Анализ и выбор эффективного распределителя мощности в трансмиссии легкового автомобиля и квадрицикла

• Автор: Пономарев, Василий Михайлович
• Шифр специальности: 05.05.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 193 с. : ил.

Оглавление
Введение
ГЛАВА 1 ОБЩИЕ ВОПРОСЫ РАЗРАБОТКИ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ДВИЖЕНИЯ КОЛЁСНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН 11 1Л Аналитические связи в силовом приводе колёсных машин
1.2 Выбор и обоснование схемы динамической модели машины
с механической трансмиссией
1.3 Внутренние и внешние силы, действующие на транспортную машину при ее движении
1.4 Моделирование процесса взаимодействия колесного движителя
с опорной поверхностью
1.5 Динамика дифференциального механизма колесных машин
1.6 Дифференциальные передачи с односторонними динамическими связями
1.7 Разветвленные регулируемые передачи 42 ГЛАВА 2 ВЛИЯНИЕ МЕЖКОЛЕСНЫХ ДИФФЕРЕНЦИЛОВ
НА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ЛЕГКОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ
2.1 Анализ конструкций дифференциалов автотракторного типа
2.2 Сравнение тяговой способности моста, снабженного дифференциалом и жестким валом
2.3 Сравнение тяговых способностей мостов, оборудованных различными типами дифференциалов
2.4 Влияние типа межколесного дифференциала на устойчивость
и управляемость автомобиля
ГЛАВА 3 КОМБИНИРОВАННЫЕ (ГИБРИДНЫЕ) СХЕМЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ АВТОМОБИЛЕЙ
3.1 Конструкторские разработки гибридных автомобилей
3.2 Конструктивные схемы двухдвигательных силовых приводов

3.3 Двухдвигательные передачи параллельной схемы
с дифференциальным соединением
ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА И АНАЛИЗ КОНСТРУКТИВНОЙ СХЕМЫ КВАДРИЦИКЛА С ГИБРИДНОЙ ЭНЕРГОСИЛОВОЙ УСТАНОВКОЙ
4.1 Типы трансмиссии для квадрицикла с КЭСУ
4.2 Анализ кинематических схем трансмиссий квадрицикла
4.3 Сравнение автомобилей с различной компоновкой
ГЛАВА 5 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МНОГОПОТОЧНЫХ КОМБИНИРОВАННЫХ ПЕРЕДАЧ В СОСТАВЕ СИЛОВОГО ПРИВОДА ЛЕГКОВОГО АВТОМОБИЛЯ
5.1 Объект экспериментального исследования
5.1.1 Самоблокирующиеся дифференциалы
5.1.2 Комбинированная энергетическая установка
5.2 Аппаратура для экспериментальных исследований
5.3 Лабораторно-дорожные исследования топливно-скоростных свойств автомобиля с комбинированными передачами
в силовом приводе
5.3.1 Испытания с самоблокирующимися дифференциалами
5.3.2 Испытания с комбинированной энергетической установкой
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

Введение
Проблемы повышения эксплуатационных свойств машин относятся к одним из основных в машиностроении. Решение этих проблем ведется по различным направлениям: увеличение производительности, повышение технико-экономических и улучшения экологических показателей и надежности двигателей; использование новых видов топлив и типов двигателей; повышение надежности (долговечность, безотказность и др.) механических частей машин, соединяющих двигатель с исполнительными органами; уменьшение потерь энергии в различных агрегатах машин; усовершенствование и автоматизация систем управления машинами и целый ряд других направлений как теоретических, так и экспериментальных исследований. В настоящее время мировой автопарк составляет порядка 900 млн. ед. и приблизительно на 30% состоит из грузовых автомобилей, а на 70% - из легковых и автобусов. Каждый год в мире производится 40-45 млн. автомобилей, причем порядка 25 млн. заменяют выводимые из эксплуатации транспортные средства, а 20 млн. составляют ежегодный прирост мирового автопарка. Подсчитано, что в среднем один автомобиль потребляет 2,2 т бензина (дизтоплива) в год. Таким образом, весь мировой автопарк потребляет порядка 2-х млрд. т топлива, на изготовление которого в зависимости от глубины переработки требуется от 6 до 8 млрд. т нефти.
Снижение темпов нефтедобычи в ряде стран, включая Россию, и снижение ее рентабельности наблюдается уже сегодня. Все это является первопричиной увеличения стоимости нефтепродуктов и, как следствие, накладывает определенные ограничения на развитие экономик отдельных стран и мировой экономики в целом. В связи с этим в ряде стран появляется спрос на малогабаритные транспортные средства для эксплуатации в городских условиях, там, где проблема экономии топлива и защиты окружающей среды носит острый характер. Данный вид транспорта известен уже давно, но в наши дни он должен удовлетворять более жестким требованиям потребителя. Необходимо уделять особое внимание таким качествам микроавтомобилей, как устойчивость и управляемость, а также обеспечению высокого уровня комфортабельности при его малых габаритных размерах, так как эти показатели являются решающими факторами для поддержки спроса. Известно, что одним из эффективных направлений повышения топливной экономичности и уменьшения выбросов токсичных веществ с отработавшими газами двигателя внутреннего сгорания (ДВС) является применение электропривода. В последние годы четко обозначились два направления развития

крутящий момент трением (фрикционная или ременная передача или вариатор), то необходимо также учитывать процесс буксования при моделировании показателей эксплуатационных свойств. При этом процесс буксования в этих передачах подобен взаимодействию движителя с опорной поверхностью подвижных машин. В начале имеется упругое скольжение и ведомое тело вращения (фрикционное колесо, ведомый шкив и т.д.) несколько отстает от ведущего. С ростом подводимого крутящего момента увеличивается площадка контакта, в пределах которой происходит упругое скольжение, и при некотором его значении начинается процесс буксования. На процесс буксования контактирующих тел оказывает влияние большое количество факторов: конструктивные параметры передач, физико-химические свойства фрикционных тел и их шероховатость, смазка, скорость контактирующих точек, действующие силы нажатия (натяжения), режимы и условия работы и многие другие. Большинство исследователей считают, что максимальное значение тяговой силы соответствует полному буксованию контактирующих тел [27, 71, 75 и др.]. Поэтому зависимость коэффициента тяги от коэффициента буксования с достаточной степенью точности можно описать показательной функцией.
По нашему мнению процесс буксования еще не изучен в полном объеме. Если распространить исследования взаимодействия упругого колеса с опорной поверхностью на теорию передач трением, то зависимость между коэффициентами тяги и буксования для большого количества сочетаний разнотипных контактирующих тел должна иметь вид (1.6), т.е. должен существовать явно выраженный максимум при
некотором значении коэффициента буксования I. Однако это предположение

требует экспериментального подтверждения.
Для передач трением с гибкой связью коэффициент тяги при некоторой скорости имеет максимум, однако его значение незначительно отличается при работе передачи на других скоростях [77]. В общем случае с ростом скорости движения машины с колесным движителем значение коэффициента сцепления ф уменьшается. Из-за малого влияния скорости на коэффициенты сцепления и силы тяги [79] в настоящей диссертационной работе это уменьшение не учитывается.
1.5 Динамика дифференциального механизма колесных машин
Положим, что существует некоторый дифференциальный механизм с тремя основными звеньями, к которым в различных сочетаниях подводятся задающий и возмущающий силовые факторы (рис. 1.7).