宽面V带无级变速器的原理与维护

宽面V带无级变速器的原理与维护

邵壮戴娟

邵壮戴娟华北制药河北华民药业有限责任公司052165

摘要机械无级变速传动装置作为一类重要的机械传动部件，在国内外应用日益广泛，尤其适合于生产流水线和变速机械中。本文分析了进口粉针设备上常用的手动调节宽面V带无级变速器的结构特点和工作原理，提出了维护使用中常见的问题以及应该注意的事项。

关键词无级变速器宽面V带问题

生产中常用的无级变速器有机械的、电力的和液力的。多数的机械无级变速器都是利用摩擦传动原理，一般来说，摩擦式的无级变速器具有结构简单紧凑和回转质量较小等特点。根据有无中间机件，摩擦无级变速器又可分为直接接触和间接接触两大类。根据各类变速器中的摩擦面形状，又有圆盘的、圆锥的、球面的、环柱体的等数种不同形式。在此介绍进口药物制剂设备上常用的宽面V型带做中间件的间接接触的摩擦无级变速器。

宽面V带无级变速器由于其结构简单、制造容易、工作平稳、能吸收振动、易损件少、带的更换方便，因而也是一种广泛使用的机械无级变速器。缺点是外形尺寸较大，变速范围较小。但这并不影响生产的正常使用。图1为西德BOSCH粉针分装机主机上采用的变速器形式，它就是一例V带无机变速器。这种变速器输入功率在0.55~15kw，调速比Rb=2~10。它工作原理比较简单，它由主从动锥轮、紧靠在两轮上的带、调速操纵机构和加压装置等组成，当主动轮转动时，借助带与锥轮间的摩擦力驱动从动轮并传递动力。通过调速操纵机构改变带在锥轮上的位置，使主、从动轮的工作半径改变，以达到无机变速的目的。结构如图1所示。

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图1宽面V带无级变速器机构图

主从动轮的楔角为27°，主动轮的右半锥轮2可通过调速操作机构1在主动轮的四方轴头轴向移动靠近或远离左半锥轮3，从动轮的左半锥轮4后面带有弹簧5（有螺旋或碟型压簧）自动加载机构，当调整主动轮时，皮带在主动带轮上的径向位置发生变化，由于皮带周长恒定，因此，在摩擦力的作用下必然带动从动左半锥轮4挤压弹簧5并发生轴向移动，从而引起从动半径的变化。由于手动调节是连续进行的，因此可以实现无级调速。由于弹簧装在从动轮上，在作降速调速时，从动轮两半锥盘靠拢，其工作半径增大，弹簧放松，压力减小，V带能传递的有效圆周力F必然减小，所传递的转矩T=2FR基本不变。反之，升速调速时，F增大而R变小，保持转矩T基本不变。因此，这种情况具有恒转矩特性。

一般设计主从动轮径向尺寸相同，

即D1min=D2min；

D1max=D2max

则最大速比imax=D2max/D1min

最小速比imin=D2min/D1max

调速范围为Rb=1:i2max

这种变速器在维护时注意的几个问题：

1在安装宽V带时应先卸下带有调速装置的护罩，将皮带套在从动轮上，之后将可动的主动半锥轮摘下并套上皮带，装上主动半锥轮和轴头的挡圈。千万不要用螺丝刀把皮带撬到皮带轮上，那样只能损坏皮带和带轮，降低皮带寿命。

2主动轮和从动轮上的可移动的半锥轮是在不动半锥轮的四方轴头上移动，轴头上镀有一层很薄的黑色减震材料，配合间隙非常重要，长时间使用和频繁的调速可能损坏减震材料，使间隙变大，增速时导致很大的噪音。

3采用螺旋压簧的自动加载机构，长时间运转会使弹簧损坏，弹簧座磨损。

4皮带的胶屑有时会进入四方套配合面中，导致从动半锥轮自动调速失效，需定期清理。

5更换皮带时皮带轮及皮带的工作面严禁接触油脂，防止皮带打滑丢转。

6根据生产需要，确定合适的调速范围，之后，将调速装置的限位螺母锁紧。

7从动轮的固定轴较细，且为悬臂结构，过度增大速比容易导致轴头受力弯曲，引起动不平衡和噪音。

其必须在运转的时候调速，静态调速将引起摩擦轮或皮带工作面的严重损坏。

进口粉针设备的主机变速器大都采用以上形式的无极变速器，经过几年的引进消化吸收，现在已能够完全掌握其工作特性,通过几年的摸索与提高，变速器的故障已降到最低，维修效率也大大提高，保证了生产的顺利进行。