также понижает КПД устройства.

Известен вариатор планетарный (RU 2374528 МПК F16H 47/08), выбранный в качестве прототипа, содержащий корпус, размещенные в нем ведущий вал и ведомую шестерню, механизм управления и два планетарных ряда, отличающийся тем, что он снабжен управляющим звеном, первый и второй планетарные ряды размещены последовательно, каждый из которых включает центральную и коронную шестерни и водило с сателлитами, ведущий вал жестко связан с коронной шестерней первого планетарного ряда и выполнен сквозным с возможностью установки приводного двигателя на любой его конец, а механизм управления размещен на ведущем валу, неподвижно закреплен на корпусе, содержит контролирующий и исполнительный органы, выполнен гидравлическим и имеет возможность изменения общего передаточного числа вариатора в независимости от оборотов приводного двигателя.

Недостатком устройства является сложность конструкции, содержащей два связанных планетарных ряда, результатом чего являются большие габариты устройства, недостаточно надежная работа, дополнительные сложности в его обслуживании и управлении.

Задача полезной модели — совершенствование конструкции планетарного вариатора.

Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в упрощении конструкции вариатора и снижении его габаритов, повышение надежности работы.

Указанный технический результат достигается тем, что в вариаторе планетарном, содержащем корпус, размещенные в нем ведущий вал, планетарный ряд, включающий ведущую шестерню, ведомую шестерню и водило с сателлитами, и механизм управления, неподвижно закрепленный на корпусе, сателлиты выполнены двухвенцовыми, при этом первый венец каждого сателлита связан с ведущей шестерней, второй венец — с ведомой, а механизм управления размещен на водиле.

Устройство поясняется чертежом, на фиг. изображена общая кинем

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.

Несмиянов И.А., Хавронин В.П., Карева Н.В. Планетарный дифференциальный вариатор

УДК 621.833.6

Несмиянов Иван Алексеевич1, Хавронин Виктор Петрович2, Карева Наталья Викторовна3
1Волгоградский государственный аграрный университет, кандидат технических наук, заведующий кафедрой «Механика»,
2Волгоградский государственный аграрный университет, кандидат технических наук, доцент кафедры «Механика»,
3Волгоградский государственный аграрный университет, кандидат технических наук, доцент кафедры «Механика»


Аннотация
Предложена конструкция, совмещающая в себе свойства планетарной дифференциальной передачи и вариатора, с целью бесступенчатого регулирования скорости вращения выходного вала. Приведены общие случаи определения передаточного отношения предложенной передачи.

Ключевые слова: вариатор, передаточное отношение, Планетарная передача

Nesmiyanov Ivan Alekseevich1, Havronin Victor Petrovich2, Kareva Natalia Viktorovna3
1Volgograd State Agricultural University, PhD, Head of the Department «Mechanics»
2Volgograd State Agricultural University, Ph.D., assistant professor of «Mechanics»
3Volgograd State Agricultural University, Ph.D., assistant professor of «Mechanics»


Abstract
We offer a design that combines the properties of the planetary differential gear and variator, with a view to stepless speed regulation of the output shaft. Are general cases of determining the gear ratio of the proposed transfer.

Библиографическая ссылка на статью:
Несмиянов И.А., Хавронин В.П., Карева Н.В. Планетарный дифференциальный вариатор // Современная техника и технологии. 2014. № 10 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2014/10/4544 (дата обращения: 13.09.2020).

В современных машинах широко используются планетарные передачи, характеризующиеся своей компактностью при больших передаточных отношениях. Планетарные передача типа 2К-Н [1] имеет возможность передачи вращения в дифференциальном режиме и в режимах остановки отдельных её звеньев, однако не имеет возможность бесступенчатого изменения передаточного отношения передачи за счет постоянства числа зубьев колёс. Для бесступенчатого регулирования частоты вращения выходного вала используются вариаторы.

Предлагается объединение вариатора, планетарной дифференциальной передачи, а также управляющего механизма в одно устройство, что дает упрощение конструкции вариатора наряду с расширением диапазона изменения передаточного отношения. Такое устройство может быть использовано в качестве бесступенчатой коробки передач в приводе механизмов и машин.

Вариатор выполнен в виде планетарной дифференциальной передачи типа 2К-Н, а вместо зубчатого зацепления применяется фрикционное (рис. 1).

Рисунок 1 – Эскиз планетарного дифференциального вариатора

Планетарный дифференциальный вариатор (рис.1) состоит из центрального ведущего конуса 1, ведомого конусного колеса 2, ролика-сателлита 3, выполненного из фрикционного материала и установленного на подвижной оси 4 с возможностью осевого перемещения вдоль оси, которая в свою очередь имеет возможность перемещаться относительно водила 5. Центральный конус 1 установлен соосно с конусным колесом 2 посредством подшипника 6, и с водилом 5 посредством подшипника 7. Подвижные оси 4 на концах имеют ролики 8, которые могут перемещаться по направляющим кулисы 9. Кулиса 9 с одной стороны посредством шарнира 10 крепиться к водилу 5, а с другой стороны имеет нажимные лапки 11, взаимодействующие с нажимным подшипником 12. Прижатие лапок 11 к нажимному подшипнику 12 осуществляется пружинами 13, соосно установленных на подвижных осях 4. С нажимным подшипником 12 с другой стороны взаимодействует рычаг 14. На водиле 5 установлен шкив 15. Рабочие поверхности центрального конуса 1 и конусного колеса 2 могут быть покрыты фрикционным материалом.

При многоступенчатом исполнении к конусному колесу 2 (рис. 2а) присоединяется дополнительный ведущий конус 15, дополнительный ведомый конус 16, ролики-сателлиты 17 и дополнительное водило 18. Или возможно многоступенчатое исполнение (рис. 2б), когда ведомое  конусное колесо 2 одновременно выполняет роль центрального конуса второй ступени и передающее вращение  дополнительному ведомому конусному колесу 19 через дополнительные ролики сателлиты 20, оси которых крепятся к дополнительному  водилу 21,  установленному соосно центральному конусу 1 и водилу 5. Рисунок 2 – Варианты многоступенчатого исполнения планетарного дифференциального вариатора: а) с последовательным соединением ступеней, б) с параллельным исполнением ступеней.

Планетарный дифференциальный вариатор может работать в двух режимах: в режиме бесступенчатого изменения скорости вращения ведомого конусного колеса 2 при остановленном шкиве 15 и в дифференциальном режиме, когда вращение передается дополнительно на шкив 15.

В первом случае вращение от ведущего центрального конуса 1 передаётся посредством фрикционных роликов-сателлитов 3 конусному колесу 2. При этом шкив 15 и соответственно водило 5 остановлены, под действием силы упругости пружин 13 ролики находятся в наибольшем удалении от водила 5, в этом положении обеспечивается наибольшее значение передаточного отношения  от ведущего конуса 1 к конусному колесу 2. При смещении нажимного подшипника 12 влево посредством рычага 14 кулисы 9 отклоняются в ту же сторону, увлекая за собой ролики 8 вместе с подвижными осями 4 и роликами-сателлитами 3, сжимая пружины 13. При этом передаточное отношение u12   плавно уменьшается до значения Dmax/dmin , тем самым скорость вращения конусного колеса 2 плавно возрастает. Плавное увеличение передаточного отношения u12 происходит в обратном порядке.

Во втором дифференциальном режиме работы вращение от ведущего центрального конуса 1 передается посредством фрикционных роликов-сателлитов 3 конусному колесу 2 и одновременно через оси 4 водилу 5 и соответственно шкиву 15. При этом передаточное отношение определяется из зависимости где n1, n2, n5 – частота вращения соответственно центрального конуса 1, конусного колеса 2 и водила 5.

Возможен и третий режим работы, когда заторможено конусное колесо 2 и вращение от центрального конуса 1 через ролики-сателлиты 3 и оси 4 передается непосредственно на водило 5 и шкив 15. В этом случае при перемещении посредством рычага 14 влево нажимного подшипника 12, кулис 9, роликов 8, осей 4 и роликов-сателлитов 3 передаточное отношение будет плавно изменяться от  до

Предлагаемый планетарный дифференциальный вариатор реверсивный, и может использоваться для бесступенчатого изменения передаточного отношения в коробках передач приводов механизмов и машин. Как отмечалось выше, для расширения диапазона регулирования скорости вращения валов планетарного дифференциального вариатора он может быть выполнен многоступенчатым по последовательной (рис.2, а) или параллельной (рис.2, б) схемам, однако при таких исполнениях формулы для определения передаточного отношения будут несколько другие, нежели приведенные в статье.


Библиографический список
  1. Кудрявцев В.Н. Планетарные передачи. М.-Л.: Машиностроение, 1966. 308 с.

Все статьи автора «Несмиянов Иван Алексеевич»

Планетарный вариатор для велосипеда NuVinci N360 и N171 CVT

Планетарный велосипедный вариатор NuVinci — это разновидность вариатора на основе роликов. Производится и продвигается американской компанией Fallbrook Technologies Inc. Коммерческое применение в качестве велосипедного вариатора началось в декабре 2006 года, когда он впервые появился в продаже в Нидерландах. Вариатор для велосипеда NuVinci CVT сейчас находится в фазе разработки продуктов для других применений, таких как ветрогенераторы, лёгкие электрические автомобили, нестационарное энергетическое оборудование и внешние приводы вспомогательных механизмов автомобиля.

История NuVinci.

Механические вариаторы были изобретены ещё в 1800-х годах, успешно использовались в оборудовании. Особого успеха добился наклонный шариковый вариатор Копа. Неоднократно делались попытки их внедрения в автомобилях, но коммерческого успеха достигнуто не было.

Технология NuVinci.

Бесступенчатая трансмиссия NuVinci использует серию вращающихся наклонных шариков, располагающихся между входным и выходным дисками трансмиссии. У наклонённых шариков меняется их диаметр в точке контакта и тем самым изменяется передаточное отношение. В результате этого в вариаторе NuVinci достигается плавный и непрерывный переход к любому передаточному соотношению внутри диапазона. Передаточное соотношение непрерывно переключается путём изменения наклона оси шариков, предоставляя разные радиусы контакта, приводящие в движение входной и выходной диски. Для передачи вращающего момента в системе много сфер. «Планеты» расположены по кругу вокруг центрального шкива («солнца») и контактируют по отдельности с входным и выходным тяговыми дисками. Такая конфигурация позволяет сконструировать ввод и вывод вращающего момента концентрическим и компактным. В результате такой конструкции трансмиссия способна переключать передаточное отношение плавно в движении,в нагрузке и во время остановки.

Способность обеспечивать непрерывно изменяющееся передаточное отношение в компактном корпусе вариатору NuVinci позволяют два фактора:

  1. Первый фактор — это геометрическая конфигурация привода, базирующаяся на разных контактных соотношениях сферы. Контакт с вращающимися сферами в двух разных местах по отношению к оси вращения сферы обеспечивает передаточное отношение, которое в зависимости от места точек контакта входного и выходного тяговых дисков, их скорости изменяется от понижающей до повышающей передачи
  2. Второй фактор — это упругогидродинамическая смазка. Трансмиссии, использующие для передачи мощности упругогидродинамическую смазку, известны как фрикционный привод. Трансмиссия с фрикционным приводом работает на основе тяговой жидкости, которая в нормальных условиях одновременно обеспечивает смазку для привода. При высоком контактном давлении в роликовом контакте между двумя твёрдыми элементами (сферами и дисками) жидкость практически моментально совершает фазовый переход к упругому твёрдому телу. В пределах пятна контакта молекулы жидкости упаковываются в твёрдую форму, через которую может передаваться вращающий момент. Заметьте, что при этом вращающиеся элементы не находятся в физическом контакте.

Список втулок NuVinci.

Бренд Модель Представлена Снята с производства Передачи Общее передаточное отношение Вес Применение
Fallbrook NuVinci N171 2007 год 2010 год Непрерывные 350% 3,85 – 3,95 кг Езда в городе
Fallbrook NuVinci N360 2010 год   Непрерывные 360% 2,45 кг Езда в городе

Сравнение велосипедного вариатора NuVinci с классическими системами переключения передач.

Любой вариатор позволяет любой силовой установке, человеческой или моторизированной, всегда работать на скорости (или близко к ней), на которой эффективность, вводной крутящий момент или выходная мощность установки оптимальны. Тем самым вариатор NuVinci может улучшить общую эффективность или производительность системы в сравнении с «традиционной» трансмиссией, но только в том случае, если прирост эффективности или производительности силовой установки от точности установки передаточного соотношения превысит любые потери эффективности или производительности, неизбежно возникающие при замене обычной трансмиссии на вариатор NuVinci. Например, если с вариатором NuVinci эффективность составляет только 85% от эффективности исходной традиционной трансмиссии, то для улучшения общей эффективности выгода от эффективности эксплуатации силовой установки должна составлять 18% (то есть 1/0.85 — 1 = 0.18 или 18%). Компания не указала конкретных значений эффективности их трансмиссии и не предоставила этого даже после запроса.

Из-за простоты конструкции и небольшого количества компонентов вариатор NuVinci легко масштабируемый и поэтому может использоваться в самых разных устройствах.

Сравнение NuVinci с другими вариаторами.

В вариаторе NuVinci для передачи вращающего момента используется роликовое сцепление, такое же как в тороидальных трансмиссиях. Однако в отличии от тороидальных вариаторов переданный вращающий момент распространяется на несколько сфер, снижая тем самым общую прижимающую силу.

Эти конструкционные решения позволяют вариатору NuVinci сочетать плавность и непрерывность передачи мощности с практичностью традиционных планетарных втулок.

Как и в других вариаторах тракционного типа, при передаче вращающего момента через вариатор NuVinci возникает небольшое проскальзывание между пятнами контакта. Это неизбежно возникает из-за того, что для любого пятна контакта части шара движутся в немного разных направлениях и со скоростями, немного не совпадающими с направлениями и со скоростями движения дисков. Этот феномен у вариаторов тракционного типа называется «контактным спином». «Скорость вращения определяется как разница в вращательной скорости ведущего и ведомого роликов в направлении перпендикулярном к плоскости контактного пятна. Это обусловлено относительной разницей в скоростях поверхностей обоих вращающихся напротив контактного пятна элементов и является значительным источником потерь энергии в вариаторах тракционного типа». Во всех вариаторах тракционного типа это проскальзывание неизбежно возникает между поверхностями, находящимися под очень высокими сжимающими давлениями, которые требуются для обеспечения гарантированно надежной передачи вращающих моментов. Проскальзывание под высокими давлением и вызывает потери энергии в трансмиссии. Хотя Fallbrook Technology и отказалась опубликовать информацию по эффективности для вариатора NuVinci, но всё же можно предположить, что эффективность NuVinci такая же, как у вариаторов с «приводом на наклонных шариках» (70% — 89%), разновидностью которого и является данный вариатор. Но всё же геометрия таких вариаторов значительно отличается от вариатора Копа с наклонными шариками, так как в вариаторе NuVinci контакты для передачи вращающего момента расположены на наружном диаметре, а не на внутреннем.

Для большинства применений не требуется гидравлика высокого давления.

Другим преимуществом подобной конструкции вариатора являются варианты расположения входящей и выходящей осей, которые могут располагаться в линию, быть смещены и расположены в U-образной конфигурации (ввод и вывод расположены соосно в одной плоскости), что делает трансмиссию простой, маленькой, лёгкой и компактной.

По заявлениям Fallbrook управление трансмиссией стабильное, линейное и не требует сложной системы управления.

Применения.

Вариатор NuVinci может применяться везде, где требуется механическая передача. На данный момент коммерческое применение вариатор нашёл только на велосипедах. Вариатор NuVinci устанавливается вместо дерайлера или планетарной втулки и предоставляет передаточное отношение приблизительно 350%, практически такое же как на велосипедах с 8- или 9-скоростными планетарными втулками или на велосипедах с двойными ведущими звёздами (большинство гоночных и быстрых дорожных велосипедов). Этот диапазон значительно меньше диапазона в 526% велосипедов с 14-скоростными планетарными втулками Rohloff или большинстве горных, гибридных, туристических велосипедов с тройными ведущими звёздами. Велосипедная втулка NuVinci обоснованно тяжёлая. Модель второго поколения N171B вместе с трещоткой и дополнительным оборудованием весит от 3,85 до 3,95 килограммов. Модель N360, анонсированная в начале сентября 2010 года весит 2,45 кг. Теперь сравните вес NuVinci с «полным весом переднего и заднего дерайлера Shimano SLX, переключателей, втулки с трещоткой и кассетой», составляющих 1,3 кг. Тем не менее следует учитывать, что вариатор NuVinci предназначается для менее чувствительных к весу сегментов (круизёры, комфортные велосипеды и велосипеды для ежедневных поездок на работу).

Компания также планирует выпуск подобных вариаторов для автомобилей.

Награды и слава.

Велосипедный шариковый вариатор NuVinci CVP и велосипеды, на которые он установлен, получили несколько наград, включая награду «Велосипед года для ежедневных поездок на работу» от редакции Bicycling Magazine, награду от EUROBIKE 2010, награду от R&D 2007 100 Awards, награду iF Design EUROBIKE Gold Award в 2008, 2010, 2011 годах, награду «Лучшая новинка 2007 года» от Popular Science, награду «Технология года» и «Велосипед года» в Нидерландах.

Ellsworth Handcrafted Bicycles, производитель велосипедных рам и колёс, выпускает велосипеды с Nuvinci. В 2007 году вариатор в журнале Popular Science попал в престижный ежегодный обзор самых значимых новинок.

Также читайте обзор планетарной втулки Nuvinci CVP.

Вариатор (CVT) – что это такое, виды вариаторов, принцип работы, плюсы и минусы

Разница в диапазонах угловых скоростей двигателя и колёс автомобиля во все времена была и остаётся предметом исследований и инженерных решений для устройств, имя которым – трансмиссия. Развитие удобных в управлении автоматических бесступенчатых трансмиссий автомобиля и привело в последние годы к практическому использованию вариатора.

Принцип работы вариатора известен давно и в таких машинах, как скутеры или снегоходы эти устройства используются уже много лет. Почему же в автомобилях вариаторы стали применяться сравнительно недавно? Насколько они надёжны и долговечны? Требуют ли вариаторы каких-то особенных приёмов при вождении автомобиля? В чём достоинства и недостатки трансмиссии с вариатором?

Для ответов на эти вопросы имеет смысл ознакомиться с принципом работы вариатора и основами конструктивных решений устройства, основными видами автомобильных вариатор, а также статистикой о надёжности и долговечности этих устройств.

Принцип работы и конструкции вариатора

Проще всего принцип работы вариатора можно рассмотреть на примере самого распространенного типа устройства: клиноремённого.

На валу, который соединён с валом двигателя находится ведущий шкив, выполненный из двух половинок. Половинки могут передвигаться по валу (оси своего вращения). Аналогичный (состоящий из двух половинок) шкив расположен на другом валу, соединённом с приводами колес автомобиля. Этот шкив называют ведомым. Между собой ведущий и ведомый диски соединены ремнём, клиновидным в сечении.

На низких оборотах двигателя половинки ведущего шкива раздвинуты и ремень «провален» к оси вращения, а на ведомом шкиве наоборот: ремень «выдавлен» максимально далеко от оси вращения.

Таким образом, за счёт трения в месте контакта ремня с поверхностями половинок шкивов образуется ремённая передача, схематично изображённая на следующем рисунке.

То есть ведущий вал как бы аналогичен шестерёнке малого диаметра, а ведомый – большого. Соответственно, на малых оборотах угловая скорость ведущего шкива существенно выше, чем ведомого, к которому передаётся максимальное тяговое усилие (и минимальная угловая скорость).

Сдвигает половинки ведущего шкива торцевое усилие, формируемое в зависимости от конструкции вариатора инерционными силами (от роликов внутри одной половинки шкива, перемещающихся за счёт центробежных сил – простейший случай) или гидравликой, получающей команды от электронного блока управления (современные системы).

Помимо центробежных, системы передачи крутящего момента с электронным управлением могут быть электромагнитными или многодисковыми, но наибольшее распространение благодаря доведенности конструкции получили гидротрансформаторы.

На высоких оборотах картина обратная: «шестеренка» ведущего шкива становится большого диаметра (ремень выдавливается к периферии шкива) а у ведомого половинки раздвигаются и ремень «проваливается» к центру («шестерёнка» малого диаметра). Трение, необходимое для изменения расстояния между половинками ведомого шкива и натяжение ремня обеспечивает пружина.

По принципу действия помимо клиноременных существуют ещё торовые вариаторы.

В них роль составных шкивов выполняют конусообразные диски, а роль ремня – ролики грибовидной формы, имеющие возможность не только вращаться вокруг своей оси, но и перемещаться относительно оси вращения дисков. При различных положениях роликов они по различного диаметра окружностям соприкасаются с дисками, и за счёт этого меняется передаточное отношение между дисками. На практике торовые вариаторы встречаются существенно реже клиноременных.

Казалось бы, если всё так просто и принцип работы устройства хорошо известен, почему на автомобилях вариаторы стали применяться сравнительно недавно?

Дело в том, что материал ремня, используемый в вариаторах скутеров и снегоходов, не рассчитан на уровень нагрузок, которые возникают в автомобилях. И только современные технологии позволили разработать привод вариатора, выдерживающий высокие нагрузки.

Ремень современного автомобильного вариатора металлический, состоящий из двух металлических лент и вставленных в них набора упругих металлических звеньев.

От ведущего шкива наиболее зажатое в нем звено передаёт толкающее усилие к следующему звену и далее по цепочке. Получается, что такой наборный ремень не тянет, а толкает ведомый шкив и это позволяет передавать на него бо́льшие усилия, чем в обычной клиноремённой передаче. Именно такой тип привода получил максимальное распространение в современных вариаторах.

В некоторых марках автомобилей (прежде всего Audi) встречается привод в виде многозвенной цепи вместо ремня.

Такую передачу ещё называют клиноцепной. В отличие от металлического наборного ремня пятно контакта торцевых участков такой цепи с конусной поверхностью шкивов существенно меньше, и это обстоятельство предъявляет повышенные требования к материалу и сочленениям цепи. У цепной передачи самый высокий КПД передачи усилия от ведущего шкива к ведомому, неплохие показатели долговечности, достаточно простая замена в случае необходимости. Но при этом цепь – достаточно дорогой привод.

К особенностям конструкции вариатора ещё следует отнести необходимость встраивания в устройство механизма заднего хода – прямой реверс шкивов вариатора невозможен. Практически это решается так же, как и в автоматических коробках передач: в конструкции предусмотрен планетарный редуктор.

Планетарный вариатор

, स्पीड वैरिएटर в Аянамбаккам, Ченнаи, Mgm-varvel Power Transmission Pvt. ООО

О компании

Год основания 2011

Юридический статус компании с ограниченной ответственностью (Ltd./Pvt.Ltd.)

Характер бизнеса Производитель

Количество сотрудников от 11 до 25 человек

Годовой оборот10-25 крор

Участник IndiaMART с января 2011

GST33AAGCM7213C1ZY

MGM-VARVEL Power Transmission Pvt. Ltd.
MGM и Varvel объединились и открыли сборочный завод в Ченнаи. Мы уже создали наше подразделение. Мы обращаемся к различным рынкам, таким как инфраструктура, строительство, транспортировка материалов, ветроэнергетика, продукты питания, упаковка, фармацевтика, химическая промышленность, текстильная промышленность, птицеводство и различные другие отрасли.
MGM Motori Elettrici SpA:
Компания MGM, основанная в 1944 году и начавшая производство двигателей с тормозом в 1950 году, является ведущим производителем отказоустойчивых двигателей с тормозом. Головной офис и производство расположены в Серравалле-Пистойезе (PT), недалеко от Флоренции в Италии. MGM присутствует более чем в 50 странах мира. Тормозные двигатели MGM особенно подходят для подъемных и траверсных машин, ветроэнергетических установок, инструментального оборудования, автоматических и передаточных механизмов в текстильной, керамической и упаковочной областях и во всех ситуациях, когда требуются точность и быстрота торможения.Безупречная конструкция и сборка в сочетании с прочным и безопасным тормозом делают эти двигатели очень надежными. Последний годовой оборот MGM составляет 18,7 миллионов евро.
VARVEL SpA:
Компания VARVEL, основанная в 1955 году, была первым производителем приводов с регулируемой скоростью в Италии после Второй мировой войны, а затем сосредоточилась на производстве механических приводов для передачи энергии. Штаб-квартира VARVEL находится в Креспеллано, недалеко от Болоньи в Италии. Сегодня в компании VARVEL работает около 150 человек, а годовой оборот составляет 30 миллионов евро.Редукторы VARVEL хорошо зарекомендовали себя в производстве, механической, керамической, текстильной, пищевой, химической, фармацевтической, деревообрабатывающей, пластмассовой, резиновой и других основных отраслях промышленности.

Видео компании

Азия .ru

Каталог Запросы: 1226239 Компании: sql
Бытовая электроника и электротехника (144237)
Аудио и видео оборудование, Домашняя техника, Кухонная техника, Источники питания, …
Электронные компоненты и детали (31323)
Электроустановочные компоненты и материалы, Электронные компоненты, Электронные компоненты оборудование, …
Компьютеры, программное обеспечение и периферия (50962)
Устройства хранения данных, Периферийные устройства, Компьютерные аксессуары, Силовые устройства, …
Средства связи / сети / телефонии (47447)
Телефония, Оборудование для проводных сетей, Оборудование для беспроводных сетей, Спутниковое / навигационное оборудование, …
Промышленное оборудование (148133)
Другие промышленные материалы, Другое промышленное оборудование, Запасные части для промышленного оборудования, Металлообрабатывающее оборудование, …
Оргтехника (56945)
Стационарный, Оборудование системы безопасности, Расходные материалы, Офисная мебель, …
Детские товары (55498)
Игрушки, Детская одежда, Детские аксессуары, Детские коляски, …
Транспортные средства, запасные части и аксессуары (85614)
Запчасти и аксессуары для автомобилей, Мото техники, Двигатели и двигатели, Автомобиль, …
Спорт и отдых (82486)
Летние виды спорта, Досуг и развлечения, Туристическая амуниция, Фитнес, …
Одежда, обувь, материалы и аксессуары (380100)
Материалы для пошива и обуви, Повседневная одежда, Другая одежда, Обувь и аксессуары, …
Хозтовары (167378)
Аксессуары для кухни, Мебель и аксессуары для мебели, Дизайн и интерьер, Товары для дома, …
Химические материалы и продукты (26428)
Химические агенты, Пластиковые материалы, Прочие химические продукты, Химические реагенты, …
Медицина и фармацевтика (34261)
Фармацевтические препараты, Медицинское оборудование, Медицинские изделия и материалы, Медицинские инструменты и аксессуары, …
Драгоценности, бижутерия и подарки (68874)
Подарки и подарки, Ювелирные украшения, Бижутерия, …
Галантерея (30167)
Женские сумки, Прочие галантерейные товары, Сумки, Рюкзаки, …
Товары для личного пользования (30243)
Косметические средства, Средства для ухода за волосами, Часы, Прочие личные аксессуары, …
Сырье (12471)
Железная сталь, Продукция из цветных металлов, Другое сырье, Металлы Минералы, …
Ремонт и строительство (131841)
Сантехника, водоснабжение и канализация, Инструменты для билдинга, Металлопрокат, металлоконструкции и ковка, Плитка, мрамор и гранит, …
Оптическое и оптическое оборудование и аксессуары (9486)
Очки, Оптические материалы и аксессуары, Микроскопы, Другое оптическое оборудование, …
Сфера услуг (30313)
Бизнес-услуги, Рекламные услуги, Другие услуги, Издательские услуги, …
Продовольственные товары (61824)
Сельскохозяйственные продукты, свежие или охлажденные, Табак, вино, кофе, чай и напитки, Фрукты, Замороженные продукты, …
Вторичные материалы (963)
Металлические отходы, Текстильные отходы, Прочие переработанные материалы, Макулатура, …
Сельское хозяйство (47248)
Оборудование и материалы для аквакультуры, Экстракт животных, Семена растений, Агрохимикаты, …
Недвижимость (412)
Другая недвижимость, Квартира (Виллы), Земля, Офисное здание,

Страница не найдена | HMA Group

Перейти к содержаниюFacebookLinkedInYouTube
  • О
  • ПРОДУКТЫ